Delft3d软件在水利工程中的数值模拟

,
、
口
的 研 究 提供 了 一 种 比 较 理 想 的 模 型
一
关 【 锐 词 〕 山犯
网格
口 一
坐标
法
文 〔 章 摘号 」
中 〔 圈 分 类 号 」 印礴
文 【 献 标 识码 」
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‘
模型 介绍
、
区 城 生 成 网格
。
具 体介 绍 如 下
价
目前 国 际上 使 用 较广 的河 口 海 洋数 值模式 有
一
根 据 已 有 的水 深样本文 件 可 以 在
部分
一
,
男 山西长 治人 在读硕 士 研究 生 主要 研究方向为港 口 航道水动力学
,
,
,
申宏 伟 氏场日 软件在 水 利 工 程 中的数值 模 拟
离散求 解 肠
, ,
第 期
。
在 正 交 曲线 坐 标 系
、
御 下 二维潮 流 运 动连 续 性 方 程 动 量 方 程 和 保 守物 质 的 转 移 方 程 可 分 别 表 示 如 下
、
它是 一
,
命令 生 成 网 格 样
,
个 包括 了计 算 水 利 中很 多相 关 问 题 的 软件 其 中 包括 了 水 环 境 水 生 态 地 形 演 变 泥 沙 输 送 等
、
本线 然 后 再转换成 网 格 并 且 可 以 局 部 调 整 网格
的稠 密度 在 网格工 具 中可 以 修正局 部 的 网格 可
韶 切由 曲 曰 五
保 证 结构 安 全 的 一 种 方
。
…
等
。
二
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法 是 确定 由荷 载 产 生 的应 力 应 变 比公 认 的设计
例如 俄
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,
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,
规 范所容 许 的应 力 应 变 要小
、
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。
肠 在 水 力 计算 中的广 泛 应 用
,
可 以提 高
页
模块建立 在
一
方程 的基 础上 采 用 交
,
水力科 技 工 作 的效 率 并且 可 以 有更多 的 时间来
下转第
替方 向法
兀对 该 坐 标 系下 的控制方 程组进 行
一
一
第
卷第 期
田 年
水 利 科技 与 经 济
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网络生成 圈
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,
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日
模型 模 型 是 一 个 三 维 的水 动 力 和 输 运 模 型
,
, ,
丽
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”
。 ”
也 可 以 进 行二 维 计算 在 且 模 型 中 它提 供 了 一 洲
些开 边 界 条 件 和 初 始条件 例 如 水位 流 速或 流
,
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,
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从 当前 国 内外 已 建 工程 使 用 缆机 的状 况 来看 达 到这 一 浇筑能力 是完全 没 有 间题 的
。
喊 初 山阅
表示 行 为 的 必 要性 必 然 性 和 合
理性
常用 以 下 结 构
。
、
助 详印
表 示 获 得信 息 以 及 信 息 的 来 源
常用 以 下 结 构 比
个 菜单 下可 以 生 成 网 格 和 网格 节点 上 的水 深
,
。
在
件
减
一
吨 简称
。
。
,
对 于 每个 模块 都有
这 里 根据 使 用 者 的 需 要 生 成 自己 需 要 的 网 格 个
自己 的菜单 和 运行对 话 框
它在 许 多河 流 及海 域
数 它 生 成 的是 一 个 曲线 正 交 网格 要 求 网 格 的正
虑 了 非 线性 波浪 波 浪 的折射 由 于 波浪破 碎 和 底
在上 述 的
个式子 中
,
味 气 为 曲线 坐 标 系
、
、
转换为 直 角 坐 标 系的转 换 系 数
刀方 向 的 平 均 流 速
分别为 右和
、
摩擦 引起 的 耗散 对海 岸 的作 用 甘日
。
。
而
场认
模 型 主 要 研究 波 浪
