计算水力学--5洪水波(第4课).ppt
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1、Leila for 水文10 版权所有回顾:方程的其他形式Z,Q为因变量 漫洪滩地的处理动量校正系数调蓄滩地宽度Leila for 水文10 版权所有回顾:xt急流L0ABCxt缓流L0ABCDtktk初始条件初始条件上上边边界界条条件件上上边边界界条条件件下下边边界界条条件件初始条件初始条件Leila for 水文10 版权所有vS-V方程的定解条件回顾:急流流态时:需要给定需要给定两个两个上边界条件以上边界条件以及及两个初始条件两个初始条件,不需要给定下边界条,不需要给定下边界条件件缓流流态时:需要给定需要给定一个一个上边界条件、上边界条件、一个一个下边界条件以及下边界条件以及两个初始条件
2、两个初始条件边界条件的组合第四讲第四讲 洪洪 水水 波波水文水文水文水文1010级计算水力学教学课件级计算水力学教学课件级计算水力学教学课件级计算水力学教学课件Leila for 水文10 版权所有课 程 内 容水库调洪演算常用简化方法洪水波的分类运动波惯性波扩散波动力波马斯京根法Leila for 水文10 版权所有|描述河道一维水流运动的圣维南方程组 1.洪水波的分类洪水波的分类当地惯性项迁移惯性项压力项重力项摩阻项Leila for 水文10 版权所有|忽略忽略(1)()(2)()(3):运动波|忽略忽略(4)()(5):惯性波|忽略忽略(1)()(2):扩散波|不忽略,完全考虑不忽略,
3、完全考虑 :动力波 1.洪水波的分类洪水波的分类(1)(2)(3)(4)(5)Leila for 水文10 版权所有一、运动波|由于动量方程前三项由于动量方程前三项可以忽略,可简化为:可以忽略,可简化为:|与连续方程联立,与连续方程联立,消去消去A可得方程可得方程|消去消去Q可得方程可得方程 1.洪水波洪水波运动波Leila for 水文10 版权所有一般情况下流速随水深增加而增加,所以有一般情况下流速随水深增加而增加,所以有1,即,在一般情况下,波速总是即,在一般情况下,波速总是大于大于断面平均流速断面平均流速u。1.洪水波洪水波运动波波 速波速系数一、运动波Leila for 水文10 版
4、权所有运动波三个重要特征(1)它只有一族向下游的特征线,所以下游的任何扰它只有一族向下游的特征线,所以下游的任何扰 动不可能上溯影响到上游断面的水流情况。动不可能上溯影响到上游断面的水流情况。(2)当波形发生变化时,不可避免地会发生运动激波。当波形发生变化时,不可避免地会发生运动激波。(3)不论波形传播过程中是否变形,但其波峰保特不不论波形传播过程中是否变形,但其波峰保特不 变,没有耗散现象。变,没有耗散现象。1.洪水波洪水波运动波Leila for 水文10 版权所有忽略摩阻项忽略摩阻项假定底坡水平假定底坡水平棱柱形河道棱柱形河道l 不计摩阻损失,波动在传播过程中只有能量的转换,不计摩阻损失
5、,波动在传播过程中只有能量的转换,无能量损失。无能量损失。1.洪水波洪水波惯性波一、惯性波Leila for 水文10 版权所有与连续方程联立,仍属拟线性双曲线型偏微分方程,有与连续方程联立,仍属拟线性双曲线型偏微分方程,有二二根实特征线根实特征线 1.洪水波洪水波惯性波二、惯性波忽略摩阻项忽略摩阻项假定底坡水平假定底坡水平棱柱形河道棱柱形河道Leila for 水文10 版权所有 1.洪水波洪水波惯性波 顺特征线:逆特征线:Leila for 水文10 版权所有按u+c的速度沿着波动方向运动,则观测到的现象:u+E=const惯性波是不计摩阻损失,惯性波是不计摩阻损失,波动在传播过程中只有能
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