计算河流动力学理论体系框架探讨

黑鹏飞; 假冬冬; 冶运涛; 周刚; 胡德超

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

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计算河流动力学理论体系框架探讨

黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超

文章导航 > 水科学进展 > 2016 > 27(1): 152-164

黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超. 计算河流动力学理论体系框架探讨[J]. 水科学进展, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

引用本文:

黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超. 计算河流动力学理论体系框架探讨[J]. 水科学进展, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

HEI Pengfei, JIA Dongdong, YE Yuntao, ZHOU Gang, HU Dechao. Discussion of the theory of computational river dynamics[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

Citation:

HEI Pengfei, JIA Dongdong, YE Yuntao, ZHOU Gang, HU Dechao. Discussion of the theory of computational river dynamics[J]. Advances in Water Science, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

计算河流动力学理论体系框架探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

1.
中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081;
2.
南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210029;
3.
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038;
4.
中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012;
5.
长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51209239;51579151)

详细信息

作者简介:
黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn

中图分类号: TV143;G353.11

Discussion of the theory of computational river dynamics

1.
College of Life and Environmental Sciences, Minzu University of China, Beijing 100081, China;
2.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;
3.
Department of Water Resources, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;
4.
State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;
5.
Changjiang Design and Research Institute of Waterway, Wuhan 430010, China

摘要: 计算河流动力学重在研究河流动力的时空变化,实质上是计算流体力学、计算土力学在河流动力学中的应用,但并非简单组合,主要难点源自相间作用机理复杂性及研究对象多尺度性所导致的应用可行性问题。问题解决的过程中产生大量新的适于河流动力计算的数学模型和数值模型,但当前理论体系还缺乏系统性。综合河流动力学、计算流体力学、计算土力学理论,给出计算河流动力学的理论体系框架,明确计算河流动力学各部分内容的基本联系。基于此理论体系,可以方便地判断模型准确性、计算量和复杂性,构建最优的数学模型,并判断数学模型的发展方向。
- 计算河流动力学 /
- 河流动力学 /
- 数学模型 /
- 河流 /
- 泥沙
Abstract: Computational river dynamics(CRD) has been developing very fast after the use of the numerical model during the past 50 years. It is of great significance to systematically organize the theory system of the CRD. CRD is mainly used to study the spatial and time variation of the river dynamics. The computational fluid dynamics(CFD),the computational soil mechanics(CSM) and the traditional river mechanics(TRM) are creatively used in CRD. But this is not simple or direct use. The main problem comes from the complex interaction in the multiphase and the multi-scale of the river system. Many new river dynamics model and the numerical technics are created in the processes that the problem is solved. However, all these technics are not systematically organized and analyzed. In this paper, all these theories are systematically organized and analyzed based on CFD and CSM. It is easily to decide the correction, complexity, application feasibility of the different models, which is helpful to choose the model when used in practice and decide the direction of development of the model.
- computational river dynamics /
- river dynamics /
- mathematical model /
- river /
- sediment

[1]	鲍振鑫, 张建云, 王国庆, 贺瑞敏, 金君良, 王婕, 吴厚发. 基于水文模型与机器学习集合模拟的水沙变异归因定量识别——以黄河中游窟野河流域为例 . 水科学进展, 2021, 32(4): 485-496. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.04.001
[2]	武周虎. 河流离岸排放污染物二维浓度分布特性分析 . 水科学进展, 2015, 26(6): 846-856. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.06.011
[3]	唐洪武, 袁赛瑜, 肖洋. 河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究进展 . 水科学进展, 2014, 25(1): 139-147.
[4]	武周虎. 基于环境扩散条件的河流宽度分类判别准则 . 水科学进展, 2012, 23(1): 53-58. doi: CNKI:32.1309.P.20111125.1632.003
[5]	许文盛, 陈立, 赵德招, 刘欣桐. Na⁺对河流溶解性物质解吸规律影响的试验研究 . 水科学进展, 2009, 20(4): 537-543.
[6]	武周虎, 贾洪玉. 河流污染混合区的解析计算方法 . 水科学进展, 2009, 20(4): 544-548.
[7]	王家生, 陈立, 范北林, 柴晓玲. 河流水化学特性与流域泥沙输移的相关性研究 . 水科学进展, 2009, 20(5): 658-662.
[8]	窦希萍, 王向明, 赵晓冬. 物理模型变率影响研究进展 . 水科学进展, 2007, 18(6): 907-914.
[9]	唐洪武, 闫静, 吕升奇. 河流管理中含植物水流问题研究进展 . 水科学进展, 2007, 18(5): 785-792.
[10]	陆永军, 左利钦, 季荣耀, 张金善. 渤海湾曹妃甸港区开发对水动力泥沙环境的影响 . 水科学进展, 2007, 18(6): 793-800.
[11]	毛战坡, 王雨春, 彭文启, 周怀东. 筑坝对河流生态系统影响研究进展 . 水科学进展, 2005, 16(1): 134-140.
[12]	郭建青, 李彦, 马健, 王洪胜. 非保守示踪剂条件下的河流水质参数的确定 . 水科学进展, 2003, 14(6): 754-758.
[13]	彭盛华, 赵俊琳, 翁立达. GIS网络分析技术在河流水污染追踪中的应用 . 水科学进展, 2002, 13(4): 461-466.
[14]	宋庆辉, 杨志峰. 对我国城市河流综合管理的思考 . 水科学进展, 2002, 13(3): 377-382.
[15]	郭建青, 王洪胜, 李云峰. 确定河流纵向离散系数的相关系数极值法 . 水科学进展, 2000, 11(4): 387-391.
[16]	何秉宇. 干旱地区河流动态水质模型研究 . 水科学进展, 1997, 8(1): 38-43.
[17]	尹学良, 陈金荣. 河流断面形态问题 . 水科学进展, 1995, 6(4): 311-317.
[18]	申献辰. 河流水质预测中的模型选择和源强估算 . 水科学进展, 1995, 6(1): 45-52.
[19]	胡春宏, 韩其为. 孟加拉国布河河道泥沙数学模型计算中几个问题的探讨 . 水科学进展, 1993, 4(3): 229-236.
[20]	曹叔尤, 方铎. 河流动力学进展 . 水科学进展, 1992, 3(4): 319-325.

