水沙數(shù)學(xué)模型與可視化系統(tǒng)的集成研究及應(yīng)用.pdf

1、近年來，國內(nèi)外很多高校和科研機構(gòu)開發(fā)了水利工程數(shù)學(xué)模型軟件。國外知名商業(yè)軟件的水流部分相對比較成熟，但泥沙部分因公式選用、參數(shù)選取等方面的問題未能在我國得到較好的應(yīng)用；國內(nèi)的數(shù)值模擬系統(tǒng)集中在河流或河口海岸的單一地區(qū)，缺少適用于河流海岸水沙數(shù)值模擬與可視化系統(tǒng)的集成，且水流集成系統(tǒng)研究相對較多，泥沙集成系統(tǒng)研究相對較少。在這樣一個背景下，本文開展了河流海岸水沙數(shù)值模擬與可視化系統(tǒng)的集成研究。 集成系統(tǒng)的開發(fā)基于VC++平臺，計算

2、模塊以Fortran生成動態(tài)鏈接庫(DLL)的形式集成到系統(tǒng)中；在以往研究的基礎(chǔ)上，以VC++底層開發(fā)的方式實現(xiàn)了流場、流線、含沙量場、河床(海床)變形等動態(tài)制作和顯示：針對AutoCAD軟件的廣泛應(yīng)用，集成系統(tǒng)以讀寫DXF文件的方式與AutoCAD實現(xiàn)了互接；采用多線程編程技術(shù)，提高了程序運行效率。形成了包括前處理模塊、計算模塊、后處理模塊的集成系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要功能及特點如下： (1)前處理實現(xiàn)了正交曲線網(wǎng)格的自動生成、繪制、

3、地形數(shù)據(jù)的摘取等功能；計算模塊可進(jìn)行河道(恒定流)水沙數(shù)值計算、河口海岸(非恒定流)潮流泥沙及波一流共同作用下的泥沙模擬等，適用范圍較廣，并實現(xiàn)了計算過程的實時顯示，包括計算進(jìn)度、水文要素及流場、含沙量場動態(tài)顯示等；后處理實現(xiàn)了流場、流線、含沙量場、河床(海床)變形等動態(tài)可視化的制作和顯示，并以AutoCAD的形式實現(xiàn)流場、等值線圖的繪制。 (2)系統(tǒng)的數(shù)值計算模塊應(yīng)用范圍較廣，綜合河道及河口海岸地區(qū)水沙數(shù)值模擬于一體。