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二维非恒定流数学模型在赣江河流治导线研究中的应用 被引量:1
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作者 陈龙 李友辉 +1 位作者 李明辉 罗蔚 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2013年第4期18-21,共4页
为了给赣江河流治导线研究提供科学的决策依据,以赣江吉安水文站至峡江坝址河段为例,采用二维非恒定流数学模型研究了河道洪水特性,获得研究区域内全河段水位、水深、流场和水流动力轴线等信息,根据不同时刻的二维模型计算结果得到洪水... 为了给赣江河流治导线研究提供科学的决策依据,以赣江吉安水文站至峡江坝址河段为例,采用二维非恒定流数学模型研究了河道洪水特性,获得研究区域内全河段水位、水深、流场和水流动力轴线等信息,根据不同时刻的二维模型计算结果得到洪水淹没范围,并结合河湾形态及水流动力轴线弯曲半径确定了迎流顶冲河段。研究结果表明:计算河段的水位变幅沿河道总体趋势从上游至下游逐渐增大,下游峡江坝址附近水位变幅约为2 m,上游吉安水文站处水位变幅约1.4 m,各断面洪峰流量从上游至下游依次出现,上、下游最大流量出现时间相差约10 h;受河道两岸圩堤、山体、高地等条件控制,洪水基本被约束在河道内,部分低洼、平坦地区洪水淹没范围较广。依据研究结果,在研究区域内确定了7处迎流顶冲段的位置和范围。 展开更多
关键词 治导线 二维非恒定流数学模型 动力轴线 顶冲河段 赣江
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景洪-橄榄坝枢纽二维非恒定流数学模型研究 被引量:2
2
作者 张新明 王丽萍 +1 位作者 李继伟 谢维 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第1期172-176,共5页
景洪-橄榄坝枢纽作为澜沧江国际通航河流的最后两级电站,其联合日调节运行方式对自身发电及下游航运具有重要影响。针对该发电、航运等多目标梯级运行问题,制定了景洪-橄榄坝联合运行的7个调度方案,并以景洪电站运行调度产生的日调节非... 景洪-橄榄坝枢纽作为澜沧江国际通航河流的最后两级电站,其联合日调节运行方式对自身发电及下游航运具有重要影响。针对该发电、航运等多目标梯级运行问题,制定了景洪-橄榄坝联合运行的7个调度方案,并以景洪电站运行调度产生的日调节非恒定流为研究对象,建立平面二维非恒定流水力数学模型。该模型采用混合非结构网格(四边形和三角形)离散计算区域,采用Roe格式的近似Riemann解来计算通过界面处的法向通量。通过该模型模拟计算,在保证橄榄坝出境流量满足要求的前提条件下,合理协调景洪-橄榄坝两坝间通航与景洪调峰发电目标,最终得到景洪-橄榄坝联合运行具有实际应用价值的推荐方案。 展开更多
关键词 景洪—橄榄坝枢纽 恒定模型 联合运行 调度方案
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二维平面非恒定流数学模型的遥感水位数据同化 被引量:6
3
作者 俞云利 赖锡军 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期224-231,共8页
为了在水流计算中定量化利用遥感水位数据,基于偏微分方程最优化控制理论建立了变分模型来融合二维平面非恒定流的数学模型和数据。根据遥感数据空间信息密集的特点,提出遥感水位数据同化的新算法。采用人工合成数据考察了面域遥感数据... 为了在水流计算中定量化利用遥感水位数据,基于偏微分方程最优化控制理论建立了变分模型来融合二维平面非恒定流的数学模型和数据。根据遥感数据空间信息密集的特点,提出遥感水位数据同化的新算法。采用人工合成数据考察了面域遥感数据对于定常参数和时变两类参数的反演效果。试验结果表明,遥感数据提供的空间分布式信息有利于空间分布式参数的反演识别,而且通过引入考虑水面空间变化信息的附加项,可以改善观测信息的同化,更好地辨识时变参数(流量过程)。以Moselle河的RADARSAT卫星遥感水位数据检验了模型的实用性。 展开更多
关键词 变分同化 参数识别 遥感数据 恒定 数学模型
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贴体坐标系下平面二维多连通域非恒定水流数学模型
4
作者 王震 张二骏 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1996年第3期49-54,共6页
