基于圣维南方程组的水位流量单值关系应用 被引量：12

1

作者 李捷 陈俊英 +2 位作者 苏晓 李勇 刘畅 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第1期22-27,共6页

水位流量关系在水文预报、水文资料整编以及水文学基础理论研究中有着重要地位,提出使用简单、精度高的计算方法非常重要,而实际河道观测中直接观测流量非常困难,且观测成本高。为了能够准确地从观测的水位值直接得到河道的流量,结合圣... 水位流量关系在水文预报、水文资料整编以及水文学基础理论研究中有着重要地位,提出使用简单、精度高的计算方法非常重要,而实际河道观测中直接观测流量非常困难,且观测成本高。为了能够准确地从观测的水位值直接得到河道的流量,结合圣维南方程组的连续方程与运动方程,将过水断面简化为矩形断面,引用塞当公式导出了不忽略惯性项时不同比降河流均适用的流量方程,提出了有/无水面比降资料时的绳套形水位流量关系单值计算及推算逐时段流量的方法,并给出了计算步骤。结合白河站实测资料,给出了有/无水面比降资料的绳套形水位流量关系,并将计算值和实测值进行了对比。结果表明:给出的绳套形水位流量方程理论正确,计算简便,精度有保证,可在实际工作中推广应用。 展开更多

关键词 圣维南方程组 连续方程 运动方程 水位流量关系 单值计算

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圣维南方程组4点线性隐格式的稳定性分析 被引量：16

2

作者 胡庆云 王船海 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期397-401,共5页

圣维南方程组是工程实践中应用广泛的一类流体动力学方程组,4点线性隐格式亦是目前较为成熟的计算圣维南方程组的差分格式.依据非线性稳定性的定义,提出用增长因子M(τ)判别非线性差分格式的稳定性,针对圣维南方程组的4点线性隐式差分格... 圣维南方程组是工程实践中应用广泛的一类流体动力学方程组,4点线性隐格式亦是目前较为成熟的计算圣维南方程组的差分格式.依据非线性稳定性的定义,提出用增长因子M(τ)判别非线性差分格式的稳定性,针对圣维南方程组的4点线性隐式差分格式,给出了计算增长因子M(τ)切实可行的方法,并结合算例得到了增长因子M(τ)的一些近似数据.稳定性研究结果将有助于更好地选择时步长τ和网格步长Δx,对改善计算格式的稳定性具有指导意义. 展开更多

关键词 圣维南方程组 4点线性隐式格式 非线性稳定性 增长因子M(τ)

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基于通量差分裂的圣维南方程组离散方法 被引量：3

3

作者 向小华 吴晓玲 +1 位作者 王春艳 王船海 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期59-62,共4页

为了提高一维河道水流模拟精度,以通量差分裂格式为基础,从波动守恒角度出发,结合限制器和熵修正等数值技术构建了一种理论基础较强且计算稳定的圣维南方程组高精度离散方法.标准的一维溃坝算例表明,该方法在处理含激波流动问题时具有... 为了提高一维河道水流模拟精度,以通量差分裂格式为基础,从波动守恒角度出发,结合限制器和熵修正等数值技术构建了一种理论基础较强且计算稳定的圣维南方程组高精度离散方法.标准的一维溃坝算例表明,该方法在处理含激波流动问题时具有可靠的稳定性;陡坡实验水槽算例验证结果表明,该方法在模拟跨临界流时也具有良好的数值精度.该方法可以作为一维水流模拟的一种有效方法加以应用. 展开更多

关键词 通量差分裂 有限体积法 TVD格式 圣维南方程组

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一维圣维南方程组的特征线法 被引量：7

4

作者 付典龙 傅春 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2006年第4期386-389,共4页

天然情况下,河道水流有可能出现非恒定流,对于非恒定流问题可用圣维南方程组建立一维数学模型求解.介绍了求解一维非恒定水流数学模型的特征线方法,并且对其中关键性参数进行详细讨论和确定.通过对赣江支流锦江1982年和1985年洪水资料... 天然情况下,河道水流有可能出现非恒定流,对于非恒定流问题可用圣维南方程组建立一维数学模型求解.介绍了求解一维非恒定水流数学模型的特征线方法,并且对其中关键性参数进行详细讨论和确定.通过对赣江支流锦江1982年和1985年洪水资料进行模拟计算,结果表明:计算水位过程和实测水位过程吻合较好,计算精度高. 展开更多

