流域大尺度水环境模型的高效能集群计算方法研究及其在三峡库区的应用
| 本论文创新点 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 研究的背景与意义 | 第13-14页 |
| 1.2 流域水环境模型研究现状与问题 | 第14-22页 |
| 1.2.1 流域陆地模型 | 第15-17页 |
| 1.2.2 水动力模型 | 第17-19页 |
| 1.2.3 水质水生态模型 | 第19-21页 |
| 1.2.4 存在的问题 | 第21-22页 |
| 1.3 流域大尺度水环境模型高效运算技术 | 第22-28页 |
| 1.3.1 高效数值离散解法 | 第22-26页 |
| 1.3.2 分布式并行技术 | 第26-27页 |
| 1.3.4 存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.4 研究内容 | 第28-29页 |
| 1.5 研究创新点 | 第29页 |
| 1.6 技术路线 | 第29-31页 |
| 2 流域大尺度水环境模型 | 第31-63页 |
| 2.1 陆地模型 | 第32-40页 |
| 2.1.1 水文过程子模块 | 第32-36页 |
| 2.1.2 土壤侵蚀子模块 | 第36-38页 |
| 2.1.3 污染负荷子模块 | 第38-40页 |
| 2.2 水动力模型 | 第40-45页 |
| 2.2.1 模型坐标体系 | 第40-41页 |
| 2.2.2 动边界模式 | 第41-43页 |
| 2.2.3 三维水动力方程 | 第43-45页 |
| 2.3 水质水生态模型 | 第45-56页 |
| 2.3.1 富营养化模型 | 第45-53页 |
| 2.3.2 突发污染模型 | 第53-56页 |
| 2.4 边界条件 | 第56-61页 |
| 2.4.1 陆地模型 | 第56-57页 |
| 2.4.2 水动力模型 | 第57-59页 |
| 2.4.3 水质水生态模型 | 第59页 |
| 2.4.4 突发污染模型 | 第59-61页 |
| 2.5 初始条件 | 第61页 |
| 2.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 3 流域大尺度水环境模型高效能计算方法 | 第63-84页 |
| 3.1 数值离散方法 | 第63-66页 |
| 3.1.1 分裂模式 | 第63页 |
| 3.1.2 差分格式 | 第63-64页 |
| 3.1.3 并行布置 | 第64-65页 |
| 3.1.4 模式衔接 | 第65-66页 |
| 3.2 分布式并行计算方法 | 第66-83页 |
| 3.2.1 分布式并行架构与模式 | 第66-76页 |
| 3.2.2 陆地模型并行计算 | 第76-77页 |
| 3.2.3 水动力水质水生态模型并行计算 | 第77-83页 |
| 3.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 4 流域大尺度水环境模型集群计算 | 第84-110页 |
| 4.1 模型集群体系 | 第84-87页 |
| 4.2 模型集群管理 | 第87-95页 |
| 4.2.1 集群管理单元 | 第87-89页 |
| 4.2.2 集群任务调度 | 第89-90页 |
| 4.2.3 集群节点监控 | 第90-91页 |
| 4.2.4 集群任务分配 | 第91-94页 |
| 4.2.5 集群备份与故障处理 | 第94-95页 |
| 4.3 模型耦合并行 | 第95-109页 |
| 4.3.1 模型节点部署 | 第96-97页 |
| 4.3.2 模型节点管理 | 第97-101页 |
| 4.3.3 模型文件部署 | 第101-103页 |
| 4.3.4 模型并行方案 | 第103-109页 |
| 4.4 本章小结 | 第109-110页 |
| 5 流域大尺度水环境模型在三峡库区的应用 | 第110-165页 |
| 5.1 区域概况 | 第110-115页 |
| 5.1.1 自然地理 | 第110-112页 |
| 5.1.2 社会经济 | 第112-114页 |
| 5.1.3 污染源与水质 | 第114页 |
| 5.1.4 气象 | 第114-115页 |
| 5.2 模型构建与验证 | 第115-148页 |
| 5.2.1 流域陆地模型构建 | 第115-125页 |
| 5.2.2 三维水动力模型构建 | 第125-129页 |
| 5.2.3 三维水质水生态模型构建 | 第129-133页 |
| 5.2.4 模型校准和验证 | 第133-148页 |
| 5.3 集群计算方案与环境构建 | 第148-150页 |
| 5.3.1 并行方案 | 第148-149页 |
| 5.3.2 集群环境 | 第149-150页 |
| 5.3.3 集群方案 | 第150页 |
| 5.4 集群计算分析 | 第150-164页 |
| 5.4.1 数据交换效果分析 | 第150-156页 |
| 5.4.2 性能分析 | 第156-161页 |
| 5.4.3 业务化应用 | 第161-164页 |
| 5.5 本章小结 | 第164-165页 |
| 6 总结与展望 | 第165-167页 |
| 6.1 总结 | 第165-166页 |
| 6.2 展望 | 第166-167页 |
| 参考文献 | 第167-177页 |
| 博士期间研究成果 | 第177-178页 |
| 致谢 | 第178页 |
