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二维浅水间断流动数值模型在涌潮模拟中的应用
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:浙江大学学报(工学版)
  • 时间:0
  • 页码:2107-2113
  • 语言:中文
  • 分类:TV131.4[水利工程—水力学及河流动力学]
  • 作者机构:[1]浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020, [2]浙江大学建筑工程学院,浙江杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10772163);浙江省重大科技计划资助项目(2007F10015).
  • 相关项目:强潮河口泥沙输移规律研究
中文摘要:

为模拟涌潮、水跃、溃坝波、浅水变形后的波浪、闸门突然开启形成的涌浪等浅水间断流动,应用有限体积法求解二维浅水方程,界面通量采用基于Boltzmann模型的动力学流矢量分裂(KFVS)格式,建立基于无结构三角形网格的二维浅水间断流动数值模型,模型在空间上具有二阶精度.在钱塘江两次涌潮实测资料验证的基础上,模型预测了钱塘江河口治理设想方案实施后的潮位、潮差、流速和涌潮等水动力因素的变化.模型较好地模拟了涌潮到达时刻潮位急剧抬高、流速迅速从落潮转为涨潮并达到极值的间断现象.计算结果表明,提出的计算格式健全、稳定,可以广泛应用于浅水间断流动的数值模拟.

英文摘要:

A 2D numerical model for discontinuous shallow water flows was developed by using finite volume method (FVM) to solve the 2D shallow water equation on unstructured triangle grid, in order to simulate tidal bores, hydraulic jumps, dam-break waves, waves distorted due to shallow water, surge wave formed by suddenly-opened sluice, etc. The interface flux adopts the kinetic flux vector splitting (KFVS) scheme of Boltzmann model and the algorithm has second-order accuracy. Based on the two-time verification for the tidal bore on Qiantang River, the model predicted the variations of hydrodynamic factors, such as tidal level, tidal range, velocity and tidal bore, after the completion of hypothetical regulation project on Qiantang Estuary. The model well simulated the discontinuous phenomenon of the sudden and sharp rise of the tidal level, the rapid velocity conversion from ebb to flood and fast reaching to its extremum during the bore arriving. The results show that the scheme is robust and stable, and can be applied extensively to simulate discontinuous shallow water flows.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198