非均匀煤岩渗流-应力弹塑性耦合数学模型及数值模拟 被引量：25

1

作者 张春会 于永江 赵全胜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2837-2842,共6页

利用Weibull分布模拟煤岩弹性模量和强度的非均匀性,结合煤岩弹塑性变形理论和瓦斯渗流理论,建立了非均匀煤岩渗流-应力弹塑性耦合数学模型,给出了该数学模型的有限元离散方程,开发了相应的数值计算程序Coupling Analysis。利用建立的... 利用Weibull分布模拟煤岩弹性模量和强度的非均匀性,结合煤岩弹塑性变形理论和瓦斯渗流理论,建立了非均匀煤岩渗流-应力弹塑性耦合数学模型,给出了该数学模型的有限元离散方程,开发了相应的数值计算程序Coupling Analysis。利用建立的模型模拟了辽宁某瓦斯抽放试井瓦斯抽放过程,结果表明,在瓦斯抽放过程中,有效应力变化诱发煤岩局部进入塑性状态,塑性区透气系数增加了约4.9倍,而弹性受压区的透气系数最大减小至22%,计算实例的瓦斯压、煤岩有效应力和煤岩变形都呈现非对称性,但服从理论规律,表明采用Weibull分布能很好地模拟煤岩力学参数的非均匀性。 展开更多

关键词 WEIBULL分布 非均质煤岩 渗流-应力弹塑性耦合数学模型 有限元方法

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抗血管生成治疗抑制实体肿瘤细胞生长的数值模拟：应用血管生成与肿瘤生长的耦合数学模型 被引量：4

2

作者 蔡彦 吴洁 +2 位作者 许世雄 龙泉 姚伟 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第10期1199-1207,共9页

为研究抗血管生成因子angiostatin和抗血管生成药物endostatin对肿瘤血管生成和肿瘤细胞的抑制作用,建立耦合肿瘤血管生长、肿瘤生长和血液灌注的数学模型.模拟结果显示抗血管生成因子angiostatin和抗血管生成药物endostatin可明显抑制... 为研究抗血管生成因子angiostatin和抗血管生成药物endostatin对肿瘤血管生成和肿瘤细胞的抑制作用,建立耦合肿瘤血管生长、肿瘤生长和血液灌注的数学模型.模拟结果显示抗血管生成因子angiostatin和抗血管生成药物endostatin可明显抑制血管生成和减少肿瘤细胞数量,从而起到改善肿瘤组织内部异常微环境的作用.模型可作为肿瘤抗血管生成治疗的一种理论研究. 展开更多

关键词 肿瘤血管生成 肿瘤生长 抗血管生成治疗 耦合数学模型

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弹性气藏中气体渗流的气—固—热耦合数学模型 被引量：5

3

作者 王自明 江同文 +1 位作者 宋文杰 杜志敏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期85-87,共3页

综合应用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立起以气体压力、岩石固相质点位移、绝对温度为基本变量的全新的气—固—热耦合数学模型。该模型假设气藏岩石骨架是可变形的 ,气藏内热量按热力学定律自由传递 ,模型包括完全耦合的气体渗... 综合应用渗流力学、岩石力学、热力学理论 ,建立起以气体压力、岩石固相质点位移、绝对温度为基本变量的全新的气—固—热耦合数学模型。该模型假设气藏岩石骨架是可变形的 ,气藏内热量按热力学定律自由传递 ,模型包括完全耦合的气体渗流方程、温度场方程和岩石变形方程。文章所建立的模型实现了气藏中渗流、变形、变温三者间真正意义上的耦合 ,较之已有的气藏渗流模型更能反映气藏实际 ,是对气藏传统渗流理论和流固耦合力学理论的发展 。 展开更多

