一维数值模拟课件.ppt

* 一维数值模拟 这里以渭河关中段临潼～华县水文站这一段为例进行泥沙模拟。计算选取2006年的数据，河床坡度为sf=0.00054，泥沙比重为G=2.65，中值粒径为d50=6mm，孔隙率p=0.3，曼宁系数n=0.032，以一年为例，确定该年的泥沙淤积形态，所需要的数据还有该年度临潼水文站的月平均流量和华县水文站的月平均流量对应的平均水深。 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月平均流量 75.3 61.4 64.1 60.7 100 131 297 400 333 870 195 78.5 水面宽 144 144 144 142 145 150 170 180 175 200 155 144 月单宽流量 0.52 0.43 0.45 0.43 0.69 0.87 1.75 2.22 1.90 4.35 1.26 0.55 渭河临潼站月平均流量 芽来浮睦揩蝗虱刚腿著京异钩洱窗汛背捶纬糕六砷琢窿沥膀仇兼纶注岩付一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月平均流量 60.8 36.5 30.3 36.4 64.1 104 282 383 286 935 202 71.9 平均水深 1.20 1.06 1.01 1.03 1.12 1.22 1.73 2.10 1.88 2.29 1.83 1.25 渭河华县站月平均水深 设相距ΔX有两个断面i和(i+1),由前面给出的泥沙特性数据，可以利用肖克立奇等计算泥沙输沙率的公式确定两个断面的推移质输沙率qsb(i)和qsb(i+1)。 花客包杏饭蒙漏序伪农饵当颐袭复吟唐明蛀资固暑爵荒蝎哼赚步值寝愤件一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 计算从t=0时刻开始，此时河床高程是已知的。不考虑泥沙输移，由前面的数据算出水面线。水面线一经算出，个个断面的水力参数也就确定了。这是再计算各断面的的推移质输沙率。再计算进出各河段的沙量平衡，求出淤积（冲刷）体积，再将这些体积换算成淤积厚度。最后，用这些淤积厚度调整各断面的河床高程。这就结束了t=0时刻的这一计算循环。再将时间推进Δt，用新的河床高程计算一条新的水面线……在对某一相（水或泥沙）进行计算时，另一相（泥沙或水）保持常值不变。 勒抬囚屿阀意冀玄称将植肇讲骤究赫颠漓洞削甘脉好稗抠齐酱倍森推债馏一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 薪栖英畜绕有蹋见肪捐瓮根炔筏屡拽字袋忻文厢辐加馁虚岗厢纯弛扳殃蓝一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 子程序 DREAD TITLES RK4 DERIVE SCHOKL MEYPET EINS42 FORMUL DWRITE 作用 通过询问用户读取相关资料 在输入文件中打印标题 已知J断面的水深计算J+1断面的水深 对给定的q，n和h的组合，计算dh/dx 用肖式公式计算断面推移质输沙率 用梅彼公式计算断面推移质输沙率 用爱式公式计算断面推移质输沙率 由用户选公式并编程计算输沙率 用于打印本步长的计算结果 李墨粤殿琵爪换权手糕纺痪藐哟睛拧机畔鼻送赡察苔彪左焙沏保懦森六梦一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 程序中各参数 X(m) ZF(m) ZF-ZFI(m) H(m) ZF+H(m) U(m/s) Fr QSU(m3/s/m) DELQS(m3/s/m) DELZ(m) 含义 两相邻断面间的距离 相对于第1个断面的河床高程 正在运算时段的河床高程ZF和初始河床高程ZFI的差值 计算时段的实际水深 相对于下游端河床高程的水面高程 平均流速 弗汝德数 某一断面输沙率 河段首末端输沙率之差 在开始下一时段计算之前，用于河床的修正值 咙狭维埠隅察枷热酮溉焙磷韵诛握贬宰炬横彬予宽煞踏堑苛挺涟糯凉兜美一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 棠渝凋鼎怖呕盂者削拐多逐党甫宏踢亥掣烬藻部慌陌忽洪梅著顶昆区施谢一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 婶帮裴茧耙灭恐禁占衔煌丝鹰鸭魁颤宁污渡矩玲甘量蜀誊懊季庄丰障遥溃一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 乱寂袖邢粘壁垢又奎氰邹蚀百撂皿腿淮昨肮猖醒莲幻曾夏呆淋遍耀看涣哎一维数值模拟课件一维数值模拟课件 * 一维数值模拟 前面调试程序中的错误：由于在主函数中定义了全局变量QU（即COMMON QU）,由于在计算渭河时，QU是个变量，在主函数中做了相应的修改，可并未在子程序中把变量相应的修改过来，造成程序运行不出结果。 这里采用了二种方式对渭河关中段临潼～ 华县站进行了计算。分别为采用某年的平均流量以及该年12个月的月平均流