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1、精品资料mike11-HD模型简述.MIKE 11 HD主要用于洪水预报及水库联合调度、河渠灌溉系统的设计调度,以及河口风暴潮的研究,是目前世界上应用最为广泛的商业软件,具有计算稳定、精度高、可靠性强等特点,能方便灵活地复杂河网水流、模拟闸门、水泵等各类水工建筑物的运营调度,尤其适合应用于水工建筑物众多、控制调度复杂的情况。Mike11水动力计算模型是基于垂向积分的物质和动量守恒方程,即一维非恒定流Saint-Venant方程组来模拟河流或河口的水流状态。At+Qx=qQt+Q2Axg+gAhx+gn2QQAR4/3=q式中:x、t 分别为计算点空间和时间的坐标,A 为过水断面面积,Q为过流流
2、量,h为水位,q为旁侧入流流量,C为谢才系数,R为水力半径,为动量校正系数,g为重力加速度。方程组利用Abbott-Ionescu六点隐式有限差分格式求解,如下图5.1所示。该格式在每一个网格点不同时计算水位和流量,而是按顺序交替计算水位或流量,分别称为h点和Q点。Abbott-Ionescu格式具有稳定性好、计算精度高的特点。离散后的线形方程组用追赶法求解。图 1 Abbott格式水位点、流量点交替布置图 连续性方程求解对每一h点求解连续性方程。h点处过流宽度bs可以描述为,At=bsht则连续方程可以写为,Qx+bsht=q这里空间步长上,只有对Q求导,如图5.2所示,则在时间步长n+1/
3、2时,空间步长对Q的导数为,QxQj+1n+1+Qj+1n2-Qj-1n+1+Qj-1n22xjhthjn+1-hjnt而bs又可以写为,bsAo,j-Ao,j+12xj式中Ao,j为计算点j-1和j之间的面积,Ao,j+1为计算点j和j+1之间的面积,2xj为计算点j-1和j+1之间的空间步长。将以上各式代入连续性方程得出,jQj-1n+1+jhjn+1+jQj+1n+1= j式中,是b和的函数,并随n时刻Q和h及n+1/2时刻Q的大小而变化。图 5.26点Abbott格式求解连续性方程 动量方程的求解对每一个q点求解动量方程,如图5.3所示。图 5.36点Abbott格式求解动量方程通过数值变换,动量方程可以写为,jhj-1n+1+jQjn+1+jhj+1n+1= j式中(各参数符合意义同上)j=fA j=fQjn,t,x,C,A,R j=fA