关键词 弹性气藏 气体渗流 气-固-热耦合数学模型 弹性介质

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电站凝汽器壳侧和管侧动态耦合数学模型 被引量：1

4

作者 姚永灵 徐啸虎 +2 位作者 徐斌 张泰岩 胥建群 《汽轮机技术》 北大核心 2020年第5期335-338,共4页

在冷却管传热微元方程基础上,采用解析和集总相结合的方法,建立了一种新的凝汽器动态数学模型;通过在控制方程中包含壳管两侧温度动态项,实现两侧温度的动态耦合,提高了模型的动态精度;将壳侧空间分为凝结区和热井区,同时考虑饱和汽水... 在冷却管传热微元方程基础上,采用解析和集总相结合的方法,建立了一种新的凝汽器动态数学模型;通过在控制方程中包含壳管两侧温度动态项,实现两侧温度的动态耦合,提高了模型的动态精度;将壳侧空间分为凝结区和热井区,同时考虑饱和汽水工质对两侧温度动态过程的影响,使得模型更符合实现动态过程;仿真对比和现场试验结果也验证了新模型的合理性和准确性。 展开更多

关键词 凝汽器 耦合数学模型 动态数学模型 动态传热量 电站仿真

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一、二维耦合数学模型在感潮河网洪水风险图编制中的应用 被引量：8

5

作者 杨莉玲 宋利祥 +3 位作者 邓军涛 徐爽 胡晓张 孙倩雯 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第9期36-40,共5页

为了解决感潮河网径流、潮汐交汇,动力复杂,溃决洪水难以用经验公式准确概化的问题,建立直接以溃口为耦合断面的河网一维、保护区二维侧向耦合模型,将感潮河网与保护区一体化,避免环境因素及经验参数的不确定性带来的溃口流量估算误差... 为了解决感潮河网径流、潮汐交汇,动力复杂,溃决洪水难以用经验公式准确概化的问题,建立直接以溃口为耦合断面的河网一维、保护区二维侧向耦合模型,将感潮河网与保护区一体化,避免环境因素及经验参数的不确定性带来的溃口流量估算误差。典型算例和中顺大围溃决洪水情景模拟表明:洪水自溃口集中喷射出后分散流向围内,流态受围内下垫面影响显著,溃口水位、流量随外江潮位涨落而起伏变化,由溃口流量过程线计算所得溃口水量与根据淹没区各单元的面积和水深计算的围内总水量一致。模拟成果直接反映下垫面、水头差、潮位涨落,及溃口流态对溃决洪水的综合影响,反映出本耦合模型计算溃口流量及对溃决洪水模拟的合理性、可信性,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 溃决洪水 一、二维耦合数学模型 感潮河网 洪水风险图 侧向联解

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基于RANS方法的波流耦合数学模型

6

作者 程晗怿 郑金海 张继生 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第6期54-57,共4页

基于RANS水动力方程和k-ε双方程紊流模型提出波流耦合数学模型,研究稳定流条件下波浪传播特性。模型采用体积分数法(VOF)捕捉自由液面,在计算区域两端分别给定进口速度和出口压力边界条件来造流,同时使用内部质量源造波法造波。数值模... 基于RANS水动力方程和k-ε双方程紊流模型提出波流耦合数学模型,研究稳定流条件下波浪传播特性。模型采用体积分数法(VOF)捕捉自由液面,在计算区域两端分别给定进口速度和出口压力边界条件来造流,同时使用内部质量源造波法造波。数值模拟结果与相关试验测量数据吻合,表明所建耦合模型可准确模拟波浪与水流相互作用。研究发现波浪周期和水流速度对规则波流相互作用所产生的波面线和速度分布有明显影响。 展开更多

