引江济太工程新沟河河湖水系水沙数学模型试验研究
长江科学院河流水沙数学模型研究进展与展望
长江科学院河流水沙数学模型研究进展与展望
董耀华
【期刊名称】《长江科学院院报》
【年(卷),期】2011(028)010
【摘要】自20世纪50年代末,长江科学院开始研发河流水沙数学模型,至今已有60多年不间断研发与应用历史,形成了“河流(HELIU)”系列软件.综述了长江科学院水库泥沙、河流一维、二维、(准)三维等水沙模型及其它水沙数学模型实例(包括河流水沙估算模型、河流水沙专题数模研究、引进吸收的河流水沙数学模型),以及水沙数值模拟关键技术的研究进展.分析展望了河流水沙数学模型今后研发工作的4方面任务:构建模型体系、完善现有模型、拓展模型领域和研究关键技术.【总页数】10页(P7-16)
【作者】董耀华
【作者单位】长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室,武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV14
【相关文献】
1.长江科学院河流专业研究进展综述——以《长江科学院院报》30年来发表的论文为例 [J], 范北林;李健;周银军
2.网河区水沙耦合河流数学模型初步研究 [J], 赖永辉;谈广鸣
3.长江科学院研制的“基于虚拟地球的河流水沙水质数值模拟与演示系统”软件取得国家版权局软件著作权 [J], 张细兵
4.长江科学院承担的水利部公益性行业科研专项经费顶目“梯级水库运用对长江中游水沙与冲淤影响研究”顺利通过验收 [J], 葛华
5.长江科学院河流研究所派员参加国家重点研发计划项目“长江‘黄金航道’整治技术研究与示范”学术交流暨中期研讨会 [J], 陈栋
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河口水沙数学模型的并行化研究
河口水沙数学模型的并行化研究
程文龙;史英标;吴修广
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2013(044)015
【摘要】为了提高河口水沙数学模型的计算速度,通过基于共享内存的OpenMP 和基于区域分解的消息传递模型(MPI并行)两种并行方法,将串行的河口水沙数学模型并行化.将并行模型应用到钱塘江河口潮流泥沙运动模拟实例中.结果表明,该并行模型能大大提高计算速度.其中,OpenMP方法并行效率较低,而基于区域分解的MPI并行有很好的加速效果,在64个处理器上加速比可接近36,具有较大的推广价值.
【总页数】4页(P54-57)
【作者】程文龙;史英标;吴修广
【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州310016;浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州310016;浙江省水利河口研究院,浙江杭州310020;浙江省河口海岸重点实验室,浙江杭州310016
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
【相关文献】
1.水沙河口衔接数学模型的研究及其应用 [J], 刘江川;李大鸣;李玲玲
2.支流河口水沙运动的二维数学模型研究 [J], 陆永军
3.水沙数学模型技术在长江河口整治中的应用 [J], 徐学军;唐建华;王玉臻;赵升伟
4.淤泥质河口水沙运动数学模型相关问题 [J], 雷文韬;夏军强;谈广鸣
5.珠江河网与河口一、二维水沙嵌套数学模型研究 [J], 张蔚;严以新;郑金海;诸裕良
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长河段二维水沙数学模型研究及应用
长河段二维水沙数学模型研究及应用郭阳;王建军【摘要】为了适应长江长河段系统治理技术的需要,对TK-2DC软件水沙计算核心部分进行了并行程序开发,将并行计算技术应用到长河段水沙数学模型中,大大提高了长河段水沙模拟计算效率及模型计算的时效性.建立了长江中游沙市—监利、戴家洲—牯牛沙及长江下游安庆—南京长河段平面二维水沙数学模型,对航道整治工程效果进行了模拟预测.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】6页(P149-154)【关键词】长河段;并行计算;水沙数学模型;TK-2DC;系统治理【作者】郭阳;王建军【作者单位】交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456;交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456【正文语种】中文【中图分类】U617;TP319三峡工程建成蓄水后，由于清水下泄，坝下游河道发生长距离、长时段的沿程冲刷与河势调整，将给长江中游航道带来极为复杂的影响和新的问题。