从流场数值模拟的需要出发,用贴体坐标法研制了水域中含有岛屿、汊道等情况的非恒定水流数学模型.文中研讨了正交网格的生成方法、多连通域的网格生成方法、调节因子的合理确定以及贴体坐标系下水流运动基本方程的正确形式.模型验证... 从流场数值模拟的需要出发,用贴体坐标法研制了水域中含有岛屿、汊道等情况的非恒定水流数学模型.文中研讨了正交网格的生成方法、多连通域的网格生成方法、调节因子的合理确定以及贴体坐标系下水流运动基本方程的正确形式.模型验证表明,模型对狭长海湾和弯曲河道流场的模拟是十分有效的. 展开更多
关键词 恒定 贴体坐标系 数学模型
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MIKE 21二维非恒定流模型在北京市延芳淀湿地洪水影响分析中的应用 被引量:9
5
作者 孙晓英 张建涛 +2 位作者 张彤 李泽敏 巩媚 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期52-59,共8页
为了研究拟建在北运河滩地上的延芳淀湿地对河道防洪安全的影响,控制湿地建设规模,不增加北运河50年一遇洪水出境洪峰流量,搭建了北运河MIKE 21二维非恒定流模型,模拟湿地建设前后北运河50年一遇洪水演进情况。采用2016年北运河"7.... 为了研究拟建在北运河滩地上的延芳淀湿地对河道防洪安全的影响,控制湿地建设规模,不增加北运河50年一遇洪水出境洪峰流量,搭建了北运河MIKE 21二维非恒定流模型,模拟湿地建设前后北运河50年一遇洪水演进情况。采用2016年北运河"7.20"洪水监测数据,对模型进行了参数率定;分析了延芳淀湿地建设前后,50年一遇洪水下北运河河道及滩地槽蓄能力、河道水位、流速、流势等水力条件的时空变化。结果表明:滩地内建设延芳淀湿地降低了北运河槽蓄能力,减少了滩地消减洪峰量值,但通过调整湿地地形高程,仍能满足规划要求;湿地建设同时抬升了北运河洪水位,改变了洪水流势,对河道堤防建设有一定影响。研究成果不仅能够为延芳淀湿地的设计建设提供相关水力条件支持,也可以为北运河河道治理及防洪预案修订提供参考。 展开更多
关键词 延芳淀湿地 洪水影响分析 MIKE 21恒定模型
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复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型 被引量:32
6
作者 张成 傅旭东 王光谦 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第6期16-20,共5页
大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模... 大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件,实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析,验证了模型的合理性。结果表明,模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程,可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。 展开更多
关键词 南水北调 恒定 数学模型 内边界 明渠
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三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型初步研究 被引量:15
7
作者 黄仁勇 黄悦 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第2期9-13,共5页
考虑水沙运动过程中的非恒定性及众多支流的影响,建立了三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型,并对水流方程组采用三级解法求解。采用三峡水库蓄水运用后2003年6月至2004年12月的水库实测水沙资料对模型进行了验证,验证结果有良好... 考虑水沙运动过程中的非恒定性及众多支流的影响,建立了三峡水库干支流河道一维非恒定水沙数学模型,并对水流方程组采用三级解法求解。采用三峡水库蓄水运用后2003年6月至2004年12月的水库实测水沙资料对模型进行了验证,验证结果有良好的一致性。本模型在使用1961-1970年系列年入库水沙条件及水库正常蓄水位调度方案下进行了水库冲淤100 a预测计算,计算结果较为合理,表明本模型可用于三峡水库水沙数值模拟。 展开更多