关键词 波流相互作用 耦合数学模型 RANS方法 两相流

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一维潮流与含氯度耦合数学模型及其应用 被引量：1

7

作者 刘俊勇 张云 崔树彬 《水资源保护》 CAS 2009年第3期6-10,共5页

针对东江三角洲的实际情况,建立一维潮流与含氯度耦合数学模型,通过对东江下游及其三角洲供水水源工程8个基本布置方案的对比分析,定量计算不同方案对水动力条件、咸潮界的影响。结果表明:该模型能较好地模拟潮流与含氯度的变化,可为东... 针对东江三角洲的实际情况,建立一维潮流与含氯度耦合数学模型,通过对东江下游及其三角洲供水水源工程8个基本布置方案的对比分析,定量计算不同方案对水动力条件、咸潮界的影响。结果表明:该模型能较好地模拟潮流与含氯度的变化,可为东江三角洲河网区河道治理、城市供水工程建设等相关问题的研究提供科学依据及技术支撑。 展开更多

关键词 一维潮流 含氯度 耦合数学模型 东江三角洲 供水水源工程

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长江与汉江两江洪水演进数学模型研究 被引量：4

8

作者 张艳霞 张小峰 杨芳丽 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第6期32-34,共3页

基于汉江与长江两江洪水演进特点,建立了两江洪水演进数学模型。将计算河段分为4段,即汉江下游皇庄至汉江河口、长江螺山到汉江口、汉江汇合口到汉口水文断面以及东荆河,对汉江与长江汇合点,采用水力学中的汇流计算方法。采用实测资料... 基于汉江与长江两江洪水演进特点,建立了两江洪水演进数学模型。将计算河段分为4段,即汉江下游皇庄至汉江河口、长江螺山到汉江口、汉江汇合口到汉口水文断面以及东荆河,对汉江与长江汇合点,采用水力学中的汇流计算方法。采用实测资料对模型进行率定与验证,计算结果与实测资料吻合较好,表明本模型能较好地反映长江与汉江两江真实的物理过程,模型有较好的实用价值,可为该区域防洪调度及决策提供参考依据。 展开更多

关键词 耦合数学模型 洪水演进 汉江 长江 东荆河

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有限单元法在人工冻土冻胀数学模型分析中的应用 被引量：8

9

作者 柯洁铭 杨平 《公路工程》 2009年第1期25-29,34,共6页

建立了冻土中的热传导模型。在计算冻胀时,利用水分入流量和时间关系计算水分迁移引起的冻胀应变;利用已冻土中未冻含水量和温度关系,求原位水的冻胀应变,将冻结引起的体积膨胀系数作为负的热膨胀系数,利用MARC程序中热应力的计算程序... 建立了冻土中的热传导模型。在计算冻胀时,利用水分入流量和时间关系计算水分迁移引起的冻胀应变;利用已冻土中未冻含水量和温度关系,求原位水的冻胀应变,将冻结引起的体积膨胀系数作为负的热膨胀系数,利用MARC程序中热应力的计算程序计算外界迁移水和原位水的冻胀位移;两项位移之和为总冻胀位移,并利用冻胀率和荷载的实验公式来考虑荷载对冻胀的影响。采用有限单元法对二维水平冻结模型进行了数学模型分析。通过验证,证明所提出的有限元模型及相关参数,可以结合有限元计算软件用于计算冻土中的冻胀量,分析其在外界荷载作用下对环境的影响。 展开更多

关键词 人工冻土 冻胀 水分迁移 温度 荷载 耦合数学模型

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地下水源热泵采能区水热耦合模型研究 被引量：6

10

作者 杨武成 陈赫 李国正 《水电能源科学》 北大核心 2012年第12期139-142,共4页

为合理安排地下水源热泵系统的抽灌井布局,利用地下水数值模拟方法,通过Visual MODFLOW软件中的SEAWATV4热运移模块,概化地下水温度场运移过程,建立了符合研究区域水文地质特征的水热耦合数值模型,采用不同的变量对合理井距离进行模拟研... 为合理安排地下水源热泵系统的抽灌井布局,利用地下水数值模拟方法,通过Visual MODFLOW软件中的SEAWATV4热运移模块,概化地下水温度场运移过程,建立了符合研究区域水文地质特征的水热耦合数值模型,采用不同的变量对合理井距离进行模拟研究,模拟得出在水温变幅不超过2℃的前提下,抽灌量300、800、1 500、2 500m3/d的合理井距分别为26.5、53.0、80.0、106.0m,可知温度场的变化范围受井距和抽灌量影响明显并呈一定规律性,应根据水源热泵系统不同的抽灌量要求确定合理的抽灌井距离。 展开更多

