一維潮流數(shù)學模型在取水工程中的應(yīng)用.pdf

1、潮流的數(shù)值模擬在過去的十幾年中得到了相當大的發(fā)展。河口潮流數(shù)學模型已迅速的變成一種工程上可被接受的工具，其價值與作用可與縮小了比尺的物理模型相比擬，數(shù)學模型比相應(yīng)的物理模型具有投資少、速度快和占用空間小的優(yōu)點。一維潮流數(shù)學模型及其以其他數(shù)值模型的復(fù)合模型已逐漸被人們推薦為解決大型河口工程問題的有效方法。
　　本文研究的一維潮流數(shù)學模型對象，是由河口側(cè)向邊界約束在一個大體與邊界內(nèi)中心線一致方向上的潮流運動。也可應(yīng)用于長而窄的海灣或海

2、峽，窄長的河口以及人工潮汐通道。
　　本次數(shù)學模型是基于圣維南方程組建立的。首先，將潮流運動描述為一組連續(xù)性方程及動量方程，確定模擬區(qū)域的上、下游邊界條件。其次，在模擬河段中根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件，劃分出無數(shù)個節(jié)點。在這無數(shù)個節(jié)點之間再建立相應(yīng)的節(jié)點方程組進行分段分析。最后，通過調(diào)和分析、特征線法、有限差分法和有限單元法進行求解這些方程。其中在原有差分法中又分為顯式和隱式兩種，且必須滿足兩個要求，即格式必須是穩(wěn)定的及精度必須滿足相

3、關(guān)要求。
　　本文以珠江三角洲某取水工程供水保障項目為例進行研究，其分析計算目標為，確定咸潮上溯對項目區(qū)域內(nèi)水量、水質(zhì)的影響及其對周邊取水工程取水的周期作用。通過建立一維潮流數(shù)學模型，結(jié)合周邊用水需求，模擬河口取水時段及取水水量，根據(jù)需水預(yù)測，為制定河網(wǎng)區(qū)供水保障方案提供理論依據(jù)。本文依據(jù)本次數(shù)值模型的計算分析結(jié)果，為其相應(yīng)供水保障項目提供了合理的取水方案建議及咸潮期相應(yīng)的區(qū)域水源調(diào)配方案。經(jīng)過實際運行觀測，本次模型的計算分析結(jié)果