长江中下游水沙输运及其调控数学模型研究
| 前言 | 第1-7页 |
| 摘要 | 第7-8页 |
| ABSTRACT: | 第8-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-36页 |
| ·问题背景、科学意义 | 第15-18页 |
| ·问题背景 | 第15-17页 |
| ·研究的必要性和科学意义 | 第17-18页 |
| ·研究现状评述 | 第18-32页 |
| ·水沙计算方法及其若干关键技术模式综述 | 第18-30页 |
| 1. 一维水流控制方程及其计算格式 | 第19-21页 |
| 2. 二维水流控制方程、网格及其计算格式 | 第21-23页 |
| 3. 一、二维水沙控制方程及其计算模式 | 第23-30页 |
| (1) 床沙质与冲泻质的划分 | 第24-25页 |
| (2) 床沙质水流挟沙力 | 第25-26页 |
| (3) 恢复饱和系数α与河道断面的冲淤修正 | 第26-27页 |
| (4) 汊道分流分沙模式 | 第27-28页 |
| (5) 河段断面的划分、可动层厚度的确定 | 第28-29页 |
| (6) 河网区内“动边界”的问题 | 第29页 |
| (7) 河床阻力及其计算方法 | 第29-30页 |
| ·近年来河流模型回顾 | 第30-31页 |
| ·长江中下游水沙数学模型研究现状 | 第31-32页 |
| ·本文主要研究内容及其关键技术 | 第32-36页 |
| 1. 一二维水沙核心算法 | 第32-33页 |
| 2. 河网动边界及其数值模拟技术 | 第33页 |
| 3. 感潮河网数值模拟的关键技术 | 第33-34页 |
| 4. 河网汊点的分流分沙模式 | 第34页 |
| 5. 湖泊泥沙冲泻质与床沙质输沙率计算模式 | 第34页 |
| 6. 河道断面变形计算模式 | 第34-35页 |
| 7. 动床阻力计算模式 | 第35-36页 |
| 第二章 长江中下游江河湖泊水沙特性 | 第36-56页 |
| ·河流水系 | 第36-37页 |
| ·长江中下游河道特征 | 第37-38页 |
| ·长江中下游径流特性 | 第38-48页 |
| ·干流 | 第39-42页 |
| ·洞庭湖水系 | 第42-47页 |
| 1. 四口过流特点 | 第43-45页 |
| (1) 荆江四口分流 | 第43-44页 |
| (2) 四口分流对荆江洪峰的削峰作用 | 第44-45页 |
| 2. 洞庭湖 | 第45-47页 |
| (1) 洞庭湖容积变化 | 第45页 |
| (2) 洞庭湖的调蓄作用 | 第45-46页 |
| (3) 洞庭湖的水流特性 | 第46-47页 |
| ·汉江洪水 | 第47页 |
| ·鄱阳湖水系洪水 | 第47-48页 |
| 1. 鄱阳湖容积变化 | 第47页 |
| 2. 鄱阳湖的调蓄作用 | 第47-48页 |
| ·长江中下游泥沙输运及其河床演变特征 | 第48-55页 |
| ·荆江四口分沙 | 第49-50页 |
| ·分流河道及四水、七里山输水输沙过程分析 | 第50-51页 |
| ·分流河道年淤积情况 | 第51页 |
| ·洞庭湖复杂的水沙运动特征 | 第51-55页 |
| ·小结 | 第55-56页 |
| 第三章 一维河网水沙数值模拟核心算法 | 第56-74页 |
| ·一维显隐结合分块三级河网水流算法 | 第56-62页 |
| ·基本方程 | 第57-58页 |
| ·Preissmann隐式差分格式及离散方程 | 第58-59页 |
| ·分块三级河网水流算法 | 第59-61页 |
| 1. 汊点连接方程 | 第59-60页 |
| 2. 边界方程 | 第60-61页 |
| ·显隐结合分块三级河网水流算法 | 第61-62页 |
| ·一维非恒定河网水沙运动和河床演变数值模式 | 第62-70页 |
| ·河网水沙及河床变形方程组 | 第62-63页 |
| ·河网泥沙输运算法 | 第63-64页 |
| ·河网动边界及其计算模式 | 第64-66页 |
| ·动床阻力计算方法 | 第66-67页 |
| ·河道断面的冲淤计算模式 | 第67-68页 |
| ·水库调度(闸坝控制)计算模式 | 第68-70页 |
