! 二维潮波数值模拟与预报
! 计算海域包括渤海和黄海北部（117.50 -126.67 E,34.00 - 41.00 N）! 空间分辨率是10'x10'
! 开边界处的h和g由TMD TOOLBOX求得
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program hw4
implicit none
interface
subroutine h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
integer::i,j
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cd
real,dimension(43,56),intent(in)::d,u,v
real,dimension(43,56),intent(inout)::h
real,dimension(43),intent(in)::dx
end subroutine h_get
subroutine v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
integer::i,j
real::kk=1.5e-3,gg=9.8
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cu,cv
real,dimension(43,56),intent(in)::d,h,u
real,dimension(43,56),intent(inout)::v
real,dimension(43),intent(in)::dx,f
real,dimension(43,56)::uu,ss
end subroutine v_get
subroutine u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
integer::i,j
real::kk=1.5e-3,gg=9.8
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cu,cv
real,dimension(43,56),intent(in)::d,h,v
real,dimension(43,56),intent(inout)::u
real,dimension(43),intent(in)::dx,f
real,dimension(43,56)::vv,rr
end subroutine u_get
end interface
! < PART 1 >
! dx, dy : 网格宽度，单位（m）
! dt : 时间步长，取为M2分潮周期的1/240，单位（s）
! d : 各个网格点的水深
! h : 海水相对静止海面的高度
! u, v : 海水水平流速
! uu, vv : u、v的平均值
! f : 科氏参量
! cd : 水深控制场
! cu, cv : 速度控制场
! h0, g0 : 开边界处的振幅和迟角
! h_check : 用于检验迭代是否达到要求的精度
! eps : 迭代精度
!< PART 2 >
! h_3d : 迭代完成后得到的水位
! a,b,g,hh : 调和常数
! l1,l2,l3,l4,y1,y2 :最小二乘法正规方程组的系数
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real,parameter::pi=3.14159625,dy=6371004*2*pi/360/6
real,parameter::dt=24.8412/2*3600/240,w=360/(240*dt),eps=0.01 !M2 !real,parameter::dt=24.8412*3600/240,w=360/(240*dt),eps=0.01 !K1 integer::i,j,k,m,n,t
integer,dimension(43,56)::cd,cu,cv
real,dimension(43,56)::d,h,u,v,uu,vv,h_check
real,dimension(43)::dx,f
real,dimension(19:54)::h0,g0
real,dimension(43,56,240)::h_3d
real::l1,l2,l3,l4,cos_g,sin_g
real,dimension(43,56)::a,b,g,hh,y1,y2
real,dimension(240)::temp1,temp2
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! STEP1:读取水深数据、控制场和开边界点的振幅与迟角
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open(1,file='BHhai.dat')
read(1,'(56f5.0)') (d(i,:),i=1,43)
close(1)
open(2,file='Bctrlh.dat')
read(2,'(56i1)') (cd(i,:),i=1,43)
close(2)
open(3,file='data.out_M2')
!open(3,file='data.out_K1')
do i=19,54
read(3,'(42x,f6.4,f11.2)') h0(i),g0(i)
end do
close(3)
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! STEP2: 计算各个纬度的dx和f,计算各个网格点的流速控制场cu和cv !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