关键词 水热耦合数学模型 地下水源热泵 模拟 抽灌井间距

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水力耦合裂隙岩体变形破坏机制研究进展 被引量：21

11

作者 张英 李鹏 +3 位作者 郭奇峰 蔡美峰 任奋华 武旭 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期21-41,共21页

为深入了解水力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制,正确评价岩体工程的安全性和稳定性,通过收集整理国内外文献,系统综述了水力耦合完整岩体和裂隙岩体变形破坏方面研究的进展与成果.简述了水力耦合下完整岩体和裂隙岩体的力学特性,侧重... 为深入了解水力耦合作用下裂隙岩体变形破坏机制,正确评价岩体工程的安全性和稳定性,通过收集整理国内外文献,系统综述了水力耦合完整岩体和裂隙岩体变形破坏方面研究的进展与成果.简述了水力耦合下完整岩体和裂隙岩体的力学特性,侧重总结了水力耦合单一裂隙岩体渗流公式,包括流量与隙宽指数n之间关系、渗透(导水)系数与正应力之间关系以及渗透特性与剪应力之间关系的数学公式.重点分析了水力耦合裂隙岩体变形破坏机制的最新研究进展,介绍了声发射(AE)、超声波(UT)、偏光显微镜(PM)、扫描电子显微镜(SEM)以及计算机断层摄影(CT)等先进的辅助试验技术在变形破坏分析中的应用.归纳了数学耦合模型、数值分析方法的优缺点及适用条件.最后,指出了当前水力耦合裂隙岩体研究中存在的一些问题,提出了一些指导性意见,并从几方面展望了未来的发展趋势,即机理研究从宏细观转向微观、数值模拟从粗糙转向精细、工程应用从水力耦合转向多场耦合. 展开更多

关键词 裂隙岩体 水力耦合 变形破坏机制 数学耦合模型 数值分析

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PCNN参数自适应设定及其模型的改进 被引量：35

12

作者 邓翔宇 马义德 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期955-964,共10页

脉冲耦合神经网络(PCNN)模型在数字图像处理中有着广泛应用,但基本都是从网络的外在特性出发并结合一定的实际应用对其进行研究和改进,缺乏对模型本身数学特性的分析.本文从PCNN模型的迭代方程出发,对无耦合连接和耦合连接两种状态下的P... 脉冲耦合神经网络(PCNN)模型在数字图像处理中有着广泛应用,但基本都是从网络的外在特性出发并结合一定的实际应用对其进行研究和改进,缺乏对模型本身数学特性的分析.本文从PCNN模型的迭代方程出发,对无耦合连接和耦合连接两种状态下的PCNN数学模型进行了点火机理分析,揭示了PCNN模型本身的数学耦合特性(点火阶梯)以及其对网络生物学特性(脉冲发放特性)会造成干扰和影响的现象,并分析了这种干扰和影响产生的机理和消除方法,同时提出PCNN用于图像分割时参数自适应设定的方法.最后给出了更能体现神经网络生物学特性的PCNN改进模型,将其用于Lena等图像的分割处理中,取得了良好的效果. 展开更多

关键词 神经元点火机理 模型数学耦合特性 参数自适应确定 PCNN改进模型

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气液力耦合的新型悬架减振支柱设计与动力学性能研究 被引量：3

