河口水沙数学模型的并行化研究 被引量：7

1

作者 程文龙 史英标 吴修广 《人民长江》 北大核心 2013年第15期54-57,共4页

为了提高河口水沙数学模型的计算速度,通过基于共享内存的OpenMP和基于区域分解的消息传递模型(MPI并行)两种并行方法,将串行的河口水沙数学模型并行化。将并行模型应用到钱塘江河口潮流泥沙运动模拟实例中。结果表明,该并行模型能大大... 为了提高河口水沙数学模型的计算速度,通过基于共享内存的OpenMP和基于区域分解的消息传递模型(MPI并行)两种并行方法,将串行的河口水沙数学模型并行化。将并行模型应用到钱塘江河口潮流泥沙运动模拟实例中。结果表明,该并行模型能大大提高计算速度。其中,OpenMP方法并行效率较低,而基于区域分解的MPI并行有很好的加速效果,在64个处理器上加速比可接近36,具有较大的推广价值。 展开更多

关键词 水沙数学模型 区域分解 并行化 MPI Metis OPENMP 河口

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连云港海域粉沙质和淤泥质海岸泥沙运动数值模拟研究 被引量：5

2

作者 张玮 安翔 《中国港湾建设》 2012年第3期1-6,共6页

连云港埒子口—灌河口海域为淤泥质向粉沙质海岸的过渡带,水沙运动复杂。在考虑淤泥质和粉沙质泥沙特性的基础上,构建泥沙数学模型,可以在一个模型内同时模拟两种不同性质泥沙运动,验证结果令人满意;同时,利用所建立的泥沙数学模型还可... 连云港埒子口—灌河口海域为淤泥质向粉沙质海岸的过渡带,水沙运动复杂。在考虑淤泥质和粉沙质泥沙特性的基础上,构建泥沙数学模型,可以在一个模型内同时模拟两种不同性质泥沙运动,验证结果令人满意;同时,利用所建立的泥沙数学模型还可以计算悬沙的沉速场,据此分析埒子口—灌河口过渡带的泥沙运动特征和影响因素。 展开更多

关键词 淤泥质 粉沙质 泥沙数学模型 悬沙沉速场 海床底质场

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上海长江大桥桥墩冲刷坑深度研究 被引量：3

3

作者 陶静 赵升伟 徐超 《世界桥梁》 北大核心 2009年第A01期73-77,共5页

在对长江口北港水沙条件以及河势进行分析的基础上,采用局部三维泥沙数学模型和局部正态物理模型2种手段预测上海长江大桥桥墩冲刷坑的最大冲刷深度,三维泥沙数学模型和局部正态物理模型的边界条件由大范围的长江口二维水流数学模型的... 在对长江口北港水沙条件以及河势进行分析的基础上,采用局部三维泥沙数学模型和局部正态物理模型2种手段预测上海长江大桥桥墩冲刷坑的最大冲刷深度,三维泥沙数学模型和局部正态物理模型的边界条件由大范围的长江口二维水流数学模型的计算结果提供。结果表明,2种手段预测得到的桥墩冲刷深度较为接近,可为桥梁设计提供科学依据。 展开更多

关键词 桥墩 冲刷 二维水流数学模型 三维泥沙数学模型 局部正态物理模型 冲刷坑深度 研究

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非恒定流泥沙数学模型原理及其应用 被引量：11

4

作者 梁国亭 高懿堂 +1 位作者 梁跃平 龚坚 《泥沙研究》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期44-48,共5页

本文介绍了一维非恒定泥沙数学模型的原理和计算方法，并且对于泥沙数学模型中的一些关键技术等问题进行了较详细的讨论。利用已建立的一维非恒定泥沙数学模型，对黄河小北干流１９８１年洪水资料进行了模拟计算，计算结果表明：黄河干... 本文介绍了一维非恒定泥沙数学模型的原理和计算方法，并且对于泥沙数学模型中的一些关键技术等问题进行了较详细的讨论。利用已建立的一维非恒定泥沙数学模型，对黄河小北干流１９８１年洪水资料进行了模拟计算，计算结果表明：黄河干流、渭河、北洛河计算水位、流量过程线与实测值符合良好，可用于黄河的洪水演进计算。 展开更多