关键词 恒定 三级解法 数学模型 三峡水库
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垂向二维非恒定流及悬浮物分布模型研究 被引量:4
8
作者 冯小香 张小峰 崔占峰 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期518-524,共7页
采用σ坐标变换拟合复杂边界、VOF方法追踪自由水面变化和SIMPLE算法求解控制方程等建立垂向二维非恒定水流及悬浮物分布数学模型。该模型适用于变量在横向上分布基本均匀的水流流动特性及悬浮物扩散迁移过程的模拟,与刚盖假定或静水压... 采用σ坐标变换拟合复杂边界、VOF方法追踪自由水面变化和SIMPLE算法求解控制方程等建立垂向二维非恒定水流及悬浮物分布数学模型。该模型适用于变量在横向上分布基本均匀的水流流动特性及悬浮物扩散迁移过程的模拟,与刚盖假定或静水压强假定等条件下建立的垂向二维数学模型相比更符合实际情况。分别对概化水库水流结构的沿程变化、明渠均匀流及带有槽沟的明渠非均匀流及悬浮物浓度分布进行了模拟,计算结果与实测值符合良好。模型的应用可为河道或水库的洪水调度、水污染控制、取水工程优化等提供参考。 展开更多
关键词 垂向模型 σ坐标变换 自由水面 悬浮物 恒定
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天然河道一维非恒定流数学模型 被引量:23
9
作者 赵克玉 《水资源与水工程学报》 2004年第1期38-41,共4页
天然河道水流计算中,洪水漫滩时横向流速分布极不均匀,直接用一维非恒定流方程进行模拟会产生较大误差,以前的处理方法其假定与实际差距较大,作者对此作了一些探索性研究,将横断面划分成若干个子断面,动量方程中的动量项取为各子断面动... 天然河道水流计算中,洪水漫滩时横向流速分布极不均匀,直接用一维非恒定流方程进行模拟会产生较大误差,以前的处理方法其假定与实际差距较大,作者对此作了一些探索性研究,将横断面划分成若干个子断面,动量方程中的动量项取为各子断面动量之和,从而消除了横向流速分布不均匀的影响,并对渭河下游一次洪水过程进行了计算。 展开更多
关键词 天然河道 恒定 数学模型 南方程 数值模拟 主槽 滩地
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准二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量:3
10
作者 徐国宾 赵丽莉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1041-1045,共5页
在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏... 在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏心隐式格式对水流连续方程和运动方程进行离散,并用追赶法求解.采用迎风格式将悬移质连续方程离散成差分方程求解.根据最小能耗率原理,判别河床冲淤变化方向,以确定河宽是否变化.该模型弥补了以往大多数准二维泥沙数学模型只能按等流量划分流管,且只能模拟恒定流、均匀沙、固定河宽情况下的河床冲淤变化的缺陷.利用青铜峡水库实测的水沙资料,对所建立的模型进行了验证,计算结果与实测值吻合良好. 展开更多
关键词 泥沙数学模型 冲淤变形 最小能耗率
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灞河橡胶坝库区一维非恒定流数学模型的构建与应用
11
作者 魏兴 魏炳乾 孙小军 《水资源与水工程学报》 2010年第2期132-134,共3页
阐述了一维非恒定流水沙数学模型构建的基本原理,并应用圣维南方程以及非恒定泥沙连续方程建立灞河橡胶坝库区一维非恒定流数学模型,进而利用该模型对灞河橡胶坝库区的河床演变进行了模拟计算。结果表明:灞河B#橡胶坝库区的模拟计算结... 阐述了一维非恒定流水沙数学模型构建的基本原理,并应用圣维南方程以及非恒定泥沙连续方程建立灞河橡胶坝库区一维非恒定流数学模型,进而利用该模型对灞河橡胶坝库区的河床演变进行了模拟计算。结果表明:灞河B#橡胶坝库区的模拟计算结果与物理模型试验结果符合良好;且在计算库区各时段河底高程变化中具有较好的精度。 展开更多
关键词 恒定 数学模型 河床演变 南方程
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非恒定流泥沙数学模型原理及其应用 被引量:11
12
