第四章 河道流量演算与洪水预报_2.pdf

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第四章 河道流量演算与洪水预报_2

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

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