关键词 非恒定流 泥沙数学模型 河床变形 黄河 洪水

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二维水沙数学模型在复杂河道治理中的应用 被引量：14

5

作者 白玉川 杨建民 黄本胜 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期25-30,共6页

本文结合北江下游具体河段,针对河段弯曲及河道分汊的特性,考虑岸滩崩塌展宽进行边界处理,建立了二维平原型弯曲河道水沙数学模型,正确地计算模拟了河段中大江心洲和丁坝的绕流阻水现象,准确地处理了滩地漫水、鱼塘及挖沙坑蓄水及其对... 本文结合北江下游具体河段,针对河段弯曲及河道分汊的特性,考虑岸滩崩塌展宽进行边界处理,建立了二维平原型弯曲河道水沙数学模型,正确地计算模拟了河段中大江心洲和丁坝的绕流阻水现象,准确地处理了滩地漫水、鱼塘及挖沙坑蓄水及其对河道演化趋势的影响,为河道的科学治理提供了依据。在计算方法上,本文采用了二维有限元的方法,可进行网格自动剖分和局部加密计算模拟。 展开更多

关键词 水沙数学模型 有限元方法 河流模拟 泥沙

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全沙数学模型在港口环境评价中的应用 被引量：7

6

作者 李大鸣 李冰绯 吕小海 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期37-42,共6页

本文提出了用两相流连续方程、运动方程描述底沙推移质运动模型的方法 ,建立了封闭求解的二维全沙数学模型方程组 ,对悬沙与底沙的交换问题进行了讨论。引入了平衡挟沙和非平衡挟沙交替计算的新方法。将此模型初步应用于港口建设的工程... 本文提出了用两相流连续方程、运动方程描述底沙推移质运动模型的方法 ,建立了封闭求解的二维全沙数学模型方程组 ,对悬沙与底沙的交换问题进行了讨论。引入了平衡挟沙和非平衡挟沙交替计算的新方法。将此模型初步应用于港口建设的工程环境评价中 ,得到水流泥沙实测资料的验证 ,说明全沙数学模型方法是正确的。 展开更多

关键词 两相流 全沙数学模型 港口环境评价 推移质运动 平衡挟沙和非平衡挟沙

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河道三维错层的水流泥沙数学模型 被引量：7

7

作者 李大鸣 付庆军 +1 位作者 林毅 包振茹 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期769-776,共8页

应用垂向坐标变换,结合水平有限元、垂向有限差分的分层方法建立了河道拟三维水流泥沙数学模型.对过流断面变化剧烈的河段提出了错层计算方法,弥补了同层网格垂向落差较大的分层模型缺陷.利用水流泥沙理论解对模型计算结果进行了验证.... 应用垂向坐标变换,结合水平有限元、垂向有限差分的分层方法建立了河道拟三维水流泥沙数学模型.对过流断面变化剧烈的河段提出了错层计算方法,弥补了同层网格垂向落差较大的分层模型缺陷.利用水流泥沙理论解对模型计算结果进行了验证.采用该模型对海河下游河段穿河隧道施工过程中主体隧道悬浮于主流区时的水流泥沙情况进行了数值模拟,流速模拟结果与半理论半经验公式估算结果基本一致,为明渠流和河道中悬浮建筑物下压力流的混合计算提供了一种新的计算方法,拓展了三维分层水流泥沙数学模型的应用空间. 展开更多

关键词 分层三维模型 错层计算方法 水流泥沙数学模型 河道中悬浮建筑物

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水沙数学模型与可视化系统的集成研究 被引量：5

8

作者 左利钦 陆永军 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期1-8,共8页

基于VC++平台开发了二维水沙数学模型与可视化的集成系统(NHRS-2D),给出了系统中关键环节的处理方法,包括计算模块以Fortran生成动态链接库(DLL)的形式集成到系统中;以读写DXF文件的方式与AutoCAD实现了互接;多线程编程等.该系统包括前... 基于VC++平台开发了二维水沙数学模型与可视化的集成系统(NHRS-2D),给出了系统中关键环节的处理方法,包括计算模块以Fortran生成动态链接库(DLL)的形式集成到系统中;以读写DXF文件的方式与AutoCAD实现了互接;多线程编程等.该系统包括前处理模块、计算模块及后处理模块3个部分.前处理模块具有正交曲线网格的生成、绘制、地形数据的摘取等功能;计算模块可进行河道水沙数值计算、河口海岸潮流泥沙计算及波-流共同作用下的泥沙计算等,并实现了计算过程的实时显示;后处理模块实现了流场、流线、含沙量场、河床(海床)变形等动态可视化的制作和显示,并能以AutoCAD的形式实现流场、等值线图的绘制等.系统采用W indows风格的菜单、工具栏及窗口操作,界面友好,可视化程度高. 展开更多