关键词 非恒定流 圣维南方程组 特征线法

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具张弛项的圣维南方程组的弱解(英文) 被引量：2

5

作者 聂大勇 高杰 陈征 《应用数学》 CSCD 北大核心 2016年第2期381-387,共7页

本文研究具张弛项的圣维南方程组,利用补偿紧致方法,在对初值做出适当的假设条件下得到弱解的存在性,进一步推广了相关文献的结果.

关键词 圣维南方程组 补偿紧致 张弛 弱解

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基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法 被引量：1

6

作者 方卫华 徐孟启 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期24-31,64,共9页

为提高河道水位流量数据同化的智能化水平,基于物理信息神经网络(PINNs)提出了圣维南方程组的数据同化方法。采用双输出网络结构解决双输出方程组的同化问题,以模拟的实测数据作为边界条件和初始条件,通过消融试验验证网络中加入时空映... 为提高河道水位流量数据同化的智能化水平,基于物理信息神经网络(PINNs)提出了圣维南方程组的数据同化方法。采用双输出网络结构解决双输出方程组的同化问题,以模拟的实测数据作为边界条件和初始条件,通过消融试验验证网络中加入时空映射缩放和平衡权重系数对同化模型的有效性,以及所提出同化方法在部分测值缺失情况下的鲁棒性。结果表明,一维非恒定流圣维南方程组的数据同化结果与Preissmann四点隐式差分法结果一致,且随着同化断面数量的增加,所获得的同化精度也稳步提升;基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法有效,对非恒定流模拟具有较强的适应性。 展开更多

关键词 圣维南方程组 物理信息神经网络 Preissmann四点隐式差分法 数据同化

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具高阶耗散的圣维南方程组的Cauchy问题 被引量：2

7

作者 刘法贵 聂大勇 朱善迎 《华北水利水电学院学报》 2007年第3期107-109,共3页

考虑具高阶耗散摩阻力的圣维南方程组的Cauchy问题,在一定的假设条件下,得到了其经典解产生奇性的结果,并对结果进行了合理的解释,验证了对于拟线性双曲方程组来说,高阶耗散并不能保证其经典解的整体存在性问题.

关键词 柯西问题 圣维南方程组 破裂 生命区间

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具线性耗散摩阻力的圣维南方程组Cauchy问题探讨 被引量：2

8

作者 李文丰 聂大勇 《黄河水利职业技术学院学报》 2013年第1期51-54,共4页

探讨了具线性耗散摩阻力的一维圣维南方程组Cauchy问题,利用局部解延拓的方法得到了其经典解的整体存在性结果,并给出了解发生破裂的一个充分条件。

关键词 圣维南方程组 CAUCHY问题 线性耗散 整体经典解 破裂条件

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一维圣维南方程组在非恒定流计算中的应用 被引量：29

9

作者 伍宁 《人民长江》 EI 北大核心 2001年第11期16-18,共3页

天然情况下 ,河道水流在某河段内可能是恒定流 ,亦可能是非恒定流。一般地 ,山区性河流多视为恒定流 ,但在河道干支流的汇合口、河道与湖泊的交汇处、以及潮汐河段等处的水流常常为非恒定流。对于非恒定流 ,用常规的水文学方法难以分析... 天然情况下 ,河道水流在某河段内可能是恒定流 ,亦可能是非恒定流。一般地 ,山区性河流多视为恒定流 ,但在河道干支流的汇合口、河道与湖泊的交汇处、以及潮汐河段等处的水流常常为非恒定流。对于非恒定流 ,用常规的水文学方法难以分析计算出河道水流的各个水文特征值 ,圣维南方程组则是解决此类问题的途径之一。运用圣维南方程组建立一维数学模型 ,应用芙蓉江江口水文站、长江徐六泾水文站实测水文资料进行分析验算 ,对解决非恒定流方面的一些实际的水文问题进行初步分析和探讨。 展开更多

