淮河干流应用：一维水动力学模型与糙率拟合

"一维水动力学模型在淮河干流的应用" 本文主要探讨了一维水动力学模型在淮河干流的应用，作者焦丛丛基于天然河道的水动力学特性，构建了基于圣维南方程组的一维水动力学模型。圣维南方程组是描述河流水流运动的基本方程，它考虑了水深、流速、过水断面面积等关键参数之间的关系。 在模型构建中，作者采用了VB编程语言，开发了一维水动力学模型。该模型针对淮河干流蚌埠至花园咀河段进行了水流模拟。模型的关键在于糙率的拟合率定，通过调整糙率，可以有效减少计算值与实测值之间的误差，从而提高模拟的精度。糙率是描述水流与河床摩擦的重要参数，其值的准确性直接影响模型的预测效果。 在实际应用中，作者运用有限差分法中的Preissmann四点线性隐格式来离散圣维南方程组，得到河段差分方程。然后，结合边界条件，使用追赶法求解随时间变化的断面水位和流量数值。Preissmann四点线性隐格式是一种稳定且效率较高的差分方法，适用于处理连续变化的水流问题。 文中还列出了圣维南方程组的原始形式，包括质量守恒和动量守恒两个方程。这些方程描述了河水在水平方向上的运动规律，其中包含的参数如断面流量Q、断面水位Z、过水断面面积A、水深h、河底比降S0以及摩阻比降tS等，都是影响水流特性的关键因素。 在差分格式部分，作者详细阐述了Preissmann四点线性隐格式的表达式，包括空间差分、时间差分以及简化后的四点线性隐格式。这种差分方法通过加权系数θ来平衡稳定性和精度，以适应不同计算需求。 这篇论文深入研究了一维水动力学模型在淮河干流洪水模拟中的应用，通过优化糙率和采用高效的数值方法，提高了模型的预测性能。这对于流域管理、洪水预警以及水利工程设计具有重要的理论和实践意义。同时，这也为其他河流的水动力学建模提供了参考和借鉴。