关键词 水沙数学模型 集成系统 可视化 动态链接库 前处理模块 计算模块 后处理模块

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二维泥沙数学模型的改进——模型的建立 被引量：4

9

作者 张华庆 乐培九 杨细根 《水道港口》 1996年第4期9-19,共11页

本文针对河道弯曲、狭长的特点,引进贴体坐标.将复杂的河道计算域转换成规则矩形域,使问题在规则域上求解.拟合坐标系下模型改进表现在以下两方面,一是引进紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程,使模型能够回答整治工程局部水流结构,如回... 本文针对河道弯曲、狭长的特点,引进贴体坐标.将复杂的河道计算域转换成规则矩形域,使问题在规则域上求解.拟合坐标系下模型改进表现在以下两方面,一是引进紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程,使模型能够回答整治工程局部水流结构,如回流现象,二是建立了一种新的悬沙输移模式,该泥沙模型能体现悬沙与床沙交换机理,既适用于水库上游淤积计算,也适用于水库下游冲刷计算. 展开更多

关键词 数学模型 二维泥沙 河流输沙 水流输沙

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考虑溯源冲刷的一维水沙数学模型拓展及应用 被引量：7

10

作者 余明辉 祝求 +1 位作者 杨国录 胡鹏 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-6,共6页

针对多沙河流水库淤积体存在的溯源冲刷现象及泥沙运动特点,在一维非饱和输沙数学模型的基础上,拓展添加溯源冲刷计算模块,以下边界水位及输沙量突变为判别条件,提出溯源冲刷基准面、冲刷比降及冲刷泥沙量的计算方法,实现溯源冲刷与常... 针对多沙河流水库淤积体存在的溯源冲刷现象及泥沙运动特点,在一维非饱和输沙数学模型的基础上,拓展添加溯源冲刷计算模块,以下边界水位及输沙量突变为判别条件,提出溯源冲刷基准面、冲刷比降及冲刷泥沙量的计算方法,实现溯源冲刷与常规沿程冲淤计算自动优选功能。经与某多沙水库溯源冲刷过程实测资料对比表明,对于存在溯源冲刷的河段,拓展模型计算快捷,结果符合实际,能正确反映溯源冲刷物理过程。 展开更多

关键词 溯源冲刷 下边界水位 水沙数学模型 冲刷基准面

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河口闸下水动力与泥沙清淤问题的研究 被引量：5

11

作者 李大鸣 范玉 陈海舟 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期817-823,共7页

为优化河口防潮闸下清淤工程方案,提出了以两相流方程描述底沙运动的理论模式,建立了泥质河口二维水流、泥沙数学模型,并优化独流减河口闸下清淤工程方案.对独流减河口闸下大、中、小潮潮位、流速、含沙量过程和海床演变进行了验证,计... 为优化河口防潮闸下清淤工程方案,提出了以两相流方程描述底沙运动的理论模式,建立了泥质河口二维水流、泥沙数学模型,并优化独流减河口闸下清淤工程方案.对独流减河口闸下大、中、小潮潮位、流速、含沙量过程和海床演变进行了验证,计算分析了现状地形条件下闸下泄流能力,对宽浅型和窄深型两类清淤方案的不同清淤规模的泄流能力进行了计算模拟.讨论了不同清淤规模条件下泄流能力、清淤量、回淤量与回淤率的关系,给出了各工程方案的清淤效率指标. 展开更多

关键词 水流泥沙数学模型 泄流能力 闸下清淤 闸下回淤 清淤效率

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平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量：4

12

作者 徐国宾 张丽 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期991-995,共5页

基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只... 基于贴体坐标转换原理,建立了贴体坐标下的河道平面二维非恒定非均匀泥沙数学模型,然后应用ADI法对控制方程进行离散求解.在求解过程中,运用最小能耗率原理来确定河道在冲淤过程中的河宽变化及河岸摆动幅度,弥补了大多数泥沙数学模型只能计算固定河宽下的河床冲淤变化的缺陷.以黄河青铜峡水库为实例,对模型进行了验证计算.计算结果表明,模型能较好地反映库区的水流泥沙运动及河床冲淤变形情况. 展开更多