关键词 圣维南方程组 水文特征值 数学模型 非恒定流

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用槽蓄关系联解圣维南方程组模拟洪水演进的方法探讨 被引量：5

10

作者 杜佐道 向德明 +1 位作者 马军 皮凌华 《水利规划与设计》 2010年第6期14-15,22,共3页

采用槽蓄关系联解圣维南方程组模拟洪水演进的水力学方法,首次发现了在Δt时段可将圣维南方程组简化后绘制两种不同形式的河段槽蓄增量图形:一是根据水流连续方程可绘制槽蓄增量1,二是根据水流运动方程也可绘制槽蓄增量2。由于河段槽蓄... 采用槽蓄关系联解圣维南方程组模拟洪水演进的水力学方法,首次发现了在Δt时段可将圣维南方程组简化后绘制两种不同形式的河段槽蓄增量图形:一是根据水流连续方程可绘制槽蓄增量1,二是根据水流运动方程也可绘制槽蓄增量2。由于河段槽蓄增量1、2应相等,因此,可以用槽蓄增量为纽带求解圣维南方程组。 展开更多

关键词 槽蓄关系 圣维南方程组 洪水演进

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基于圣维南方程组的辽宁省中小河流流量自动化推求试验研究 被引量：3

11

作者 陈滋月 《水利技术监督》 2016年第4期108-110,116,共4页

为解决中小河流水文监测站流量自动观测问题,选取辽宁省流柳河和登沙河作2条中小河作为原型试验段,基于试验河段上、中、下3段水位遥测数据,采用圣维南方程组推求2条试验河流观测断面流量,并采用ADCP测流仪器观测试验河段日尺度和小时... 为解决中小河流水文监测站流量自动观测问题,选取辽宁省流柳河和登沙河作2条中小河作为原型试验段,基于试验河段上、中、下3段水位遥测数据,采用圣维南方程组推求2条试验河流观测断面流量,并采用ADCP测流仪器观测试验河段日尺度和小时尺度流量,对比该方法在控制断面流量推求的精度。研究成果为中小河流流量自动化采集提供参考价值。 展开更多

关键词 圣维南方程组 方程求解 流量自动采集 中小河流

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矩形明渠非恒定渐变流水深的计算——圣维南(Saint-Venant)方程组的解析解 被引量：1

12

作者 马震 《安阳师范学院学报》 2009年第5期62-63,共2页

利用圣维南方程组对矩形明渠非恒定渐变流动的计算,本文给出了解析解,该解具有简单实用的优点,可以求得任意精度的近似值以满足实际工程的需要.

关键词 矩形明渠 非恒定渐变流 圣维南方程组 解析解

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一维圣维南方程差分数值算法中稀疏矩阵求解方法比较及优选研究 被引量：8

13

作者 王浩骅 管光华 肖昌诚 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期116-124,共9页

【目的】寻找高效、稳定的大型稀疏线性方程组求解算法以提高圣维南方程组求解速度。【方法】归纳了4种基于四点偏心格式的圣维南方程组求解算法并加以改进,并通过仿真试验,对比了不同算法的计算效率。【结果】计算断面数较少时(小于50... 【目的】寻找高效、稳定的大型稀疏线性方程组求解算法以提高圣维南方程组求解速度。【方法】归纳了4种基于四点偏心格式的圣维南方程组求解算法并加以改进,并通过仿真试验,对比了不同算法的计算效率。【结果】计算断面数较少时(小于500),所有方法的运算时间基本一致;当计算断面数较大时(大于500),4种算法的速度较传统算法有了一定的提高,在计算断面数为1520时,4种算法的计算速度是传统算法的4倍,在计算断面数为3040时,计算速度更是达到了10倍以上。【结论】改进后的高斯消元法和PM算法在计算断面数较大时计算速度较快,计算效率较高。该方法可应用于MPC控制、LQR控制等渠系自动化控制技术中,以提高仿真程序运算速度。 展开更多