do i=1,43
dx(i)=6371004*cosd(41.0-(i-1)/6)*2*pi/360/6
f(i)=2*7.292115e-5*sind(41.0-(i-1)/6)
end do
do i=2,42
do j=2,55
cu(i,j)=cd(i,j)*cd(i,j+1)
end do
end do
do i=2,42
do j=2,55
cv(i,j)=cd(i,j)*cd(i-1,j)
end do
end do
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! STEP3:迭代循环求解
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h_check=0
do j=19,54
h(42,j)=h0(j)*cosd(-g0(j))
end do
print*,'迭代控制误差',eps
print*,'迭代次数'
do while(maxval(abs(h-h_check))>eps)
t=1
h_check=h
do while(t<=240)
do j=19,54
h(42,j)=h0(j)*cosd(w*t*dt-g0(j))
end do
call h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
call v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
call u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
t=t+1
do j=19,54
h(42,j)=h0(j)*cosd(w*t*dt-g0(j))
end do
call h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
call u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
call v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
t=t+1
end do
k=k+1
print*,k
end do
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !STEP 4:迭代收敛后输出h，u，v
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t=1
do while(t<=240)
do j=19,54
h(42,j)=h0(j)*cosd(w*t*dt-g0(j))
end do
call h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
h_3d(:,:,t)=h
call v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
call u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
t=t+1
do j=19,54
h(42,j)=h0(j)*cosd(w*t*dt-g0(j))
end do
call h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
h_3d(:,:,t)=h
call u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
call v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
t=t+1
end do
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! STEP 5 : 用最小二乘法求解各个网格点的调和常数hh和g !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
! 最小二乘计算原理：《计算方法引论》P52
! 调和分析原理：《海洋水文环境要素的分析方法和预报》P97
! 求正规方程组的系数
l1=0
do t=1,240
l1=l1+cosd(w*t*dt)**2
end do
l2=0
do t=1,240
l2=l2+sind(w*t*dt)*cosd(w*t*dt)
end do
l3=l2
l4=0
do t=1,240
l4=l4+sind(w*t*dt)**2
end do
do i=1,43
do j=1,56
do t=1,240
temp1(t)=cosd(w*t*dt)*h_3d(i,j,t)
temp2(t)=sind(w*t*dt)*h_3d(i,j,t)
end do
y1(i,j)=sum(temp1)
y2(i,j)=sum(temp2)
end do
end do
!求解调和常数
do i=1,43
do j=1,56
if(cd(i,j)==0)cycle
a(i,j)=(l4*y1(i,j)-l2*y2(i,j))/(l1*l4-l2*l3)
b(i,j)=(l3*y1(i,j)-l1*y2(i,j))/(l2*l3-l1*l4)
hh(i,j)=sqrt(a(i,j)**2+b(i,j)**2)
if(hh(i,j)==0)cycle
cos_g=a(i,j)/hh(i,j)
sin_g=b(i,j)/hh(i,j)
if(cos_g==1.and.sin_g==0)then
g(i,j)=0
else if(cos_g>0.and.sin_g>0)then
g(i,j)=atand(b(i,j)/a(i,j))
