大尺度高精度河道水流模拟的理论与方法

发布时间: 2023-08-21

本成果属2013年湖北省自然科学二等奖。

(1)构建了考虑植被、水体、边壁交互作用的植被明渠水流的分层分析解模型,形成了淹没植被、非淹没植被和漂浮植被明渠水流的分析解体系。

(2)改进了非线性方程迭代解法中二阶导数的计算方法,在保证计算精度的同时提高了计算效率。

(3)首次将非线性模型分析理论拓展应用于河网水沙运动模拟,实现了对大尺度河网系统水流、泥沙输运过程的高效、准确的实时预报。

(4)构建了考虑旋转效应、剪切效应和气体可压缩性的多相流模型,实现了对水轮机补气条件下的压力脉动规律的准确描述。

图3  采用大挠度悬臂梁理论确定植被的弯曲高度,提高模拟的准确性