这种长期“清水”冲刷所带来的河道冲淤、河势调整和洲滩变化必将引起中游航道条件发生改变，同时也对航道整治技术提出了更高的要求。
因此在新的河道水沙条件下，需要开展长江中下游航道系统治理成套技术研究，其中，长河段水沙数学模型研究是顺利实施长江中下游航道系统整治[1-2]的重要技术手段。
目前，数学模型在水流、波浪、泥沙和水环境已经得到广泛应用，几乎每一个具体工程都要运用数学模型回答相关的工程问题，如沿海港口、河口以及内河航道整治等。
但对于大范围海区、长河道的计算平台的建设由于受到PC计算机计算能力的限制，还处于起步阶段。
另外，对于局部复杂水流结构和大范围流域系列年水沙计算等的模拟，需要建立复杂的模型，计算容量和运行速度要求很高。
虽然个人计算机的计算能力已经得到了飞速发展，但还远远不能满足不断提高的科学计算需要，因此须采用高效并行技术。
水沙河口衔接数学模型的研究及其应用
Ａｂｓｒ ｃ ： Ａ ｔａ ｔ １一 Ｄ ｎ 一 Ｄ ｏ ｉ ｅ ｍｅ ｃ ｌｍｏ ｅ ｓｐ ｏｗａｄ ｄ ｒｎ ｈ ｍｅ ｃ ｌｃ ｌ ｕａ ｉｎ ｏ ｏ ａ ｅ ｉ ｎｔａ ａ ｄ２ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｎｕ ｒ ａ ｄ ｌｉ ｕｔｆｒ ｒ ｕ ｉ ｇ ｔｅ ｎｕ ｒ ａ ａ ｃ ｌｔｏ ｆｆ ｗ ｎｄ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｉ ｉ ｌ ａ ｅ ｔ ａｙ Ｉ ｃ ｏｄａ ｃ ｔ ｈ 一 Ｄ ｎｄ ２ 一 Ｄ ｍｅ ｉｎ ｌｆｏ ｃ ｎ ｉｕｉ ｑ ｔ ｎ，ｔ ｅ ｍｏ ｉｎ ｅ ａｉ ｎ， ｔ ｉｆ ｉｎ ｅ ｕ ｓｕｒ ｒ． ｎ ａ ｃ ｒ ｎ ｅ ｗｉｈ ｔｅ １ ａ ｄｉ ｎｓｏ ａ ｗ ｏ ｔｎ ｔ ｅ ｕａｉ ｌ ｙ ｏ ｈ ｔｏ ｑｕ ｔｏ ｈｅ ｄｆｕｓｏ —
将 此模 型应用 于天津泰 达 永定新 河 河 口工程 的研 究上 ，经 实测 水沙 资料验 证 ，计 算 值 与 实测值 基本 吻
合 。为河 口改造 时引起 的河道与海 区的水流及 泥沙稳定性 问题提供 了可行 的研 究 方法。
关 键词 ：河 口一 、二维衔接 模 式 ；泥沙数 学模型 ；两相 流底 沙 ｄ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｄ ｍｏ ｅ ｎ ｑ ａｉｎ ｆｒｔ ｅ ｔ ｏ ｐ ａ ｅ ｆ ｗ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｕ ｔ ｎ ｆｒｆｖ ｒｂ ｄ ｅ ｏｕ ｕ ｔ ｏ ｈ ｕ ｐ ｎ ｅ ｅ ｉ ｎ ，ｔ ｅ ｂ ｄ ｌａ ｖ ｍｅ ｔ ｕ ｔ ｏ ｈ ｗ — ｈ ｓ ｏ ｎ ｈ ｑ ａ ｉ ｅ ｅ ｖ ｌ — ｏ ｅ ｏ ｌ ｏ ｏ ｉ ｔ ｎ，ｔ ｅ ｔｒ ｅ ｓｅ ｓ ｓ ｌｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｆｒｆｖ ｒ ｎ ｔ ｏ ｋ ａ ｄ ｔ ｅ ｕ ｗ ｎ ｉ ｅ ｅ ｃ ｃ ｅ ｒ ｐ ｌ ｄ ｔ ｈ ｉ ｏ ｈ ｈ ｅ — ｔｐ —ｏｖ ｎ ｔ ｏ ｅ ｅｗ ｒ ｎ ｈ ｐ ｉ ｄ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ａ ｅ ａ ｐ ｉ ｏ ｔ ｅ １一Ｄ ｒ ｅ ｈ ｎ ｌ ｏ ｉ ｅ ｖ ｒｃ ａ ｅ ； ｉ ｎ
常州市澡港河分流比研究
常州市澡港河分流比研究仲兆林【摘要】研究影响澡港河及老澡港河东支的水文情势，通过对澡港河不同时期潮汛的水文测验，分析澡港河及其东支分流比的变化，得出大潮、小潮汛期两河分流比，并对区域水资源调度、城市防洪、水环境改善的影响进行分析。
【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】3页(P22-24)【关键词】分流比;感潮河道;水面比降【作者】仲兆林【作者单位】江苏省水文水资源勘测局常州分局，江苏常州 213001【正文语种】中文【中图分类】TV213.20 引言引江济太是太湖综合治理的需要，尤其新沟河、新孟河等工程实施后，可通过引江济太促进太湖水体流动，改善太湖水质。