else if(cos_g==0.and.sin_g==1)then
g(i,j)=90
else if(cos_g<0.and.sin_g>0)then
g(i,j)=atand(b(i,j)/a(i,j))+180
else if(cos_g==-1.and.sin_g==0)then
g(i,j)=180
else if(cos_g<0.and.sin_g<0)then
g(i,j)=atand(b(i,j)/a(i,j))+180
else if(cos_g==0.and.sin_g==-1)then
g(i,j)=270
else
g(i,j)=atand(b(i,j)/a(i,j))+360
end if
end do
end do
open(4,file='H_M2.dat')
!open(4,file='H_K1.dat')
write(4,'(56f8.3)') ((hh(i,j),j=1,56),i=1,43) close(4)
open(5,file='g_M2.dat')
!open(5,file='g_K1.dat')
write(5,'(56f8.3)') ((g(i,j),j=1,56),i=1,43) close(5)
end program hw4
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !子程序
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!计算海水相对于静止海面的高度h
subroutine h_get(h,dx,dy,dt,u,v,d,cd)
implicit none
integer::i,j
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cd
real,dimension(43,56),intent(in)::d,u,v
real,dimension(43),intent(in)::dx
real,dimension(43,56),intent(inout)::h
do i=2,41
do j=2,55
if(cd(i,j)/=0)then
h(i,j)=h(i,j)&
&-dt/dx(i)*((d(i,j)+h(i,j)+d(i,j+1)+h(i,j+1))/2*u(i,j)-&
&(d(i,j)+h(i,j)+d(i,j-1)+h(i,j-1))/2*u(i,j-1))&
&-dt/dy*((d(i,j)+h(i,j)+d(i-1,j)+h(i-1,j))/2*v(i,j)-&
&(d(i,j)+h(i,j)+d(i+1,j)+h(i+1,j))/2*v(i+1,j))
else
cycle
end if
end do
end do
end subroutine h_get
! 计算v
subroutine v_get(v,u,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
implicit none
integer::i,j
real::kk=1.5e-3,gg=9.8
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cu,cv
real,dimension(43,56),intent(in)::d,h,u
real,dimension(43,56),intent(inout)::v
real,dimension(43),intent(in)::dx,f
real,dimension(43,56)::uu,ss
do i=2,42
do j=2,55
if(cu(i,j)/=0)then
if(i==42)then
uu(i,j)=(uu(i,j-1)+uu(i,j+1))/2
else
uu(i,j)=(u(i,j)+u(i,j-1)+u(i-1,j)+u(i-1,j-1))/4
end if
else
cycle
end if
end do
end do
do i=2,42
do j=2,55
ss(i,j)=sqrt(uu(i,j)**2+v(i,j)**2)
if(cv(i,j)/=0)then
v(i,j)=&
&1.0/(1.0/dt+0.5*kk*ss(i,j)/((d(i,j)+d(i-1,j))/2+(h(i,j)+h(i-1,j))/2))& &*(v(i,j)/dt&
&-v(i,j)*0.5*kk*ss(i,j)/((d(i,j)+d(i-1,j))/2+(h(i,j)+h(i-1,j))/2)&
&-0.5*uu(i,j)*(v(i,j+1)-v(i,j-1))/dx(i)&
&-0.5*v(i,j)*(v(i-1,j)-v(i+1,j))/dy&
&-f(i)*uu(i,j)&
&-gg*(h(i-1,j)-h(i,j))/dy)
else
cycle
end if
end do
end do
end subroutine v_get
!计算u
subroutine u_get(u,v,cu,cv,dx,dy,dt,d,h,f)
implicit none
integer::i,j
real::kk=1.5e-3,gg=9.8
real,intent(in)::dt,dy
integer,dimension(43,56),intent(in)::cu,cv
real,dimension(43,56),intent(in)::d,h,v
real,dimension(43,56),intent(inout)::u
real,dimension(43),intent(in)::dx,f
real,dimension(43,56)::vv,rr
do i=2,42
do j=2,55
if(cv(i,j)/=0)then
if(i==42)then
vv(i,j)=v(i,j)