| ·感潮河网水沙运动数值模拟的几个关键问题 | 第70-72页 |
| ·进口断面含沙量的确定 | 第70页 |
| ·内边界点含沙量计算模式 | 第70-71页 |
| ·感潮河网挟沙力公式的选用 | 第71-72页 |
| ·小结 | 第72-74页 |
| 第四章 平面二维水沙数值模拟核心算法 | 第74-86页 |
| ·二维浅水方程组 | 第74-75页 |
| ·水流方程组 | 第74-75页 |
| ·泥沙对流扩散方程 | 第75页 |
| ·河床变形方程 | 第75页 |
| ·计算格式及其离散方程组 | 第75-77页 |
| ·二维浅水方程组的有限体积离散 | 第75-76页 |
| ·泥沙对流扩散方程的有限体积离散 | 第76页 |
| ·水沙法向数值通量计算 | 第76-77页 |
| ·分组挟沙力计算模式 | 第77-79页 |
| ·悬沙与床沙的交换模式 | 第77-79页 |
| ·分组挟沙力的计算模式 | 第79页 |
| ·冲泻质与床沙质转化模式 | 第79-81页 |
| ·包含冲泻质在内的湖泊泥沙输运计算模式 | 第81-82页 |
| ·河湖水沙交换处理模式 | 第82页 |
| ·二维水沙计算的动边界处理 | 第82-84页 |
| ·小结 | 第84-86页 |
| 第五章 模型的率定与检验 | 第86-110页 |
| ·长江中下游防洪系统河湖水沙模型的构建 | 第86-88页 |
| ·若干关键环节的技术处理 | 第88-95页 |
| ·断面资料处理及其数据集的形成 | 第88-89页 |
| ·内外边界条件的处理 | 第89页 |
| ·荆江三口分流分沙计算模式 | 第89-90页 |
| ·模块及模块组合 | 第90页 |
| ·长江干流分汊河道的处理 | 第90页 |
| ·水文学调蓄计算 | 第90-91页 |
| ·大湖区间入流的处理 | 第91页 |
| ·沿江排涝入江水量模块处理 | 第91-93页 |
| ·分洪模块 | 第93-94页 |
| ·洪水预报实时校正方法 | 第94-95页 |
| 1. 水动力学实时校正的特点 | 第94页 |
| 2. 水动力学实时校正的方法 | 第94-95页 |
| ·模型的率定与验证 | 第95-108页 |
| ·河道糙率率定检验结果 | 第95-97页 |
| ·干流一维河网水沙模型率定结果 | 第97页 |
| ·干流一维河网水沙模型检验结果 | 第97-107页 |
| ·湖泊二维水沙模型率定结果 | 第107页 |
| ·湖泊二维水沙模型验证结果 | 第107页 |
| ·荆江河道地形率定结果 | 第107-108页 |
| ·河道地形验证结果 | 第108页 |
| ·小结 | 第108-110页 |
| 第六章 模型的应用 | 第110-121页 |
| ·防洪规划与若干重要防洪措施的后效分析 | 第110-117页 |
| ·长江中下游防洪总体布局研究 | 第110页 |
| ·洞庭湖泥沙淤积时空分布模拟 | 第110-113页 |
| ·1998年长江中游洪水的模拟分析 | 第113-114页 |
| ·98洪水灾后重建防洪对策蓄泄效果的模拟分析 | 第114-115页 |
| ·四口建闸方案研究(其中调弦口已封堵) | 第115-116页 |
| ·簰洲裁弯对防洪总体布局的影响预测 | 第116-117页 |
| ·城陵矶附近区洪湖分割对区域防洪影响的分析 | 第117页 |
| ·水阳江、青弋江和漳河中下游防洪系统研究 | 第117页 |
| ·长江中下游实时洪水预报与调度模拟 | 第117-120页 |
| ·防洪系统洪水行为的数值模拟 | 第118页 |
| ·防洪系统调度模式的集成与开发 | 第118页 |
| ·防洪系统水库群和分蓄洪区防洪优化调度 | 第118页 |
| ·洪水预报调度的实时校正 | 第118页 |
| ·计算机化的防洪调度实验室 | 第118-119页 |
| ·长江中下游防洪调度系统的功能组成 | 第119-120页 |
| ·小结 | 第120-121页 |
| 第七章 总结与展望 | 第121-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-129页 |
| 博士研究生期间发表的论文 | 第129-130页 |
| 附图 | 第130-182页 |