关键词 平面二维模型 水流泥沙数学模型 贴体坐标变换 有限差分法 最小能耗率原理

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象山湾港区规划方案泥沙淤积分析 被引量：3

13

作者 徐国光 常保平 钱荣 《水道港口》 2007年第1期20-22,共3页

采用平面二维潮流数学模型,对象山湾港区规划方案实施前后的流场进行了数值模拟,并在此基础上运用泥沙数学模型模拟该区域含沙量场的分布,进而对规划方案泥沙淤积情况进行分析。根据数值模拟和分析的结果对规划方案进行了评价并提出建... 采用平面二维潮流数学模型,对象山湾港区规划方案实施前后的流场进行了数值模拟,并在此基础上运用泥沙数学模型模拟该区域含沙量场的分布,进而对规划方案泥沙淤积情况进行分析。根据数值模拟和分析的结果对规划方案进行了评价并提出建议。研究结果表明,象山港所在海区泥沙运动以悬沙为主,规划方案实施后对该港区的泥沙运移不会产生大的影响;从潮流和泥沙角度分析,该港区规划方案各码头泊位布局合理。根据研究结果建议象山湾的港区码头宜顺岸布置并坚持深水深用、浅水浅用的原则。 展开更多

关键词 象山湾 潮流数学模型 泥沙数学模型 冲淤分析

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一二维水沙数学模型在长江的研究与应用 被引量：3

14

作者 董炳江 许全喜 袁晶 《水文》 CSCD 北大核心 2011年第S1期92-95,共4页

水沙数学模型是研究河段水动力情况、河势变化预测预报以及工程泥沙问题的一个强有力的手段,长江委水文局利用水动力学、河流泥沙动力学、河床演变等基本方程,研究开发了以纵向泥沙冲淤为主要研究对象的一维水沙数学模型,和以平面或横... 水沙数学模型是研究河段水动力情况、河势变化预测预报以及工程泥沙问题的一个强有力的手段,长江委水文局利用水动力学、河流泥沙动力学、河床演变等基本方程,研究开发了以纵向泥沙冲淤为主要研究对象的一维水沙数学模型,和以平面或横断面泥沙冲淤为主要研究对象的平面二维水沙数学模型,并将模型应用于诸多涉水工程及相关泥沙问题研究工作中,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 水沙数学模型 一维 二维 泥沙冲淤

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三峡回水变动区长寿-洛碛河段水沙数值模拟 被引量：3

15

作者 毕方全 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期64-69,共6页

三峡库区泥沙累积性淤积给航道的日常维护管理以及航道整治带来了新的问题。建立了二维水沙数学模型对三峡库区回水变动区长寿至洛碛河段的泥沙输移进行了数值模拟。敏感性分析表明输沙因子对泥沙淤积量影响最大。水位、流速流向和地形... 三峡库区泥沙累积性淤积给航道的日常维护管理以及航道整治带来了新的问题。建立了二维水沙数学模型对三峡库区回水变动区长寿至洛碛河段的泥沙输移进行了数值模拟。敏感性分析表明输沙因子对泥沙淤积量影响最大。水位、流速流向和地形验证表明:数模计算成果较好地反映了实际水文、泥沙淤积情况。计算表明:受三峡回水影响,长寿至洛碛河段发生累积性的泥沙淤积,淤积区主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段,淤积部位主要是深槽和边滩。淤积时间在每年的汛期6—9月份。受泥沙淤积影响,上、下洛碛和王家滩在低水位时航深不足,有碍航现象,建议加强监测,及时采取整治措施。 展开更多

关键词 航道工程 水沙数学模型 三峡工程 回水变动区 河床演变

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两相流全沙数学模型理论及其在台山电厂港口工程研究中的应用

16

作者 李大鸣 李孟辉 +1 位作者 张彤宇 郭丽明 《中国港湾建设》 北大核心 2002年第5期6-11,共6页

本文提出用两相流连续方程和运动方程描述底沙推移质运动过程的理论和方法 ,建立了考虑潮流波浪水动力条件下的两相流全沙数学模型 ,并用于解决台山电厂港口建设中的泥沙淤积问题 ,得到了实测资料的初步验证。