通过对澡港河多年来水位流量、泥沙等方面的实测资料分析，可研究澡港河叉河分流比，进一步优化工程调水方案，规划枢纽工程的建设，确保城市防洪安全，合理利用水资源，改善区域水环境、水生态。
本文通过研究圣维南方程组在感潮河道水文测验中的应用，分析影响感潮河道的水文因素，采用一潮推流法进行流量定线，进一步研究两河的水位、流量的变化，从而得出其分流比的变化规律。
1 澡港河概况常州地处江苏省东南部，东临太湖，北依长江，区域水网密布。
澡港河在渌安洲东侧进入长江，是武澄西引排工程中连接长江和大运河的重要通江河道之一。
澡港河支流众多，1996年完成河道拓浚工程，上游圩塘镇段裁弯取直，下游于龙虎塘以北的胡庄处分流，形成两股水流：一股沿澡港河往西南经过常州高新区流入市区关河；另一股沿老澡港河东支往东南经洪福村北首穿过永汇河后流入北塘河，再经过横塘河、丁塘港、三山港等北塘河支流部分流入大运河中，部分流到江阴境内。
为了掌握澡港枢纽引排水对常州城市防洪除涝的影响程度，掌握澡港河和老澡港河东支的分流比的变化规律，本文采用不同时期实测水文资料，通过类比分析，探讨澡港河龙虎塘胡庄分汊口处分流比的变化，对区域水资源调度、城市防洪、水环境改善的影响进行分析。
黄河水沙数学模型评价体系研究
黄河水沙数学模型评价体系研究
赵何晶;寇怀忠;夏润亮
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2014(000)005
【摘要】结合理论研究和水文测验成果，构建了水沙数学模型多目标可量化评价
体系，甄选了经典实验室数据和多沙河流实测原型资料，集成了模型测试案例题库；基于建模原理和水文观测数据，遴选了模型评估的单项指标；借助层次分析法和结构方程模型法研究了单项指标的无量纲方法、单项赋权及合成模型。
建立水沙数学模型评价体系，可以实现水沙数值模拟量化评价，改变我国目前数学模型评价以主观评审为主导的现状，促进水利行业数值模拟的标准化、规范化发展。
【总页数】4页(P12-14,18)
【作者】赵何晶;寇怀忠;夏润亮
【作者单位】河海大学公共管理学院，江苏南京210098; 黄河水利科学研究院，
河南郑州450003;黄河水利委员会总工办，河南郑州450003;黄河水利科学研究院，河南郑州450003
【正文语种】中文
【中图分类】TV149;TV882.1
【相关文献】
1.改善黄河水沙关系必须建设完善的黄河水沙调控体系 [J], 张彦军;杨振立;魏健;
马辉
2.基于GIS的黄河下游二维水沙数学模型水沙构件设计 [J], 朱庆平;芮孝芳;杨明;韩巧兰;王艳平
3.黄河中下游水沙调控体系研究与实践 [J], 张丙夺;魏向阳;赵龙
4.黄河尾闾段一维耦合水沙数学模型研究及其应用 [J], 杨卓媛; 夏军强; 周美蓉; 万占伟
5.黄河口水沙变异与调控I——黄河口水沙运动与演变基本规律 [J], 胡春宏;曹文洪
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河流泥沙数学模型
河流泥沙数学模型Sedimentation Dept., IWHR 郭庆超中国水科院泥沙所2007年10月Sedimentation Dept., IWHR 内容1.简介2.控制方程3.模型建立与使用1. 简介随着计算机技术的高速发展和河流泥沙基本理论的进步，水沙数学模型得到了快速发展，被广泛地应用于水利工程、江河治理和河口海岸与泥沙运动有关的领域中，解决了很多生产难题，发挥了巨大效益。
1. 简介¾水沙数学模型：1D, 平面2D，立面2D，准3D，完全3D；¾能够严格总收物理原理；¾能够严格遵守边界和初始条件；¾节省时间、人力和成本；¾方案比选与优化解决实际问题：•河道演变•水库泥沙淤积•水利工程的下游冲刷•取水口稳定性•引航道及港池回淤•河口海岸工程泥沙问题模型的功能1.简介1.模型的功能1. 简介模型应满足以下基本要求：•满足物理的基本原理•被分析方法所检验：分析解(线性)/人工解(非线性)•被实验和实测资料所检验•可以预测主要的物理过程•数值解是稳定的•数值解是收敛的•数值结果是可接受的•数值结果符合实际情况被理论/分析解证实模拟结果与实测资料相符被原型实测资料证实被实验室数据证实好的数学模型应该满足模型使用者的经验对模型质量影响也很大1.2.2. 3D2.2.2. 1D3.数学模型建立流程3.数学模型运行流程3. 1D3.微分方程离散3.微分方程离散3.微分方程离散3.挟沙能力3.挟沙能力3.挟沙能力3.挟沙能力从高低含沙量统一公式可以看出：（1）含沙水流的挟沙能力不仅与水力因子（如U , h ）和泥沙因子（如ω0）有关，而且也受上游来流含沙量的影响；（2）对于低含沙水流（如S < 100kg/m 3），挟沙能力受上游含沙量影响甚微，然而，随着含沙量的进一步增加，挟沙能力受上游来流含沙量的影响渐趋明显，而且来流含沙量越高，水流挟沙能力越大，这正是高含沙水流多来多排的缘故。