else
vv(i,j)=(v(i,j)+v(i,j+1)+v(i+1,j)+v(i+1,j+1))/4
end if
else
cycle
end if
end do
end do
do i=2,42
do j=2,55
rr(i,j)=sqrt(u(i,j)**2+vv(i,j)**2)
if(cu(i,j)/=0)then
u(i,j)=&
&1.0/(1.0/dt+0.5*kk*rr(i,j)/((d(i,j)+d(i,j+1))/2+(h(i,j)+h(i,j+1))/2))& &*(u(i,j)/dt&
&-u(i,j)*0.5*kk*rr(i,j)/((d(i,j)+d(i,j+1))/2+(h(i,j)+h(i,j+1))/2)&
&-0.5*u(i,j)*(u(i,j+1)-u(i,j-1))/dx(i)&
&-0.5*vv(i,j)*(u(i-1,j)-u(i+1,j))/dy&
&+f(i)*vv(i,j)&
&-gg*(h(i,j+1)-h(i,j))/dx(i))
else
cycle
end if
end do
end do
end subroutine u_get
叙述PSASP Ver7.0中AC-DC潮流计算的步骤（包括图形方式，参数输入，操作菜单项，示例）。 潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件， 确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各 电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参 量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率 损耗等。 PSASP潮流计算的流程和结构如下图所示： 各种计算公共部分 潮流计算
PSASP Ver7.0中AC-DC潮流计算的步骤： 以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。 1. 录入系统潮流计算数据 基础数据(系统参数)如下：
在PSASP7.0中新建工程进入单线图程序：
（1）输入单线图名称。 （2）选定数据组 （3）画出原理图。 （4）分别录入系统母线、交流线、变压器、发电机和负荷的数据，以下以变压器为例： 注意：变压器是发I侧为标准侧， I、J侧互换后，变压器的等效π型等值电路不
同，故其I、J侧不能互换。 2 潮流计算基础方案的定义 点击“元件数据”下拉菜单中的“方案定义”，弹出方案定义窗口。 3 潮流计算作业的定义和执行 潮流计算的基础方案给出了待计算电网的网络结构、参数和各节点发电、负荷等基本数据，再配以不同的计算控制信息(包括发电、负荷的按比例修改等)， 点击“潮流”下拉菜单的“作业定义”
收稿日期:2007-10-30 作者简介:范学平,女,南京交通职业技术学院公路系,助教,硕士研究生。 文章编号:1001-4179(2008)02-0023-02 COHERENS 模型的三维潮流及物质输运数值模拟 范学平1 曾 远 2 (1.南京交通职业技术学院公路系,江苏南京210032; 2.国家环保总局南京环境科学研究所,江苏南京210042)摘要:目前我国海州湾水域污染形势严峻,为了合理确定海州湾近岸水域的环境容量,对该水域进行潮流模拟及污染物质输运数值模拟显得极为迫切与必要。基于COHERE NS 模型对海州湾潮流及污染物输运进行模拟,并根据实测数据进行了验证,结果表明计算值和实测值误差较小,满足精度要求,可用于实际。通过模拟发现,这一海区几乎没有形成环流,这将有利于入海污染物质的输运,对该地区近岸海域的环境保护起到重要作用。关 键 词:C OHERENS 模型;三维;物质输运;数值模拟中图分类号:X143 文献标识码:A 海州湾属江苏省连云港市东部海域,东起岚山头与连云港外的东西连岛的连线为界与黄海相通,标准岸线全长162km,面积约820km 2。该海域的潮汐处于连云港北部的海州湾,为潮波波腹所在,潮汐指标类型为0.36,按目前我国的潮汐类型划分,属半日潮。据1951~1985年实测潮位资料统计,最大潮差为5.80m,平均潮差为3.36m,平均高潮位为4.61m,平均低潮位为1.28m,涨落潮时不等。 近年来随着经济的发展,苏北连云港地区沿海岸线废水排放量增加明显,特别是沿岸临洪河口、沙旺河口排放的废水量逐年上升,对海州湾水环境形成较大压力,近海水环境污染问题已日益突出。为此,对该水域进行了潮流模拟及污染物质输运数值模拟。 1 COHERENS 模型简介 COHERENS [1](A Coupled Hydrodyamical-Ecological Model for Regional and Shelf Seas)是Luyten P.J [2~4]等人在1990~1999年间为预测大陆架海域生物区条件改变所产生的影响和模拟污染物 输移与扩散而开发的,是耦合生态的水动力模型,其主要特点是: (1)在垂直方向采用 坐标网格; (2)模型求解采用过程分裂法,将求解过程分为内模式和外模式,其中以时间步长满足CFL 条件的二维模型求解作为外模式来计算潮波传播的物理过程;以求解动量和物质输运的三维模型作为内模式来计算潮流的垂直结构; (3)湍流采用Galperin [5] 修正后的Mellor Yamada 2.5阶封闭格式。COHERENS 模型可根据具体问题需要对源代码进行修改,从而达到最佳模拟效果。该模型主要用于解决水生态问题,而引用其物质输运模块对潮汐水域污染物迁移规律的研究甚少,本文尝试将其用于我国海州湾近海水域的三维潮流及物质输运的数值模拟。 2 计算范围及参数 为了能充分反映海州湾近岸海域潮流特性,计算区域选定为西至连云港市陆边界,东至E119.65 开边界,北至N35.15 开边界,南至N34.65 开边界的44km 56km 的近似矩形区域,面积约为1900km 2。