关键词 明渠一维非恒定流 圣维南方程组 大型稀疏矩阵 单个断面运算时间

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水库动库容调洪计算方法研究 被引量：11

14

作者 艾学山 陈森林 +2 位作者 安有贵 纪国强 李文俊 《人民长江》 北大核心 2002年第7期43-44,共2页

基于非恒定流理论的圣维南方程组的求解是河道型水库动库容调洪计算的常用方法 ,该法能较好地反映河槽水流的非恒定流状态。但在一些实际的水库动库容计算中 ,圣维南方程组的一些假定对计算结果将产生不可忽视的影响。对圣维南方程组的... 基于非恒定流理论的圣维南方程组的求解是河道型水库动库容调洪计算的常用方法 ,该法能较好地反映河槽水流的非恒定流状态。但在一些实际的水库动库容计算中 ,圣维南方程组的一些假定对计算结果将产生不可忽视的影响。对圣维南方程组的求解方法进行了改进 ,通过分析采用修正区间流量的方法来解决在求解圣维南方程组时出现的蓄水量不平衡问题 ,逐时段对库区的水量不平衡进行修正 ,该法较以往的算法计算精度更高 ,并已应用于某大型水库的动库容调洪计算。 展开更多

关键词 水力学模型 水库 动库空调洪 非恒定流 圣维南方程组 计算方法

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基于显式有限体积法的一维河网模型 被引量：8

15

作者 向小华 吴晓玲 +1 位作者 牛帅 杜世鹏 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第4期6-9,43,共5页

采用显式通量差分裂格式离散圣维南方程组,通过特征线方式处理边界;在局部离散中引入跨临界流熵修正和TVD限制器,以提高模型精度并保证模拟稳定性,最终构建了基于显式有限体积法的一维河网水流模型。经典算例验证表明,所建立的模型能够... 采用显式通量差分裂格式离散圣维南方程组,通过特征线方式处理边界;在局部离散中引入跨临界流熵修正和TVD限制器,以提高模型精度并保证模拟稳定性,最终构建了基于显式有限体积法的一维河网水流模型。经典算例验证表明,所建立的模型能够处理具有激波的跨临界等复杂流态;模型应用于长江南京八卦洲河段,水位和流量的验证表明该模型能够应用于实际的河网,并具有较高的精度,为显式离散方法应用于河网模型提供了一种思路。 展开更多

关键词 一维河网模型 有限体积法 显式离散 通量差分裂 圣维南方程组

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倒灌河道水位流速计算方法研究 被引量：4

16

作者 胡和平 黄国如 +1 位作者 芮孝芳 华祖林 《水电能源科学》 2001年第2期25-27,共3页

针对在大河倒灌情况下 ,如何确定跨越支流的桥梁设计桥高和桥下设计流速的问题 ,建立了基于完全圣维南方程组的水力学模型 .通过物理模型试验 ,将所得结果与数学模型的计算结果加以比较 ,结果表明两者较为吻合 .还给出了大河水位涨落时... 针对在大河倒灌情况下 ,如何确定跨越支流的桥梁设计桥高和桥下设计流速的问题 ,建立了基于完全圣维南方程组的水力学模型 .通过物理模型试验 ,将所得结果与数学模型的计算结果加以比较 ,结果表明两者较为吻合 .还给出了大河水位涨落时支流汇入大河处的最大流速的经验公式 。 展开更多