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计算河流动力学理论体系框架探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

1. 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081;

2. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210029;

3. 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038;

4. 中国环境科学研究院国家环境保护河口与海岸带环境重点实验室, 北京 100012;

5. 长江科学院河流研究所, 湖北武汉 430010

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51209239;51579151)

作者简介:
黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn

收稿日期: 2015-05-08
刊出日期: 2016-01-25

中图分类号: TV143;G353.11

关键词:

河流 /

摘要: 计算河流动力学重在研究河流动力的时空变化,实质上是计算流体力学、计算土力学在河流动力学中的应用,但并非简单组合,主要难点源自相间作用机理复杂性及研究对象多尺度性所导致的应用可行性问题。问题解决的过程中产生大量新的适于河流动力计算的数学模型和数值模型,但当前理论体系还缺乏系统性。综合河流动力学、计算流体力学、计算土力学理论,给出计算河流动力学的理论体系框架,明确计算河流动力学各部分内容的基本联系。基于此理论体系,可以方便地判断模型准确性、计算量和复杂性,构建最优的数学模型,并判断数学模型的发展方向。

English Abstract

Discussion of the theory of computational river dynamics

1. College of Life and Environmental Sciences, Minzu University of China, Beijing 100081, China;

2. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China;

3. Department of Water Resources, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100038, China;

4. State Environmental Protection Key Laboratory of Estuarine and Coastal Environment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China;

5. Changjiang Design and Research Institute of Waterway, Wuhan 430010, China

Received Date: 2015-05-08
Publish Date: 2016-01-25

Keywords:

Abstract: Computational river dynamics(CRD) has been developing very fast after the use of the numerical model during the past 50 years. It is of great significance to systematically organize the theory system of the CRD. CRD is mainly used to study the spatial and time variation of the river dynamics. The computational fluid dynamics(CFD),the computational soil mechanics(CSM) and the traditional river mechanics(TRM) are creatively used in CRD. But this is not simple or direct use. The main problem comes from the complex interaction in the multiphase and the multi-scale of the river system. Many new river dynamics model and the numerical technics are created in the processes that the problem is solved. However, all these technics are not systematically organized and analyzed. In this paper, all these theories are systematically organized and analyzed based on CFD and CSM. It is easily to decide the correction, complexity, application feasibility of the different models, which is helpful to choose the model when used in practice and decide the direction of development of the model.

黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超. 计算河流动力学理论体系框架探讨[J]. 水科学进展, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

引用本文:

黑鹏飞, 假冬冬, 冶运涛, 周刚, 胡德超. 计算河流动力学理论体系框架探讨[J]. 水科学进展, 2016, 27(1): 152-164. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

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计算河流动力学理论体系框架探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

作者简介: 黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn

Discussion of the theory of computational river dynamics

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计算河流动力学理论体系框架探讨

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.016

作者简介: 黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn

English Abstract

Discussion of the theory of computational river dynamics

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作者简介:
黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn

作者简介:
黑鹏飞(1979-),男,陕西榆林人,讲师,博士,主要从事水力学及河流动力学研究。E-mail:heipf06@mails.tsinghua.edu.cn