二维水沙数学模型在秦淮新河入江航道中的应用研究的开题报告
二维水沙数学模型在秦淮新河入江航道中的应用研究的开题报告一、研究背景和意义秦淮新河入江航道是连接南京市区和长江的重要通道，是国家一级航道之一。
该航道受到洪水和泥沙淤积的影响较大，对船舶通行和河道的生态环境等方面都带来不良影响。
因此，对秦淮新河入江航道的泥沙运动规律进行深入研究，探索有效的治理和管理方式，具有重要的实际意义。
在秦淮新河入江航道的泥沙运动研究中，二维水沙数学模型是一种较为常用的方法。
该模型能够将水流运动和泥沙运动进行耦合模拟，能够精确地预测不同流量下的泥沙淤积情况，为河道的管理和治理提供科学参考。
因此，本研究选取二维水沙数学模型，针对秦淮新河入江航道的实际情况进行深入研究。
二、研究的主要内容和研究方法1.主要内容（1）对秦淮新河入江航道的水流特征进行测量和分析，获取相关数据。
（2）建立二维水沙数学模型，根据实测数据进行模型参数的校准。
（3）进行不同流量和不同情况下的泥沙淤积模拟与预测，对航道的淤积情况进行评估。
（4）对航道进行治理和治理方案的优化提出建议。
2.研究方法（1）基于实际情况的测量和数据分析。
（2）采用二维水沙数学模型进行泥沙运动模拟。
（3）对模拟结果进行评估和比较，对航道的治理和治理方案进行分析和优化。
三、研究的创新点和预期成果1.研究的创新点（1）针对秦淮新河入江航道的实际情况进行深入研究，能够更加准确地模拟泥沙运动情况。
（2）采用二维水沙数学模型，将水流运动和泥沙运动进行耦合模拟，能够更加真实地反映秦淮新河入江航道的泥沙运动情况。
（3）结合实际情况，对航道的治理和管理提出了有效的建议和方案。
2.预期成果（1）能够准确地预测不同流量下的泥沙淤积情况。
（2）能够为秦淮新河入江航道的优化治理提供科学参考。
（3）论文发表，取得应用价值。
四、拟定计划和进度安排1.第一阶段（2021.9-2021.11）：对秦淮新河入江航道的水流特征进行测量和分析。
2.第二阶段（2021.11-2022.3）：建立二维水沙数学模型，并进行参数校准。
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江苏水利 JIANGSU WATER RESOURCES
2018 年 10 月 Oct.2018
引江济太工程新沟河河湖水系水沙数学模型 试验研究
张素香 1，洪国喜 2，徐 兴 2，沈顺中 2，Tan Soon Keat3，Chu V. H.4，李 熙 5
（1. 南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室，江苏 南京 210044；2. 无锡市水文局， 江苏 无锡 214031；3. 南洋理工大学，新加坡 639798；4. 麦吉尔大学，加拿大 H3A2K6；
收稿日期：2018-06-23 基金项目：江苏省水利创新项目（2017039） 作者简介：张素香（1971—），女，博士，主要从事海岸及河流动力学研究。
第 10 期
张素香，等：引江济太工程新沟河河湖水系水沙数学模型试验研究
7
1 概述
调水工程是改善太湖水系水环境的有效方法和 途径之一 [1]，利用已建成的防洪河道，太湖流域 在 2014 年开始疏通新沟河、新孟河两条河道，太 湖将通过 新孟河、望虞河补水，借助走马塘、新 沟河、太浦河向长江排水，形成“两进三出”的循 环系统，通 过让 水体 动起 来改善水质。本文 基于 2013 ～2014 年的太湖水系湖网水文站实测资料， 采用自然引排水方式与水利枢纽人工调度相结合 的建模途径，建立了能适应江湖分合、分蓄滞泄、 吐纳交替等复杂水沙条件和洪水调度要求的一维 和二维非恒定流数学模型 [2-6]。通过江湖耦合的 一维水沙数学模型计算新沟河整治工程前后水位 和水流泥沙冲淤变化，进行新沟河防洪、排涝影 响分析；通过二维水沙数学模型计算新沟河工程 前后的水位、流场及河道的冲淤变化，进行工程整 治效果预测分析并提出优化建议。新沟河整治工 程河湖水系示意图见图 1。
பைடு நூலகம்