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 恒定 泥沙数学模型 河床变形 黄河 洪水
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一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究 被引量:7
13
作者 张丽春 方红卫 府仁寿 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1998年第3期81-85,共5页
本文在一维非恒定泥沙数学模型的基础上,引进韩其为对恒定泥沙数学模型的研究方法,考虑泥沙非均匀性的影响,对悬移质泥沙连续方程进行了离散,得到了非恒定非均匀条件下的悬移质含沙量计算公式。运用Preissmann四点差分格... 本文在一维非恒定泥沙数学模型的基础上,引进韩其为对恒定泥沙数学模型的研究方法,考虑泥沙非均匀性的影响,对悬移质泥沙连续方程进行了离散,得到了非恒定非均匀条件下的悬移质含沙量计算公式。运用Preissmann四点差分格式离散水流方程,与泥沙连续方程非耦合求解,用此模型对白河堡水库淤积进行了验证计算,与实测淤积地形符合良好。在得到断面在任意时刻的含沙量的同时,还可得到断面在任意时刻的悬移质泥沙组成。 展开更多
关键词 泥沙数学模型 恒定 悬移质泥沙 淤积 白河堡水库 含沙量 断面 均匀 离散
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二维明渠非恒定流的格子Boltzmann模拟 被引量:9
14
作者 程永光 索丽生 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期9-14,共6页
根据二维浅水波方程的特点,应用由格子Boltzmann方程展开的多尺度方程,建立了一个能模拟二维明渠非恒定流的格子Boltzmann模型。通过对一维溃坝波和二维圆形溃坝波的模拟分析,验证了该模型的有效性。以某水电站尾水渠为例,模拟分析了由... 根据二维浅水波方程的特点,应用由格子Boltzmann方程展开的多尺度方程,建立了一个能模拟二维明渠非恒定流的格子Boltzmann模型。通过对一维溃坝波和二维圆形溃坝波的模拟分析,验证了该模型的有效性。以某水电站尾水渠为例,模拟分析了由机组甩负荷和增负荷引起的水位波动规律,为尾水渠的设计提供了依据。 展开更多
关键词 BOLTZMANN方法 恒定 浅水波方程 尾水明渠
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多沙河流平面二维泥沙数学模型研究 被引量:6
15
作者 黄金池 万兆惠 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期253-258,共6页
针对冲积河流河床演变速度快、边界调整幅度大的特点,采用积分方法数值求解水流泥沙基本方程,建立了适合于多沙河流泥沙及河床演变规律的二维数学模型,在数值方法方面考虑了物质守恒性及对多变边界的适应性,采用了比较简单的动边界... 针对冲积河流河床演变速度快、边界调整幅度大的特点,采用积分方法数值求解水流泥沙基本方程,建立了适合于多沙河流泥沙及河床演变规律的二维数学模型,在数值方法方面考虑了物质守恒性及对多变边界的适应性,采用了比较简单的动边界处理模式。通过工程实例的计算验证,证实了模型所采用的基本方法是合理的,模型有较强的河床边界适应能力,可用以解决有关多沙河流河床演变预测及浑水洪水预报的有关问题。 展开更多
关键词 平衡输沙 多沙河 数学模型 河床演变
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一维非恒定流模型在黄河水量调度中的应用 被引量:2
16
作者 任汝信 童国庆 +1 位作者 李静 沈秀珍 《人民黄河》 CAS 北大核心 2004年第12期19-21,共3页
随着黄河下游工农业生产的不断发展以及人民群众生活水平的提高,黄河水资源供需矛盾越来越突出。确保黄河不断流必然面临着越来越大的压力,提高水量调度的快速反映能力势在必行,因而提出了一维河网非恒定流数值计算模型在黄河下游枯水... 随着黄河下游工农业生产的不断发展以及人民群众生活水平的提高,黄河水资源供需矛盾越来越突出。确保黄河不断流必然面临着越来越大的压力,提高水量调度的快速反映能力势在必行,因而提出了一维河网非恒定流数值计算模型在黄河下游枯水演进中的数学基础、实现方法和在此基础上建立的枯季水量调度软件的应用,通过对1985、1988年利津水文站流量的拟合结果比较可以看出,利用一维河网非恒定流模型建立的黄河下游枯水演进系统的实际应用效果是令人满意的。 展开更多
