第四章 河道流量演算与洪水预报_2.pdf

第四章 河道流量演算与洪水预报 第四章 河道流量演算与洪水预报 River Flow Routing and Flood Forecasting River Flow Routing and Flood Forecasting 4.7 力学的河道洪 演算方法 所需资料：河道地形数据 边界处理方式： （1）对于上边界采用水位或流量过程； （2）对于下边界采用流量过程、水位过程或 者水位流量关系； （3）内部边界采用水力特性做处理。 流量演算法 4.4 流量演算法（Flow Routing Method） 4.4 流量演算法（Flow Routing Method） 4.4.1 圣维南方程组及其简化 4.4.1 圣维南方程组及其简化 Saint-Venant Equations and Various Simplifications Saint-Venant Equations and Various Simplifications v 天然河道洪 波属长波， 流的 力要素随时空变 非 v 天然河道洪 波属长波， 流的 力要素随时空变 非 化，是三维非恒定的问题。 化，是三维非恒定的问题。 恒 恒 v 三维非恒定的问题在其基本方程的理论假定及数学 v 三维非恒定的问题在其基本方程的理论假定及数学 定 定 求解上还存在诸多难题。 求解上还存在诸多难题。 流 流 v 实际应用中常将问题简化为一维或二维非恒定问题 v 实际应用中常将问题简化为一维或二维非恒定问题 求解。 问 求解。 问 v 描述一维非恒定水流运动的基本方程就是由法国科 题 v 描述一维非恒定水流运动的基本方程就是由法国科 题 学家圣维南（Saint Venant）1871 年提出。 学家圣维南（Saint Venant）1871 年提出。 1、圣维南方程组 1、圣维南方程组 圣 圣 A Q 0 连续方程 维 t L 维 南 南 动力方程 方 方 程 水面坡度 局地惯性项 迁移惯性项 摩阻坡度 程 惯性项 摩阻项 组 组 动力方程可改写为： 动力方程可改写为： 求 求 解 解 问 问 题 题 讨 讨 v Saint-Venant方程组中有Q、A、V、h四个未知数，当 v Saint-Venant方程组中有Q、A、V、h四个未知数，当 论 论 有Q=AV和A=f(h)时，原则上可以求解。但因其属拟线性 有Q=AV和A=f(h)时，原则上可以求解。但因其属拟线性 变系数双曲线型偏微分方程组，至今尚无严格的精确 变系数双曲线型偏微分方程组，至今