基于流矢量分裂法的洪水演进模型

论文摘要

洪水极大地危及到人民生命财产安全,因此对其进行有效和准确的预报是一个重要的研究课题,具有很强的理论和现实意义。随着社会生产的发展和科学技术水平的提高,人们对治水害、兴水利的要求也越来越高。原有的研究方法和研究途径越来越难以满足日益提高的要求,无法妥善解决所面临的问题。因此,人们不断的寻找新理论、新方法来研究探索水文水资源系统,以求更好的掌握规律,提高洪水预报水平。本文在研究原有方法的基础上,将流矢量分裂法应用到洪水演进领域,可望解决现有方法手段难以解决的一些问题,并可能开辟一条新的研究思路和研究途径。本文首先阐述了国内外洪水预报理论和方法的发展及现状,然后介绍了元胞自动机的概念、原理和数学模型。接着概述了流矢量分裂法的发展、原理、建模和方法。分别介绍了用KFVS 方法解可压无粘气体动力学方程和浅水方程,并给出了数值模拟。本文的重点是为洪水演进探索新方法的研究。在前一章的基础上,本文提出了流矢量分裂法的一般模型。针对清江某些站点有水位资料无流量资料的情况,将KFVS 模型引入洪水预报分析研究中,建立了流矢量分裂预测模型; 结合实际问题对KFVS 的应用进行了改进,提出了以水位为研究变量的洪水预报方法,发展了KFVS 的应用理论。计算结果表明,效果良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外洪水预报方法概述
• 1.3 KFVS 方法
• 1.4 本文的主要工作和内容安排
• 2 元胞自动机理论
• 2.1 计算机科学的新领域
• 2.2 元胞自动机的历史
• 2.3 数学模型的描述
• 2.4 元胞自动机的一般特征
• 3 以BOLTZMANN 方程为基础的KFVS 方法
• 3.1 引言
• 3.2 用KFVS 方法计算可压无粘气体动力学方程
• 3.3 用KFVS 方法计算浅水方程
• 3.4 数值模拟
• 4 流矢量分裂法的一般形式及应用
• 4.1 流矢量分裂法的一般形式
• 4.2 基于KFVS 方法的洪水演算模型
• 4.3 计算实例
• 4.4 小结
• 5 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录