关键词 恒定模型 河网 枯水调度 黄河下游
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三门峡库区一维非恒定非均匀泥沙输移数学模型 被引量:9
17
作者 陈前海 方红卫 王光谦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期160-164,共5页
黄河是高含沙河流,含沙量季节差异显著。因此研究黄河干流的非恒定水沙输移规律以及库区泥沙的淤积问题极为重要。应用圣维南方程组以及非恒定泥沙连续方程建立了非恒定非均匀泥沙含沙量计算公式,并根据沙量平衡方程推求出三门峡库区河... 黄河是高含沙河流,含沙量季节差异显著。因此研究黄河干流的非恒定水沙输移规律以及库区泥沙的淤积问题极为重要。应用圣维南方程组以及非恒定泥沙连续方程建立了非恒定非均匀泥沙含沙量计算公式,并根据沙量平衡方程推求出三门峡库区河底高程的变化规律。使用已有的资料对模型进行的验证表明:模型计算与实测资料符合良好,该模型具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 恒定 均匀输沙 数学模型 三门峡库区 黄河 泥沙输移
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河口潮流河段二维非恒定流数模研究及应用 被引量:7
18
作者 董耀华 黄煜龄 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1995年第1期31-39,共9页
本文基于SIMPLER算法,以长江河口南通河段狼山~四号坝河道为计算实例,建立了一套河口潮流河段二维非恒定流数学模型。实例计算和验证表明:计算的潮位和潮流过程与实测过程吻合较好,计算的流场合理。采用该数学模型还进行了... 本文基于SIMPLER算法,以长江河口南通河段狼山~四号坝河道为计算实例,建立了一套河口潮流河段二维非恒定流数学模型。实例计算和验证表明:计算的潮位和潮流过程与实测过程吻合较好,计算的流场合理。采用该数学模型还进行了南通华洋液化气有限公司拟建的化工码头对河道及防洪影响的工程计算,也取得了较满意的结果。 展开更多
关键词 恒定 SIMPLER算法 防洪
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浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染模型研究 被引量:27
19
作者 龚春生 姚琪 +2 位作者 赵棣华 吴云海 丰茂武 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期496-501,共6页
从三维对流-扩散方程出发,推导包含底泥污染的水质控制方程,并与浅水流动方程耦合,建立相应的浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染的数学模型。运用伽辽金加权余量法推导出数学模型方程组的有限元公式,开发了实时二维水动力、水质模型... 从三维对流-扩散方程出发,推导包含底泥污染的水质控制方程,并与浅水流动方程耦合,建立相应的浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染的数学模型。运用伽辽金加权余量法推导出数学模型方程组的有限元公式,开发了实时二维水动力、水质模型。利用模型计算玄武湖混合流、水质动态变化过程,结果与实测值较吻合,从而为浅水湖泊混合流、包含底泥污染的水质模拟提供了一种可操作的新途径。 展开更多
关键词 浅水湖泊 混合 平面数学模型 -水质-底泥污染模型
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河网非恒定水沙数学模型研究 被引量:16
20
作者 孙昭华 李义天 曹志芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期165-172,共8页
建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台... 建立了能够适用于多种情况的河网非恒定流水沙数学模型。推导提出了河网泥沙方程组的分级解法,提出了适用于河网计算的汊点分沙模式,分析和对比了多种分沙模式的适用性,对河网区域中可蓄水汊点也提出了相应的处理办法。采用汉江杜家台分蓄洪区的资料作了模型的验证和应用。 展开更多
关键词 河网恒定 水沙数学模型 汉点分沙 河网泥沙 蓄洪区
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