简介:基于Saint-Venant方程组的守恒形式,重构了各物理变量在单元格边界的黎曼状态值,实现了各变量在计算区域内的二阶精度分布。在此基础上,构造了对流通量项的具有标量耗散特征的有限体积法,并在地表水位相对高程梯度离散式中引入额外空间离散项,该项在有水区域为零,并在无水区域能与地表水位相对高程梯度项相互抵消,从而正确描述地表水位相对高程梯度的真实作用。采用双时间步法对Saint-Venant方程组的空间离散式进行全隐式离散,实现了无条件稳定求解。选取了2个典型算例,采用数量呈倍数递减的3种时间步长进行数值模拟,通过与解析解和实测结果进行对比,验证了数值解法的模拟效果和收敛性。结果表明,建立的数值解法能以优良的拟合度模拟不同断面几何约束下的溃坝过程,模拟结果表现出了良好的收敛性。
简介:于桥水库作为天津市唯一的饮用水供水水源地,研究于桥水库周边面源污染对其水质的影响,有助于改善水库水环境,保障供水质量。在分析水库周边面源污染负荷的基础上,运用基于二维浅水方程和对流扩散方程组构建的于桥水库二维水动力和水质耦合模拟模型对2008年雨季(6月-9月)水库TN、TP浓度的空间分布及随时间变化特征进行了模拟分析。结果表明,受果河入库流量和汛期主导风的影响,总体上TN、TP随水流主要沿水库南岸和西北岸向坝前方向扩散,并在库区东形成顺时针大环流和在库区西形成逆时针环流。受环流影响,库心水质受污染影响较小。TP在空间上呈现出东高西低的趋势,TP平均浓度最高值出现在8月份为1.56mg/L;刘相营及五百户镇是TN的主要入库口,TN平均浓度最高值出现在9月份为3.74mg/L。