02.MIKE 11水动力模块
Hydrodynamic, HD …
MIKE 11 HD 理论背景 …
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MIKE 11 HD 理论基础
圣维南方程的基本假设:
不可压缩、各向同质性
河床坡度小
水流被概化为一维系统(流速等均匀分布)
静水压力均匀分布
亚临界流
MIKE 11 HD 理论基础
质量守恒方程:
t1至t2时刻的质量增加(dV) =
进入dV的水量(t1至t2)+ 流出dV的水量(t1至t2)
MIKE 11 HD 理论基础
动量守恒方程:
t1至t2时刻的动量增加=
进入dV的动量(t1至t2)+ 外部作用力和
MIKE 11 HD 理论基础
圣维南方程组:
质量守恒方程:
(连续性方程)
动量守恒方程:
(动量方程)
MIKE 11 HD 理论基础
动量方程的常用简化方式:
运动波 Kinematic Wave
扩散波 Diffusive Wave
全动力波 Fully Dynamic Wave
运动波方程假设阻力项与重力项平衡,适用于陡坡河道,不能用于有回水现象的计算
扩散波方程适用于相对稳定的回水现象或缓慢演进的洪水波,不能用于潮汐计算
MIKE 11 HD 理论基础
采用6点Abbott-Ionescu格式求解
隐式有限差分格式
连续方程离散
动量方程离散
MIKE 11 HD 理论基础
6点Abbott-Ionescu格式的优势
两个流量点之间采用连续方程求解;
两个水位点之间采用动量方程求解;
更高的计算稳定性,Crount Number>250
的情况下,误差率<2%.
更快的计算速度,比常规4点差分格式快5-
连续方程
6倍。
动量方程