本文關(guān)鍵詞：河道水位和流速推演仿真系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水位和流速推演作為河道仿真基礎(chǔ)和關(guān)鍵的一步,直接影響了一個(gè)河道仿真系統(tǒng)的精確性、即時(shí)性以及適用性,一直是受到水利仿真領(lǐng)域關(guān)注的研究課題,目前已進(jìn)行了大量的研究并獲得了一定的成果。但由于河道場(chǎng)景復(fù)雜多變,各種水位和流速的推演方法也需要進(jìn)行變化,因而在推演方法的研究上依然面臨諸多挑戰(zhàn)。研究如何提升水位和流速推演的效果,具有重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了河道水位流速推演仿真系統(tǒng),著重解決水位和流速推演的仿真問題,并引入了污染物的推演仿真功能,模擬污染物在河道中根據(jù)水位的變化而變化的情況,獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,驗(yàn)證了本系統(tǒng)的有效性,為河道仿真的相關(guān)研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要工作如下：1.按照系統(tǒng)仿真的一般流程,介紹了系統(tǒng)仿真和河道仿真的基礎(chǔ)知識(shí)。首先介紹了本文使用到的一些系統(tǒng)仿真的基本原理和流程,然后對(duì)河道仿真的相關(guān)建模技術(shù)和軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。最后在此基礎(chǔ)上,深入研究和設(shè)計(jì)了構(gòu)建河道水位和流速推演仿真系統(tǒng)的方法,并進(jìn)行了相關(guān)建模。2.針對(duì)仿真河道中地形復(fù)雜多變以及即時(shí)仿真的推演效率低下的情況,設(shè)計(jì)了兩種模塊進(jìn)行仿真推演,分別為EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)水動(dòng)力接口模塊和設(shè)計(jì)算法模塊。其中EFDC水動(dòng)力接口模塊是使用EFDC水動(dòng)力模型對(duì)水位和流速進(jìn)行精確推演,但其迭代速度并不理想。設(shè)計(jì)算法模塊使用自行推導(dǎo)或設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行快速推演,本文將牛頓迭代法和插值法推導(dǎo)出的水位和流速的推演方法引進(jìn)了本文的系統(tǒng)中,以提高系統(tǒng)的推演效率,滿足即時(shí)仿真的要求。3.系統(tǒng)主要有四個(gè)組成模塊：一是數(shù)據(jù)庫(kù)存取模塊,二是EFDC水動(dòng)力接口模塊,三是設(shè)計(jì)算法模塊,四是推演仿真功能模塊。以本系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),分析對(duì)比了EFDC水動(dòng)力模型、牛頓迭代法以及插值法三種方法的精確性以及收斂性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本系統(tǒng)滿足河道仿真對(duì)水位和流速的精度要求以及實(shí)時(shí)性要求。
【關(guān)鍵詞】：河道仿真 水位推演 虛擬現(xiàn)實(shí) 流體動(dòng)力模型 牛頓迭代法 插值法
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV133;TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 課題來(lái)源13
• 1.2 河道仿真研究背景13-14
• 1.3 河道仿真的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 技術(shù)特點(diǎn)和存在的問題16-17
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.4.1 目的和意義17
• 1.4.2 研究的工作內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)17-18
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第二章 系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)理論19-25
• 2.1 仿真技術(shù)19
• 2.2 系統(tǒng)仿真的基本步驟19-22
• 2.3 河道仿真系統(tǒng)的流程22-23
• 2.4 仿真建模技術(shù)23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 河道水位和流速推演仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究25-48
• 3.1 建模工具與模型研究25-29
• 3.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)軟件Vega和三維建模Creater25-28
• 3.1.2 河道、水閘和污染物建模28-29
• 3.2 計(jì)算水位的算法的意義及選擇依據(jù)29-30
• 3.3 EFDC水動(dòng)力模型30-34
• 3.3.1 σ坐標(biāo)系——邊界擬合正交曲線31-32
• 3.3.2 EFDC的水動(dòng)力和水質(zhì)模型公式32-34
• 3.3.4 初始邊界條件34
• 3.4 牛頓迭代法計(jì)算水位34-43
• 3.4.1 牛頓迭代法原理35-36
• 3.4.2 改進(jìn)的牛頓迭代法36-37
• 3.4.3 河道水位計(jì)算的基本原理37-40
• 3.4.4 河道水位計(jì)算的牛頓迭代公式40-41
• 3.4.5 牛頓迭代法的收斂性分析41-43
• 3.5 插值法計(jì)算水位43-46
• 3.5.1 水位插值的基本原理43-44
• 3.5.2 牛頓插值法44
• 3.5.3 水位插值方法44-45
• 3.5.4 水位插值法推導(dǎo)45-46
• 3.6 流速的計(jì)算和流向的判斷46-47
• 3.6.1 插值法計(jì)算段格流速46-47
• 3.6.2 流向的判斷47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第四章 河道水位和流速推演仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)48-60
• 4.1 系統(tǒng)的功能及軟件框架結(jié)構(gòu)48-50
• 4.2 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)50-59
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)存取模塊51-53
• 4.2.2 EFDC水動(dòng)力接口模塊53-55
• 4.2.3 設(shè)計(jì)算法模塊55-57
• 4.2.4 推演仿真功能模塊57-58
• 4.2.5 河道段格的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)58-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第五章 河道仿真結(jié)果分析60-66
• 5.1 仿真實(shí)驗(yàn)60-62
• 5.2 EFDC、迭代法與插值法的數(shù)據(jù)分析62-65
• 5.3 小結(jié)65-66
• 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文71-73
• 致謝73