13

作者 江浩斌 李龙晨 叶燊辰 《汽车技术》 北大核心 2013年第9期1-5,34,共6页

介绍了一种空气弹簧力与减振器阻尼力具有耦合关系的新型悬架减振支柱的结构设计方案、工作原理、阻尼调节和空气弹簧气室容积调节方法,建立了新型减振支柱气、液力耦合动力学模型。设计了某乘用车前悬架的新型减振支柱,通过仿真计算分... 介绍了一种空气弹簧力与减振器阻尼力具有耦合关系的新型悬架减振支柱的结构设计方案、工作原理、阻尼调节和空气弹簧气室容积调节方法,建立了新型减振支柱气、液力耦合动力学模型。设计了某乘用车前悬架的新型减振支柱,通过仿真计算分析了该减振支柱的非线性动力学性能、主要影响因素及气液力耦合作用关系。台架试验表明,新型减振支柱作用力的仿真结果与试验结果接近,验证了新型减振支柱设计方案的可行性和气液力耦合动力学模型的正确性。 展开更多

关键词 悬架 减振支柱 耦合数学模型 台架试验

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渗透蒸发与化学反应耦合过程的研究进展 被引量：3

14

作者 魏永明 许振良 《化学世界》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期148-152,共5页

渗透蒸发膜分离过程往往不是单独应用 ,而是与其它的分离或反应过程进行耦合的。着重介绍了渗透蒸发膜分离过程与精馏和反应耦合过程的研究现状 ,以及讨论了渗透蒸发膜分离过程与化学反应耦合过程的数学模型和常用的渗透蒸发膜材料。

关键词 渗透蒸发 精馏 反应 耦合过程:数学模型

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非平衡吸附模型在研究渗滤液对土壤污染影响中的应用 被引量：4

15

作者 陈记文 薛强 +1 位作者 刘磊 赵颖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2186-2190,共5页

分析了有机污染物在土壤中的迁移转化机理,建立了非平衡吸附作用下渗滤液中有机污染物在土壤中迁移转化的动力学模型,给出了模型的数值解法,模拟出渗滤液在非平衡吸附作用下的污染过程;同时还探讨了模型参数降雨量p,垃圾土土层的厚度h,... 分析了有机污染物在土壤中的迁移转化机理,建立了非平衡吸附作用下渗滤液中有机污染物在土壤中迁移转化的动力学模型,给出了模型的数值解法,模拟出渗滤液在非平衡吸附作用下的污染过程;同时还探讨了模型参数降雨量p,垃圾土土层的厚度h,含水率θ等对有机污染物运移的影响。结果表明:在总的污染源一定的情况下,降雨量的增大和污染土层厚度的增大会使得下层土壤中有机物的浓度降低,为定量研究有机污染物在土壤-水环境系统中分配与归宿提供理论依据,同时也可为监测、治理和恢复地下水污染提供一定的科学根据。 展开更多

关键词 垃圾渗滤液 有机污染物 耦合动力学数学模型 数值模拟 非平衡吸附模型

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铁路顶管中应力场渗流场耦合的时间序列研究

16

作者 李寿福 余国生 《山西建筑》 2008年第20期268-269,共2页

分析了现行铁路顶管施工中的不足之处,在对顶管力学效应分析的基础上,采用了自回归时间序列定量分析方法,提出了顶管过程中岩土体的应力场和渗流场的数学模型,最后展望了此模型的应用前景。

关键词 顶管 渗流场 应力场 时间序列 耦合数学模型

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太湖湖流耦合模式和水质可预报性研究

17

作者 河海大学 江苏省水文水资源勘测局 江苏省水文水资源勘测局无锡分局 《江苏水利》 2019年第4期I0001-I0001,共1页

把“水流-水质-泥沙-大气”系统当成一个整体,采用现场实测、数值模拟、资料同化、可预报性理论等学科交叉手段,建立太湖“水流-水质-泥沙-大气”耦合数学模型,并进行了系列数值验证,初步揭示了太湖“水流-水质-泥沙-大气”体系的多时... 把“水流-水质-泥沙-大气”系统当成一个整体,采用现场实测、数值模拟、资料同化、可预报性理论等学科交叉手段,建立太湖“水流-水质-泥沙-大气”耦合数学模型,并进行了系列数值验证,初步揭示了太湖“水流-水质-泥沙-大气”体系的多时间尺度特征。 展开更多