关键词 水力学 倒灌河段 圣维南方程组 水位 流速

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考虑地下水入渗的一维水动力学模型研究 被引量：3

17

作者 刘可新 梁犁丽 +1 位作者 李匡 赵丽平 《水利水电技术》 北大核心 2019年第2期101-105,共5页

考虑地下水入渗的一维水动力学模型可从物理机制上综合模拟河道水流与地下水之间的互动关系,为地下水入渗过程活跃河段的水流模拟提供基础方法。引入达西定律,通过渗流方向假设及渗流路径长度假设,推导构建了地下水入渗项的数学表达式... 考虑地下水入渗的一维水动力学模型可从物理机制上综合模拟河道水流与地下水之间的互动关系,为地下水入渗过程活跃河段的水流模拟提供基础方法。引入达西定律,通过渗流方向假设及渗流路径长度假设,推导构建了地下水入渗项的数学表达式。分析表明,该项可合理反映河道水流与地下水间的补给与反补给关系;将其整合至圣维南方程组,并通过Preissmann四点线性隐式差分格式求解。从理论上讨论了该模型的适用条件。当地下水入渗没有严格符合假设条件时,可通过调整渗透系数及平均导渗率弥补。考虑地下水入渗的一维水动力学模型能够动态反映河道上各断面水流与地下水之间的交互关系,定量分析地下水入渗水量,有利于提高一维水流的模拟精度。 展开更多

关键词 洪水演算 圣维南方程组 达西定律 入渗

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Info Works RS软件在平原河网计算中的应用研究 被引量：8

18

作者 喻胜春 袁锦虎 邹允福 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第10期44-46,共3页

河网水力学模型专业应用软件InfoWorks RS软件由英国Wallingford软件有限公司开发,是一个一维水力学模型。该软件可以在一体化的仿真环境中实现降雨径流、汇流、恒定和非恒定水动力模拟,具有复杂水工结构模拟功能;采用逻辑规则表达的系... 河网水力学模型专业应用软件InfoWorks RS软件由英国Wallingford软件有限公司开发,是一个一维水力学模型。该软件可以在一体化的仿真环境中实现降雨径流、汇流、恒定和非恒定水动力模拟,具有复杂水工结构模拟功能;采用逻辑规则表达的系统控制器,可以灵活的模拟复杂的控制结构调度原则。InfoWorks RS软件为可视化的通用软件,前、后处理功能非常强大,可以完全模拟平原河网内泵站、河涌的布局。通过软件在英雄水系河网水力计算的应用实例,表明InfoWorks RS软件河网水力模型能够为平原河网水系综合整治以及防洪排涝的数值模拟提供足够精确的水动力资料,进而为水系规划实施提供科学的决策依据。 展开更多

关键词 InfoWorks RS软件 河网 圣维南方程组 水动力模型

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基于渗漏模型的城市排水系统建模与分析 被引量：2

19

作者 王建中 金波 鲁仁全 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1382-1386,共5页

针对城市排水系统管网中管道发生渗漏这一不确定因素,结合传统圣维南方程组研究渗漏发生时的系统建模与分析问题.分析某段发生渗漏的管道内的水流运动状态,推理计算得出改进后的连续性方程和动量方程.结合我国城市排水系统管网中管道的... 针对城市排水系统管网中管道发生渗漏这一不确定因素,结合传统圣维南方程组研究渗漏发生时的系统建模与分析问题.分析某段发生渗漏的管道内的水流运动状态,推理计算得出改进后的连续性方程和动量方程.结合我国城市排水系统管网中管道的具体运行情况,对方程组进行线性化,建立以流量为状态的城市排水系统水力学状态空间模型.分析系统稳定性,设计系统状态反馈控制器,通过仿真验证了所提方法的正确性. 展开更多

关键词 圣维南方程组 渗漏 状态空间 状态反馈控制器

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三峡库区汛期日调节通航水流条件一维数学模型 被引量：3

20

作者 孟祥玮 戈龙仔 刘红华 《水道港口》 2004年第3期140-144,149,共6页

采用圣维南方程组建立三峡库区日调节通航水流条件一维数学模型,利用三峡枢纽淤积平衡地形日调节物理模型试验成果对数学模型进行验证。研究表明,24h日调节过程中,流量变化的时候,上游引航道通航水流条件最不利。随着泥沙淤积年份增加,... 采用圣维南方程组建立三峡库区日调节通航水流条件一维数学模型,利用三峡枢纽淤积平衡地形日调节物理模型试验成果对数学模型进行验证。研究表明,24h日调节过程中,流量变化的时候,上游引航道通航水流条件最不利。随着泥沙淤积年份增加,汛期日调节通航水流条件逐渐恶化。电站机组错时开启或关闭可以减小口门处的流速。 展开更多

关键词 三峡工程 电站日调节 圣维南方程组

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