苏州市古城区河网水流数值模拟可视化研究

《苏州市古城区河网水流数值模拟可视化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：U．D．C．：工学硕士学位论文苏州市古城区河网水流数值模拟可视化研究硕士研究生：葛蕴导专师：吉庆丰教授业：水力学及河流动力学扬州大学--O--I四年五月ClassifiedIndex：U．D．C．：ResearchonVisualizationofNumericalSimulationforSuzhouOldTownDistrictAreaWaterwaysGraduateStudent：GeYunSupervisor：Pro￡JiQingfengMajorsubject：HydraulicsandRiverDynamicsYangzhouUniversityMay,2

2、014葛蕴：苏州市古城区河网水流数值模拟可视化研究摘要随着城市化的进程，城市水体污染日益加剧，苏州市也面临严峻的水环境问题。为了提高苏州市古城区河流水体自净能力，达到改善水环境的效果，可通过优化活水调度方案的途径实现。而河网数值模拟可视化系统运用在调度方案优选中有显著的简便性、直观性和灵活性，在生产和科研领域都具有重要意义。本文针对苏州市城市水环境保护规划的需求，在分析国内外城市水环境改善措施和苏州市水环境现状的基础上，用Fortran语言建立苏州市古城区河网一维水流数学模型。利用原型实测资料，对数学模型进行率定和验证。在经过模型验证，确定该模型具有较高的精度后，使用e撑开发W'm

3、Form窗体程序，集成已有的河网非恒定流数值模拟Fortran程序，开发出适合苏州市古城区的河网水流数值模拟集成可视化系统，实现河网数值模拟过程和计算结果的可视化，以方便、直观地模拟古城区河网的水流特性，为泵闸运行调度方案优选、水环境保护规划制定和实施，提供重要的技术平台。苏州市古城区河网水流数值模拟可视化系统实现的主要功能可概括为：(1)输入河网数值模拟所需基本数据，包括作为河网外边界条件给定的外城河水位、泵站运行状态、水闸运行状态、时间步长、迭代控制精度等计算参数。(2)调用Fortran程序建立的数学模型，基于Saint．Venant方程组，运用Preissmann四点加权隐

4、式有限差分格式对方程组进行时间和空间离散，采用双松弛迭代法，进行河网非恒定流数值模拟计算。(3)显示、输出数值模拟结果。以二维曲线图的形式显示主要河道任意计算断面的水位、流量和流速过程，以柱状图的形式显示所有河道在所有断面的水位、流量、流速最终计算值，并以Excel文件形式输出所有最终计算值。关键词：水环境保护，河网水流，数值模拟，C撑语言，可视化系统扬州大学硕士论文AbstractWiththeaccelerationofurbanization，problemofurbanwaterbodypollutionisincreasinglyintensified．NowSuzhou

5、isalsofacingasevereproblemonwaterenvironment．Inordertoimprovetheself-purificationcapacityandimprovethewaterenvironmentintheoldcityareaofSuzhoucity,routeoptimizationCallbeachievedbyrunningwaterschedulingprogram·Visualizationsystemofthefivernetworknumericalsimulationonschedulingprogramhasthechar

6、acteristicsofsignificantsimplicity,intuitiveandflexibility,aswellasgreatsignificanceonpracticeandresearch．Basedonanalrzmgtheimprovementnlea乳lresofdomesticandinternationalurbanwateTenvironmentandthestatusofwaterenvironmentinSuzhoucity,accordingtothedemandofwaterenvironmentalprotectionplanningof

7、Suzhoucity,thispaperestablishedaone—dimensionalflowmathematicalmodel，whichiscalibratedandverifiedbyprototypeobservationdata．Aftertheverification,wearesurethatthemodelhasahighaccuracy．DevelopingW'mFormformapplicationbyC#language，integrat