为柯 氏 力 系 数 凡 凡 分别 为 右和 刀方 向 的紊 动动 量 通量 凡 凡 分别 表 示 泞
山
,
沿 水 深积 分 的连 续 方程
‘
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长 江 口 附近 生成 的 网 格
。
瓦
二
中生成 网格节 点上 的水 深 文件 它是 利用 在 网格 节 点附近 的样本 点通过 三 角形 插 值 在 网格节 点 上
生 成水深点
。
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日
右和 , 方 向的动 量 方 程
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量 随 时间的 变化 或 者 是 天 文潮
,
。
并 且 可 以模 拟
。
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百二 ,
风 对 水 体表面 的作 用 此外也 可 以 模 拟 粒 子 例如 泥 沙 或 溶解 的 物质 在 水 流 中的变 化
、 ,
、
常用 以 下 结 构
犯比比
抽
。
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表 示 观 察 研 究 事物 的 过 程 和 结 论的确 定
常 用 以 下 结 构 加 加以洲扭叮
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等
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。
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侧州 此 为使 坝 体均匀上 升
,
,
应 优先 选 择高程 较 低 的坝 块 浇筑 因 此 在满 足 上
述 各 项 约 束 的 坝块 中 选 择 高 程 最低 者 为 拟浇筑
块
。
尽 计 算 到 的多 年 的平 均 电
上 接第
页
作为评价 机 组 能童 指
参 〔 考 文献 〕
,
,
这 促 进 了 一 些 水 力计 算软 件 的 发 展
,
。
场 已
、
软 件 是 就 是 其 中之 一 它 本 身可 以 对 水 流 建模 并
, ,
且 基 于 水 流 模 块部 分 对 波 浪 泥 沙 水 质 地貌 等 建模 并 附 带潮 汐的调 和 分 析
,
、
、
。
在 海岸 带 河
。
、
口
、
风 基 潮 的 研 究 中都 有较 好 地 应 用 为 我 国 的 海 岸 河
月
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等 例如
。
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,
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创 叮
,
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根据 历 史记载 从 汉 初 到
次 平 均每
,
清末 的
一次
。
中 发 生 大小洪水共
、
表 示 对 事物 的 设 想 确 信 或 怀 疑 证 实或 否 定 以 及 对 某 些 观 点 的 同 意或 反 对
、
、
。
时 间步 长
采用 而
。
其 中网格 生 成 见 图
,
最 后 时刻 生 成 的
模 型 是 由多个模块 组 成 的 灵 活 模 块 化的 模 拟 系 统 水 动 力 模块 是进行
长江 口 水动力条件模 拟 的主 要 模块 模 拟二 维 深
,
流 速 矢 量 图见 图
结
语
,
度平 均 或 三 维 非 恒 定 流 及 其 输 移 性 质 水 动 力
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对 于 波 浪 模 型 的介 绍 主 要 包 括 了
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矛
,
模 型 它们都是研究波浪 的 产 生 传 播 主 要
。
荷兰
呱 水力 研 究 院开 发 的
,
它 的总 的 思 想 是
,
生 成 网格 和 网 格 节 点 上 的 水 深 文 件 通 过 对 应 的
后处理工 具
模块来 计算 相 应 水 流 问 题 根 据 计算 结果 处理得
到 的数据
。
所 以 这 个软件 包 括 生 成 网格 和 网格节
、
、 、 、
圈
】 模式结式 棍 圈 丘
以生 成 小 岛 等
。
。