关键词 两相流全沙数学模型理论 应用 港口工程 底沙推移质运动

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基于滩岸变形的游荡型河段崩岸计算模型研究 被引量：2

17

作者 冀建疆 邹朝望 闵志华 《人民长江》 北大核心 2014年第16期94-97,共4页

针对游荡型河道的演变特征,将主流摆动和河岸崩塌的计算模式与平面二维水动力学模型相结合,建立了游荡型河段滩岸崩塌的计算模型。介绍了滩岸横向冲刷距离计算和河岸稳定性分析的方法。描述了游荡型河道水沙数学模型计算中的边界处理方... 针对游荡型河道的演变特征,将主流摆动和河岸崩塌的计算模式与平面二维水动力学模型相结合,建立了游荡型河段滩岸崩塌的计算模型。介绍了滩岸横向冲刷距离计算和河岸稳定性分析的方法。描述了游荡型河道水沙数学模型计算中的边界处理方法、河岸横向冲刷与崩塌过程计算和河岸形态修正的主要步骤。该模型有效解决了崩岸尺度与河宽尺度不匹配的问题,能够模拟河岸后退或淤长过程。 展开更多

关键词 水沙数学模型 滩岸变形 河岸冲刷 游荡型河道

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浅析三峡水库泥沙运移特征 被引量：2

18

作者 邹敏 杨宏伟 +1 位作者 徐杨 陈胡兰 《水利科学与寒区工程》 2018年第10期1-6,共6页

本文基于三峡水库建成蓄水以来的实测资料,以三峡水库淤积泥沙为研究对象,借助水流泥沙数学模型方法,分析推移质和悬移质的运移情况,探究库区内泥沙运移及分布规律。本研究成果可为长江中游江湖规划、治理以及江湖关系深入研究等提供理... 本文基于三峡水库建成蓄水以来的实测资料,以三峡水库淤积泥沙为研究对象,借助水流泥沙数学模型方法,分析推移质和悬移质的运移情况,探究库区内泥沙运移及分布规律。本研究成果可为长江中游江湖规划、治理以及江湖关系深入研究等提供理论支持。 展开更多

关键词 三峡水库 水流泥沙数学模型 推移质 悬移质

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长河段二维水沙数学模型研究及应用 被引量：1

19

作者 郭阳 王建军 《水运工程》 北大核心 2012年第4期149-154,共6页

为了适应长江长河段系统治理技术的需要,对TK-2DC软件水沙计算核心部分进行了并行程序开发,将并行计算技术应用到长河段水沙数学模型中,大大提高了长河段水沙模拟计算效率及模型计算的时效性。建立了长江中游沙市—监利、戴家洲—牯牛... 为了适应长江长河段系统治理技术的需要,对TK-2DC软件水沙计算核心部分进行了并行程序开发,将并行计算技术应用到长河段水沙数学模型中,大大提高了长河段水沙模拟计算效率及模型计算的时效性。建立了长江中游沙市—监利、戴家洲—牯牛沙及长江下游安庆—南京长河段平面二维水沙数学模型,对航道整治工程效果进行了模拟预测。 展开更多

关键词 长河段 并行计算 水沙数学模型 TK-2DC 系统治理

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头屯河水库淤积变形的一维非恒定数值模拟

20

作者 牧振伟 赵涛 周著 《新疆农业大学学报》 CAS 2006年第2期96-98,共3页

在水库一维非恒定水沙数学模型的基础上,运用Preissmann四点偏心差分格式离散水流方程,并用追赶法求解;对悬移质泥沙运动方程,采用相邻时层之间用差分法求解,而在同一时层上求其分析解,不仅可以避免含沙量计算结果的不合理,而且计算量... 在水库一维非恒定水沙数学模型的基础上,运用Preissmann四点偏心差分格式离散水流方程,并用追赶法求解;对悬移质泥沙运动方程,采用相邻时层之间用差分法求解,而在同一时层上求其分析解,不仅可以避免含沙量计算结果的不合理,而且计算量也大大减少,水流方程与泥沙方程用非耦合方法求解;并用该模型对头屯河水库淤积变形进行了验证计算,与实测资料吻合较好。 展开更多

关键词 头屯河水库 非恒定流 水沙数学模型 河床变形

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