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7 王建基;;紅外仿真系統(tǒng)[J];紅外研究(A輯);1985年02期

8 陸淑偉;;基于原理圖工作點(diǎn)的protel advancedSIM99仿真系統(tǒng)分析[J];內(nèi)江科技;2005年06期

9 云大真;云海;雷振坤;;基于虛云紋原理的數(shù)字相移形貌影柵云紋仿真系統(tǒng)[J];光學(xué)技術(shù);2006年05期

10 葛貝貝;梁靜國(guó);李一倬;;船舶火災(zāi)應(yīng)急管理仿真系統(tǒng)[J];黑龍江科技信息;2008年26期

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1 錢雪軍;郎誠(chéng)廉;;機(jī)車多媒體教學(xué)仿真系統(tǒng)的研究[A];二○○一年中國(guó)系統(tǒng)仿真學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

2 徐享忠;王精業(yè);馬亞龍;;略論仿真科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的仿真系統(tǒng)理論[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（一）[C];2008年

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7 張建東;陳紅林;吳勇;高曉光;朱建民;宋巍;;航空電子綜合化仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2000年

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3 本報(bào)記者 柴葳;仿真系統(tǒng)為奧運(yùn)交通上“保險(xiǎn)”[N];中國(guó)教育報(bào);2008年

4 記者 藍(lán)旺;國(guó)際先進(jìn)交直流仿真系統(tǒng)落戶南方電網(wǎng)[N];中國(guó)電力報(bào);2004年

5 郭紅軍邋楊樹壁;某型無(wú)人機(jī)仿真系統(tǒng)研發(fā)成功[N];解放軍報(bào);2007年

6 張曦　郭江濤 付燁;新疆公司投運(yùn)750千伏變電站仿真系統(tǒng)[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2011年

7 本報(bào)記者 張妍;天津 城市內(nèi)澇仿真系統(tǒng)再增創(chuàng)新點(diǎn)[N];中國(guó)氣象報(bào);2012年

8 特約記者 孫兆光;管道仿真系統(tǒng)得到全面推廣[N];石油管道報(bào);2007年

9 舒海鵬;技改創(chuàng)新系上“安全帶”[N];中國(guó)石化報(bào);2000年

10 記者 郭洪敏;500千伏集控站仿真系統(tǒng)通過驗(yàn)收[N];國(guó)家電網(wǎng)報(bào);2009年

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1 趙坤;風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)元傳遞與決策模型及其仿真系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

2 張忠;仿真系統(tǒng)可信度評(píng)估方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 李彬軒;柴油機(jī)電控單元硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其相關(guān)研究[D];浙江大學(xué);2001年

4 孫勇成;M&S的相關(guān)VV&A技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2005年

5 石峰;基于擴(kuò)展事件圖的復(fù)雜仿真系統(tǒng)因果追溯分析方法[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

6 介飛;復(fù)雜仿真系統(tǒng)中的行為建模方法研究[D];北京理工大學(xué);2014年

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9 龔建興;基于BOM的可擴(kuò)展仿真系統(tǒng)框架研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

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2 楊林;地鐵列車運(yùn)行仿真系統(tǒng)三維建模的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

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