网格间距 x = y =400m,垂向分10层。计算所需的潮位边界条件由东中国海模型提供,计算糙率根据水深分区域取值,曼宁系数范围在0.020~0.034之间。按连云港实际纬度算出地转参数。 入海河口污染贡献最大的因子为化学需氧量,即COD,故将沙旺河口和临洪河口COD 污染物排放量和排放速率作为污染源计算条件,见表1。 表1 污染源水质条件 入海河口COD 排放量 (t !a -1)排放速率 (g !s -1) 入海 河口COD 排放量 (t !a -1)排放速率 (g !s -1)沙旺河口 4180 264 临洪河口 20444 1296 COD 浓度的纵向扩散系数、横向扩散系数、垂向扩散系数分别取值为4.0、6.0、0.5;降解系数k 取0.03。 3 结果及验证 3.1 潮位验证 采用1997年3月枯水期潮位实测资料对模型进行验证,计算区域内共布置水位测点4个、流速测点2个、水质测点4个,如图1所示。 图2为同步潮位实测值与计算值的比较结果。由图2中潮位验证曲线可看出,两个测点的计算水位无论是相位上或量值上都与实测值相近。计算值基本反映了两个测点附近水域的水面实际升降情况,与实测值吻合较好。 第39卷第2期人 民 长 江Vol.39,No.22008年1月 Yangtze River Jan.,2008
工程初步设计阶段 溃坝洪水计算大纲 1 流域及工程概况 2 设计依据 2.1 有关本工程的文件 (1) 设计任务书； (2) 可行性研究报告； (3) 可行性研究报告审查文件。 2.2 主要规范 (1) SL 44－93 水利水电工程设计洪水计算规范； (2) DL/T5015－1996 水利水电工程水利动能设计规范； (3) SD 138－85 水文情报预报规范； (4) DL/T5064－1996 水电工程水库淹没处理规划设计； (5) DL 5021－93 水利水电工程初步设计报告编制规程。 2.3 主要参考资料 (1) 谢任之，溃坝水利学，山东科学技术出版社；
(2) 唐友一，溃坝水流状态计算方法的探讨，水利水电技术，1962年第4期； (3) 美国天气局，溃坝洪水预报程序DAMBRK及用户指南，水电部南京水文水资源研究所，1987年11月； (4) 山西省水利勘测设计院，水利动能设计手册，水库溃坝计算，1983年； (5) 水电部十一局研究院，土坝溃坝流量计算方法的研究，1977年6月； (6) 天津勘测设计院，孙国洁等，溃坝洪水计算国内外概况； (7) 水电部四川勘测设计院，大中型水电站水能设计第十五章，溃坝流态计算，1977年1月； (8) 黄委会科研所，溃坝水流计算方法初步探讨，水利科技情报，1976年9月； (9) 彭登模，溃坝最大流量及溃坝流量过程计算的体会及建议，人民长江，1965年第5期。 3 基本资料 3.1 地形资料 (1) 水库及下游河道地形图； (2) 坝址横断面图； (3) 下游河道纵横断面资料。 3.2 水库库容曲线 收集水库原始库容及运行若干年后的剩余库容曲线。 水库库容曲线 表 1
堤坝溃决洪水演进的理论分析 摘要：崩滑堵江事件在世界范围内，尤其在山区广泛存在。每年因为类似事件 的发生都会至少造成数以千万计人的生命财产受到不同程度的威胁及伤害，崩滑堵江事件及其灾害链已严重影响人类的工程经济活动。因此对于堤坝溃决洪水的演进分析便显得尤为紧迫。本文对洪水演进进行了理论分析，得出了相关结论，为日后的工程实际活动很好地提供了理论指导。 关键词：堤坝溃决；洪水演进；理论分析 Theoretical analysis of flood routing after dam break The natural damming of rivers by landslides is a significant hazard in many areas. Landslide damming is particularity common in mountainous regions.Every year,related events have caused at least tens of millions of people's life and property being threatened and damaged.Debris blocking river events and disasters chain has serious impact on human engineering activity.So it’s necessary to carry on theoretical analysis of flood routing after dam break.This paper has worked on the theoretical analysis,related conclusions have been drawn,which could well provide a theoretical guidance on further engineering practical activity. Key words: dam break;flood routing;theoretical analysis 1.研究目的与意义 崩滑堵江形成的天然堵江(堆石)坝高几米至几百米,其最大坝高比目前世界上已建、在建或拟建的人工土石坝均高;堰塞湖体积从几十万方至上百亿方,大者足以与人工水库相媲美;存在时间由几十分钟至上千年;溃坝后形成的洪水异常凶猛,洪峰高几米至几十米,演进过程中造成严重灾害[6]。 因此, 认识掌握堤坝溃决机理并对堤坝溃决过程进行模拟, 对于建立堤坝溃决的早期预警体系、人员紧急疏散预案和基于风险的堤坝设计方法等都具有重要意义.对于洪水演进进程作理论研究与分析，旨在了解整个发生过程，为实际发生的工程事件提供理论支撑。 2.国内外研究动态