ZHANG Suxiang1，HONG Guoxi2，XU Xing2，SHEN Shunzhong2，TAN Soon Keat3，CHU V. H.4，LI Xi5
（1. Key Laboratory of Meteorological Disaster of Ministry of Education，Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing 210044，Jiangsu；2. Wuxi Branch of Jiangsu Province Hydrology and Water Resource Investigation Bureau，Wuxi 214031，Jiangsu；3. Nanyang Technological University，50 Nanyang
Avenue，Singapore；4. Department of Civil Engineering and Applied Mechanics，McGill University， Montreal，Quebec H3A 2K6，Canada；5. College of Harbor，Coastal and Offshore Engineering，Hohai
计算新沟河工程前后的水位、流场及河道的冲淤变化，进行工程整治效果预测分析并提出优
化建议。实施新沟河整治工程后，新沟河水系河网的主要功能是排涝，应急情况下也能通过
新沟河向太湖调水以改善水质。
关键词：太湖；潮位；水流；水沙模型；河网
中图分类号：TV146
文献标识码：B 文章编号：1007-7839（2018）10-0006-04
5. 河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098）
摘要：作为引江济太工程的一部分，新沟河整治工程在 2014 年开始实施。基于 2013 ～ 2014
年的太湖水系湖网水文站实测资料，通过河湖耦合的一维水沙数学模型计算新沟河整治工
程前后水位和水流泥沙冲淤变化，进行新沟河河网水沙动力分析；通过二维水沙数学模型
Numerical modeling of hydraulics and sediment transport in river and lake network of Xingou regulation project of Yangtze River to Taihu Lake Water Transfer Project
University，Nanjing 210098，Jiangsu）
Abstract：As part of the Yangtze River to Taihu Lake Water Transfer Project, Xingou River regulation project was initiated in 2014. Based on the measured data in Taihu river network during 2013-2014, 1D lake and river coupling model was applied to water level and sediment transport calculations of the Xingou river network; 2D hydraulics and sediment transport model was applied to water level, flow field and sediment calculations of the project, and suggestions and optimization of the regulation scheme were brought up. Main functions of Xingou River network was flood routing and sewage discharge. It also provided a water transfer channel in emergence, which would transfer water to Taihu Lake improving water quality of Taihu Lake. Key words：Taihu Lake；tide level；flow velocity；sediment transport and hydraulics model；river network