【摘 要】
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本文以北京市南水北调工程为背景,针对长距离调水工程建立了具有复杂内边界的长距离输水系统的一维非恒定流数学模型。首先本文以圣维南方程为基础,采用Preissmann窄缝法假设,将明渠流与有压管流这两种类型的方程式在数学形式上达到统一,并且采用交错网格半隐式离散方法对非恒定流模型方程进行了离散,其中运动方程对流项离散釆用一阶迎风格式增加了模型的稳定性,在计算的时候可以选择比较大的克朗数来提高计算效率。
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本文以北京市南水北调工程为背景,针对长距离调水工程建立了具有复杂内边界的长距离输水系统的一维非恒定流数学模型。首先本文以圣维南方程为基础,采用Preissmann窄缝法假设,将明渠流与有压管流这两种类型的方程式在数学形式上达到统一,并且采用交错网格半隐式离散方法对非恒定流模型方程进行了离散,其中运动方程对流项离散釆用一阶迎风格式增加了模型的稳定性,在计算的时候可以选择比较大的克朗数来提高计算效率。水击方程离散采用的是对时间中心差分的Crank-Nicolson隐式格式,计算精度可以达到二阶精度,无条件稳定。北京市南水北调工程通过近十几年的运行,尚且存在不足之处,为了解决现存问题,本文通过利用Hydro Info水利信息系统以2035年北京市南水北调干线工程和配套工程的总体布局为基础,建立了北京市南水北调多水源联合调度运行水动力学模型。并且针对南水北调北京段一期运行阶段8个月（5760小时）的实际运行过渡过程进行了模拟计算,通过针对流量和水位进行的实测值和计算值的对比,表明结果拟合良好,可以进行以下方案的计算进而确定了模型参数,并且利用此模型计算了东线和中线不同来水方案、工程检修工况和工程事故工况等条件下的调度方案,并且分析其水力特征,针对不合理的调度运行和供水方案提出了合理化建议,同时优化工程布局和工程规模。
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