电力系统分析课程设计 设计题目9节点电力网络潮流计算 指导教师 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期
电气工程系课程设计标准评分模板
目录 1 PSASP软件简介 (1) 1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (1) 1.2 PSASP的平台组成 (2) 2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (3) 2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (3) 2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (5) 2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6) 3 九节点系统单线图及元件数据 (7) 3.1 九节点系统单线图 (7) 3.2 系统各项元件的数据 (8) 4 潮流计算的结果 (10) 4.1 潮流计算后的单线图 (10) 4.2 潮流计算结果输出表格 (10) 5 结论 (14)
电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下： 基本数据如下：
表3 两绕组变压器数据 负荷数据
1 PSASP软件简介 “电力系统分析综合程序”（Power System Analysis Software Package,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。 基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析，目前包括十多个计算机模块，PSASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。 为了便于用户使用以及程序功能扩充，在PSASP7.0中设计和开发了图模一体化支持平台，应用该平台可以方便地建立电网分析的各种数据，绘制所需要的各种电网图形（单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等）；该平台服务于PSASP 的各种计算，在此之外可以进行各种分析计算，并输出各种计算结果。 1.1PSASP平台的主要功能和特点 PSASP图模一体化支持平台的主要功能和特点可概括为： 1. 图模支持平台具备MDI多文档操作界面，是一个单线图图形绘制、元件数据录入编辑、各种计算功能、结果显示、报表和曲线输出的集成环境。用户可以方便地建立电网数据、绘制电网图形、惊醒各种分析计算。人机交互界面全部汉化，界面良好，操作方便。 2. 真正的实现了图模一体化。可边绘图边建数据，也可以在数据已知的情况下进行图形自动快速绘制；图形、数据自动对应，所见即所得。 3. 应用该平台可以绘制各种电网图形，包括单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等。 ●所有图形独立于各种分析计算，并为各计算模块所共享； ●可在图形上进行各种计算操作，并在图上显示各种计算结果； ●同一系统可对应多套单线图，多层子图嵌套； ●单线图上可细化到厂站主接线结构；
河口、海岸水动力模拟技术数值模拟 1题目： 近似的，辽东湾纵长120海里，辽东湾宽60海里，平均深度21米。请模拟该海域的潮位、潮流的时空分布。 采用二维潮波方程: ()0u v h t x y ????++=??? 连续方程 ku x g fv t u -??-=-??ζ 运动方程 kv x g fu t v -??-=+??ζ 边界条件：H=2.0米，t 小时，?=Hcos(30o t) 初始条件：u=v=0 2 计算模型 在本模型计算中，采用SMS 软件生成无结构网格，并将生成后的网格导入MIKE21的HD 模块（水动力模块）进行计算。以下将简单的对MIKE21的HD 模块的计算原理进行简要介绍。 MIKE21水动力模型是基于二维平面不可压缩雷诺（Reynolds ）平均纳维埃-斯托克斯（Navier-Stokes ）浅水方程建立的，对连续方程和水平动量方程在d h +=ζ范围内进行积分得到二维深度平均浅水方程。在对控制方程的离散上，对于空间导数项的离散，MIKE21FM 模块采用非结构化三角形，在岸边界和工程结构物或者岛屿附近采用非等距三角形网格进行单元划分，大大增强了系统对岸线变化河结构物形状的适应性，提高了计算精度。模型对计算区域的空间离散采用的是有限体积法。 3 计算及结果分析 将计算区域简化成如下图所示：
图1 计算区域简化图 东、南、北三边为岸边界，西边为开边界。 在闭边界处0 v，即在平行y轴的边界上u=0,而在平行x轴的边界上u=o, = n 界外点0 ζ。在开边界处，给定已知的随时间变化的潮位值，即开边界强迫水 = 位：H=2米，t为小时，) ζ = H? ( cos t 30 1海里=1852米，120×60海里=222240×111120米，H为水深，21米。本算例选用的网格步长为DS=2海里=3704米，时间步长为ΔT=900秒，网格数为60×30，计算时间为2天，共3个完整周期，48小时，不考虑底摩阻。 选取网格中心点处的u，v，z的变化过程线进行分析，它们的变化过程线如下图所示： 计算区域如下图所示，其中褐色边界为陆地边界，蓝色边界为水边界。 图5 MIKE的计算区域和网格