关键词 可预报性 水质 耦合模式 太湖 湖流 耦合数学模型 多时间尺度 现场实测

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卸压增透下底板定向拦截钻孔瓦斯抽采模拟研究 被引量：1

18

作者 王晓东 戴康 +3 位作者 孙海涛 满忠毅 李文龙 田纪辉 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期155-160,共6页

杜儿坪矿68311工作面在回采时下邻近层瓦斯涌入量较多,为此采用在底板打定向拦截钻孔并进行瓦斯抽采的方法。为体现工作面回采对底板造成的卸压增透以及合理设计瓦斯抽采参数,首先使用FLAC3D模拟工作面回采不同距离下的底板有效应力变化... 杜儿坪矿68311工作面在回采时下邻近层瓦斯涌入量较多,为此采用在底板打定向拦截钻孔并进行瓦斯抽采的方法。为体现工作面回采对底板造成的卸压增透以及合理设计瓦斯抽采参数,首先使用FLAC3D模拟工作面回采不同距离下的底板有效应力变化,将其转换为渗透率变化并导入至COMSOL中,再通过建立流-固耦合数学模型完成不同抽采参数下的瓦斯抽采模拟。研究结果表明:工作面回采距离越大,卸压增透效果越好;钻孔层位由6 m降低至2 m,瓦斯抽采有效半径提高15.10%;钻孔直径由φ60 mm增加至φ120 mm,瓦斯抽采有效半径增加15.03%。 展开更多

关键词 瓦斯涌入 定向拦截钻孔 流-固耦合数学模型 瓦斯抽采

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机械扩孔增透条件下煤层瓦斯抽采模拟研究

19

作者 刘伟 《山西焦煤科技》 CAS 2024年第5期43-46,共4页

为分析机械扩孔对马兰矿煤层增透效果,通过建立煤体破坏-瓦斯渗流的流-固耦合数学模型,利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件完成了机械扩孔造穴前后的煤层瓦斯抽采效果对比,结果表明:机械扩孔后的钻孔煤层瓦斯抽采半径提高了17.07%.

关键词 瓦斯抽采 机械扩孔造穴 流固耦合数学模型

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长江澄通河段通州沙西水道整治工程对分流比影响研究 被引量：15

20

作者 张玮 倪兵 陈乾阳 《水道港口》 2013年第1期39-44,共6页

为增加长江澄通河段沿江深水岸线资源,拟进行通州沙西水道整治工程,主要包括边滩圈围工程、洲头潜堤工程、西水道疏浚工程。利用一二维耦合潮流数学模型,模拟计算不同整治方案实施前后的汊道分流比,分析研究工程对通州沙河段的影响。研... 为增加长江澄通河段沿江深水岸线资源,拟进行通州沙西水道整治工程,主要包括边滩圈围工程、洲头潜堤工程、西水道疏浚工程。利用一二维耦合潮流数学模型,模拟计算不同整治方案实施前后的汊道分流比,分析研究工程对通州沙河段的影响。研究结果表明:边滩圈围和潜堤工程、西水道航道疏浚工程、上游径流条件等都将影响通州沙西水道的分流比;仅仅实施边滩圈围和潜堤工程,将减少西水道分流比,而疏浚工程将使西水道分流比有所增加;整治工程实施后,通州沙河段分流比的改变程度主要取决于西水道的疏浚深度,因此,为维持该河段河势稳定应慎重选择西水道的疏浚尺度。 展开更多

关键词 一二维耦合数学模型 西水道整治工程 汊道分流比

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