其结 式框 图见 图
,
。
本 文 中重 点介 绍 了 它 在 水 利
。
图
是在 长 江 口 附 近 生 成 的 网
计 算 中常 用 的 几 个 模 块
利 用 珑 场已 软件计 算
格
。
工 程 问 题 的 时 候 首 先 要 做 的 是根 据 实 际 的 计算
一 收 〔 稿 日期 」 么刃 作 〔 者简介 」 申宏伟
用 于 码 头 和 防波堤 的设计 上
。
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,
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并 且 在 模 型 网格 设
。
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。
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计 上 都 是平 面 二 维 的矩形 网 格
、
、
不 同的是
,
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模 型 可 以研究 宽 阔海 域 中 的 波浪 并 且 它 主 要 考
【 刘 【
成 何
, ,
耘 李行 伟 等 上 海 市 污水 排放 口 污染
, ,
,
平台 在 水资源 的 开 发利用 上 具有 一 定 的意 义 和 价值
。
物运 动轨迹 模拟【 水利学报 离刃
, ,
一
毛 献 忠 陈甫 源 余析文 等 堵港 蓄淡 水库水体淡化 预侧 研究〔 〕 水利学 报 渭刀
,
即一
点上 的水深 的 网格 生 成 部 分 在 它 的模块 中包 括
三 维 的水 流 计算 波 浪 水质 生 态 泥 沙 输送 和 地
网 格 和 网 格 节 点水 深 文 件 的 生 成
扔
中 网格 的 生 成 是 在 幼 菜 单 中 在 这
,
形 演变 等模 块 并且 在 计算 后 提 供 了后 处 理 的 软
第
入刃
卷第 期 年 月
水利 科技 与 经 济
从飞沈
勿
阳曰
丫 乞
阮 。沈
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阅
似可
么刃
软件 在 水 利 口二 程 中 的 数 位 模 拟
申宏 伟
河 海大学 海 洋学院 江苏 南京
,
为
摘
要 〕 随 着计 葬机技 术 的 发 展 许 多 大 型 的 计 算 可 以 在 台 式 机甚 至 在 笔 记 本 电 脑 上 运行
【 储
庭
在 天文 潮 与风基潮报合数值模拟中
, ,
为实际计算 中有一 些参数需 要 根 据具 体 的情况 来
的应用 〔 海 洋预 报 加以
汾一 北京 海
朱 【 〕 建荣 海洋数值计算方法 和 数值模式【
决定 例如 底 部 的摩擦力 泥 沙等
,
,
、
。
它为我国 的
洋 出版社 田 刀
, ,
一
水 利工 程 的水 动力数值模拟 提 供 了一 个好 的计算
、
和 , 两 方 向上 的水 压 力 梯度
峡 呜 别 表 示 泞和
。
、
,
模 型 数值 理 论介 绍
。
两 方 向上 动 量 的 源 或 汇 心 参 考 水 平 面 上 的 水 为
坐标 的 表 示 方 法
深
坐 标 表示 如下
,
为参考水平 面 Βιβλιοθήκη Baidu 的水 深
在垂直方 向上 采 用
一 口 二
,
在 水 力 计 算 中的 演 示
模型 的总菜单 单
荷 兰 的 压 场已 模 式 美 国 普 林 斯 顿 大 学 的
记
和
公恤叮
。
,
仅啊
、
记
模 式 佛 罗 里 达 大 学 的等密 度 面 模
本 文 主要 介 绍
,
、
,
压
。
围
】
式 德 国 的汉 堡 模 式 和 丹 麦 模 式 荷兰 的
℃ 。 任
棋型
模型
模型
模型
模型
棋型
模型
已
模式
。
是 一 个关 于 水 流 和 水质 的 软 件 包 是
本文 采 用 了在
‘
二
一
‘
乙 屯 下
一
万
,
肠 学 习 手 册 中 的一 个 例
、
在
的
二
,
的 坐标系 中
一
是全水深
。
,
。
的值从 海 底
子 加 以 演示 初 始 条件是 在 开 边 界 上 给 出 了开 始
,
一
变化 到海表面 的
基于
,
时 刻 和 结 束 时刻 的振 幅 相 位 角 初 相 方程 的模 型 理 论
,
的模 拟 中起到 了很好 的作 用
核 心 其 它 模 型在
,
交参数
,
。
它 可 以通 过 网格正 交命令来 调
出 软件 总 体上 采用 的是 基 于
模型 上扩 展 构形
、 、
模型 的
。
整 通过导 人 边界 地 形 包 括 小 岛 的 数据 文 件 来
生 成 地形 轮 廓 然 后 利 用
, , , ,