PSASP 潮流计算实验 一、实验目的 理解电力系统分析中潮流计算的相关概念，掌握用PSASP 软件对系统潮流进行计算的过程。学会在文本方式下和图形方式下的对潮流计算结果进行分析。 二、预习要求 复习《电力系统分析》中有关潮流计算的内容，了解有关潮流计算的功能，理解常用潮流计算方法，了解PQ 、PV 和V θ（平衡节点，在PSASP 中称为Slack 节点）的设置。 三、实验内容 （一） PSASP 潮流计算概述 潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。 PSASP 潮流计算的流程和结构如下图所示： 潮流计算 各种计算公共部分 图形方式 文本方式
以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。 （二）数据准备 1. 指定数据目录及基准容量 双击PSASP图标，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：
在该画面中，要完成的工作如下： (1)指定数据目录 第一次可通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，如：F:\CLJS。以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。 (2)给定系统基准容量 系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。 2. 录入系统潮流计算数据 基础数据(系统参数)如下：
水环境数值模拟—SIM PL E算法研究与进展 范辉, 曾凡棠, 郭森 (国家环境保护局华南环境科学研究所,广州 510655) 摘 要:在查阅了众多国内外有关水环境数值模拟文献的基础上,重点考察应用SIMPL E类算法进行数值模拟并同时提出改进的研究。从算法的收敛速度;校正方程;所采用的网格形式三个方面对SIMPL E算法以及在该算法的基础上经改进得到的SIMPL ER、SIM2 PL EC、SIMPL EX等SIMPL E类算法的研究状况进行了论述。最后,在以上论述的基础上,对SIMPL E类算法的发展趋势进行了分析预测。 关键词:SIMPL E算法; 水位校正方程; 非交错网格 中图分类号:X11 文献标识码:A 文章编号:100326504(2006)增20136204 用数值模拟的方法来描述流体的运动可以一直追 溯到1919年,Defant最早应用一维数值计算方法计算 近海浅水问题,,英吉利海峡的潮波解。 Hansen是第一个应用二维数值模型来模拟潮流的运 动,于1956年应用二维全流模式模拟了北海的潮汐运 动。在国内,数值方法模拟潮流运动始于20世纪70年 代,并于70年代末以后有大量研究成果问世。目前,应 用较多的模拟方法主要有:有限差分法、有限元法、控制 体积法、边界拟合坐标法等。本文论述的SIMPL E算法 便是随着其中的控制体积法的提出而提出的。 1 控制体积法和SIMPL E算法简述 1.1 控制体积法 控制体积法基本思想是:将计算区域划分成若干个 互不重迭的规则的正方形或矩形控制体,每个控制体包 含一个计算格点(速度的控制体在各自的方向上与水位 控制体错开半个网格),然后将连续方程和动量方程: 5z 5t+5[u(z+h)] 5x+ 5[v(z+h)] 5y=0; 5u 5t+u 5u 5x+v 5u 5y=f v-g 5z 5x-g u u2+v2 c2(z+h) +ξx 2u+ τ x (z+h)ρ; 5v 5t+u 5v 5x+v 5v 5y=-f u-g 5z 5y-g v u2+v2 c2(z+h) +ξy 2v+ τ y (z+h)ρ 在每一个控制体积上进行积分。这样,便可以获得一组包含了计算格点变量值的离散方程。用该方法所得的离散方程表示了在有限控制体积上该变量的守恒原则。 1.2 SIM PL E算法 在控制体积法提出的同时,将当时正在建立的计 作者简介:范辉(1980-),男,硕士,研究方向为水环境数值模拟,(电话)020*********(电子信箱)fanhui0818@https://www.doczj.com/doc/a11788764.html,。算流动场的方法取名为SIM PL E———对压力连接方程的半隐式方法。SIM PL E算法属于以压力为基本变量的原始变量法。其具体的步骤是(对二维情况): (1)给出试探的压力场P3; (2)求解动量方程: a e u e3=∑a n b u n b3+b+A e(p p3-p E3), a n v n3=∑a n b v n b3+b+A n(p p3-p N3),得到u3和v3; (3)求解压力校正方程: a p p p’=∑a n b p nb’+b,得到p p’; (4)由p=p’+p3求解压力p; (5)利用速度校正公式:u e=u e3+d e(p p’-p E’),v n =v n3+d n(p p’-p N’)和已知的u3和v3计算u和v; (6)如果其它的变量(如温度、浓度和湍流量)会影响流动场的话,就求解它们的离散方程; (7)把校正过的压力p作为新的试探压力p3,回到第二步,重复整个过程直至得到收敛解为止[1]。 自SIMPL E算法问世以来,其被广泛应用于求解不可压流体的Navier2Stocks方程,并且也被成功的应用在压缩流体流场的模拟计算中,成为国际上主要算法之一。为了使SIMPL E算法能够更广泛的应用于流体力学及计算传热学中,各国研究者先后提出了许多改进SIMPL E算法的方案,以下是通过三个方面以及众多的研究实例对SIMPL E算法的研究进展进行论述。 2 SIMPL E算法的研究进展 2.1 收敛速度的改进 2.1.1 SIMPL ER算法 Patanka等进一步提出了一个修正的算法———SIMPL ER[223]。相对SIMPL E,在SIMPL ER算法中,压力校正方程的应用只是为了校正速度以及提供某些其他手段来得到一个改善的压力场,而并没有进行压力的校正。对压力,采用直接求解压力方程的方法,因而没有引入近似,所以,如果给出正确的速度场的话,那么 ? 6 3 1 ?
