mike11HD模型簡(jiǎn)述

1、MIKE 11 HD主要用于洪水預(yù)報(bào)及水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度、河渠灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)度，以及河口風(fēng)暴潮的研究，是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的商業(yè)軟件，具有計(jì)算穩(wěn)定、精度高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，能方便靈活地復(fù)雜河網(wǎng)水流、模擬閘門、水泵等各類水工建筑物的運(yùn)營(yíng)調(diào)度，尤其適合應(yīng)用于水工建筑物眾多、控制調(diào)度復(fù)雜的情況。Mike11水動(dòng)力計(jì)算模型是基于垂向積分的物質(zhì)和動(dòng)量守恒方程，即一維非恒定流Saint-Venant方程組來(lái)模擬河流或河口的水流狀態(tài)。At+Qx=qQt+Q2Axg+gAhx+gn2QQAR4/3=q式中：x、t 分別為計(jì)算點(diǎn)空間和時(shí)間的坐標(biāo)，A 為過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，Q為過(guò)流流量，h為水位，q為旁側(cè)入流流量，C為

2、謝才系數(shù)，R為水力半徑，為動(dòng)量校正系數(shù)，g為重力加速度。方程組利用Abbott-Ionescu六點(diǎn)隱式有限差分格式求解，如下圖5.1所示。該格式在每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)不同時(shí)計(jì)算水位和流量，而是按順序交替計(jì)算水位或流量，分別稱為h點(diǎn)和Q點(diǎn)。Abbott-Ionescu格式具有穩(wěn)定性好、計(jì)算精度高的特點(diǎn)。離散后的線形方程組用追趕法求解。圖 1 Abbott格式水位點(diǎn)、流量點(diǎn)交替布置圖· 連續(xù)性方程求解對(duì)每一h點(diǎn)求解連續(xù)性方程。h點(diǎn)處過(guò)流寬度bs可以描述為，At=bsht則連續(xù)方程可以寫為，Qx+bsht=q這里空間步長(zhǎng)上，只有對(duì)Q求導(dǎo)，如圖5.2所示，則在時(shí)間步長(zhǎng)n+1/2時(shí)，空間步長(zhǎng)對(duì)Q的導(dǎo)數(shù)

3、為，QxQj+1n+1+Qj+1n2-Qj-1n+1+Qj-1n22xjhthjn+1-hjnt而bs又可以寫為，bsAo,j-Ao,j+12xj式中Ao,j為計(jì)算點(diǎn)j-1和j之間的面積，Ao,j+1為計(jì)算點(diǎn)j和j+1之間的面積，2xj為計(jì)算點(diǎn)j-1和j+1之間的空間步長(zhǎng)。將以上各式代入連續(xù)性方程得出，jQj-1n+1+jhjn+1+jQj+1n+1= j式中，是b和的函數(shù)，并隨n時(shí)刻Q和h及n+1/2時(shí)刻Q的大小而變化。圖 5.26點(diǎn)Abbott格式求解連續(xù)性方程· 動(dòng)量方程的求解對(duì)每一個(gè)q點(diǎn)求解動(dòng)量方程，如圖5.3所示。圖 5.36點(diǎn)Abbott格式求解動(dòng)量方程通過(guò)數(shù)值變換，動(dòng)量方程可以寫為，jhj-1n+1+jQjn+1+jh