明晰纵向离散系数对于研究河流污染物的迁移至关重要,目前学者对此已经提出了许多经验公式和理论公式,但是计算结果准确性并不高。基于收集的纵向离散系数实测值及对应的河道水文数据与河道形态数据,通过对纵向离散系数计算准确度和计...明晰纵向离散系数对于研究河流污染物的迁移至关重要,目前学者对此已经提出了许多经验公式和理论公式,但是计算结果准确性并不高。基于收集的纵向离散系数实测值及对应的河道水文数据与河道形态数据,通过对纵向离散系数计算准确度和计算值与实测值的相关性双重目标的加权组合,采用粒子群优化算法(一种数据驱动的算法)对加权组合后的目标函数进行优化,从而获得了纵向离散系数一般表达式中的待定系数,最终提出了具有高准确度和高相关性的天然河道纵向离散系数计算公式。验证结果表明:该公式能够适用于纵向离散系数在0~100 m 2/s之间的常见天然河道的纵向离散系数估计。展开更多
构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式...构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式,保证了模型的和谐性和稳定性;利用集成对流扩散通量的HLLC(Harten,Lax, van Leer and Contact)近似黎曼算子计算界面通量,配合不同等级单元间的通量交换公式,确保了模型的守恒性;根据梯度准则实现动态局部自适应网格,提出了满足守恒性的网格等级调整水流要素再分配方法。数值结果表明,相对于传统结构均匀网格模型,该模型兼顾精度与效率,能够高分辨率拟合复杂边界和捕捉计算敏感区域,准确反映复杂流态和物质的迁移扩散。展开更多
文摘明晰纵向离散系数对于研究河流污染物的迁移至关重要,目前学者对此已经提出了许多经验公式和理论公式,但是计算结果准确性并不高。基于收集的纵向离散系数实测值及对应的河道水文数据与河道形态数据,通过对纵向离散系数计算准确度和计算值与实测值的相关性双重目标的加权组合,采用粒子群优化算法(一种数据驱动的算法)对加权组合后的目标函数进行优化,从而获得了纵向离散系数一般表达式中的待定系数,最终提出了具有高准确度和高相关性的天然河道纵向离散系数计算公式。验证结果表明:该公式能够适用于纵向离散系数在0~100 m 2/s之间的常见天然河道的纵向离散系数估计。
文摘构建了动态局部自适应网格系统,采用自然邻居插值确定同等级别的相邻单元信息,在此基础上建立了有限体积Godunov格式下的高性能自适应水流水质耦合模型。采用和谐浅水方程结合非负水深黎曼重构,同时给出非均匀结构网格下的源项离散格式,保证了模型的和谐性和稳定性;利用集成对流扩散通量的HLLC(Harten,Lax, van Leer and Contact)近似黎曼算子计算界面通量,配合不同等级单元间的通量交换公式,确保了模型的守恒性;根据梯度准则实现动态局部自适应网格,提出了满足守恒性的网格等级调整水流要素再分配方法。数值结果表明,相对于传统结构均匀网格模型,该模型兼顾精度与效率,能够高分辨率拟合复杂边界和捕捉计算敏感区域,准确反映复杂流态和物质的迁移扩散。