目录 1 设计目的 (1) 2 关于 PSASP (1) 2.1 软件简介 (1) 2.2 PSASP软件的体系结构 (1) 3 关于牛顿—拉夫逊算法 (2) 3.1 牛顿—拉夫逊算法简介 (2) 3.2牛顿—拉夫逊法计算潮流 (3) 4 九节点电力系统的单线图及元件数据 (4) 4.1单线图 (4) 4.2 元件数据 (5) 5 潮流计算结果 (8) 6 结论 (11) 7 参考文献 (12)
1 设计目的 电力系统潮流计算就是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统个元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗。通过电力系统分析仿真软件PSASP7.0对任务书中所给出的9节点系统进行潮流计算，并导出结果。 2 关于PSASP 2.1 软件简介 PSASP是电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package的简称。PSASP 是一套由电科院开发的具有我国自主知识产权，便捷高效、高度集成的开放软件。它基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可以进行电力系统的各种分析计算，例如：潮流计算、短路电流计算、网损分析、静态安全分析等。并可以输出各种计算结果。 2.2 PSASP软件的体系结构 PSASP的体系分为三层，第一层为公用数据和模型的资源库；第二层为基于资源库的应用程序包；第三层为计算结果库和分析工具。在使用PSASP时，用户首先利用电网基础数据库、模型库、用户程序库讲模型数据输入到PSASP中；然后使用应用程序包对输入的模型数据进行潮流计算、网损分析等计算；最后将计算结果输出到结果库并可以将结果用报表、图形、曲线等形式输出出来。 PSASP软件的特点 1、有公用数据库作支持，可以共用基础数据。 2、有固定模型库和用户自定义模型库作支持。 3、有文本和图形两种方式计算。 4、有多种形式的结果分析输出。 5、有多种常用软件接口。
FCD13030 FCD 水利水电工程初步设计阶段溃坝洪水计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1997年8月 1
水电站技术设计阶段溃坝洪水计算大纲范本 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2
目次 1.流域及工程概况 (4) 2.设计依据 (4) 3.基本资料 (5) 4.计算原则 (7) 5.溃坝计算方法及内容 (8) 6.溃坝洪水计算成果及分析 (10) 7.应提供的设计成果 (11) 3
1 流域及工程概况 2 设计依据 2.1 有关本工程的文件 (1) 设计任务书； (2) 可行性研究报告； (3) 可行性研究报告审查文件。 2.2 主要规范 (1) SL 44－93 水利水电工程设计洪水计算规范； (2) DL/T5015－1996 水利水电工程水利动能设计规范； (3) SD 138－85 水文情报预报规范； (4) DL/T5064－1996 水电工程水库淹没处理规划设计； (5) DL 5021－93 水利水电工程初步设计报告编制规程。 2.3 主要参考资料 (1) 谢任之，溃坝水利学，山东科学技术出版社； (2) 唐友一，溃坝水流状态计算方法的探讨，水利水电技术，1962年第4期； (3) 美国天气局，溃坝洪水预报程序DAMBRK及用户指南，水电部南京水文水资源研究所，1987年11月； (4) 山西省水利勘测设计院，水利动能设计手册，水库溃坝计算，1983年； (5) 水电部十一局研究院，土坝溃坝流量计算方法的研究，1977年6月； (6) 天津勘测设计院，孙国洁等，溃坝洪水计算国内外概况； (7) 水电部四川勘测设计院，大中型水电站水能设计第十五章，溃坝流态计算，1977 4
目录 1设计目的 (1) 2关于 PSASP (1) 2.1软件简介 (1) 2.2PSASP软件的体系结构 (1) 3关于牛顿—拉夫逊算法 (2) 3.1牛顿—拉夫逊算法简介 (2) 3.2牛顿—拉夫逊法计算潮流 (3) 4九节点电力系统的单线图及元件数据 (5) 4.1单线图 (5) 4.2元件数据 (6) 5潮流计算结果 (8) 6结论 (12) 7参考文献 (12)
1 设计目的 电力系统潮流计算就是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统个元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗。通过电力系统分析仿真软件PSASP7.0 对任务书中所给出的9节点系统进行潮流计算，并导出结果。 2 关于PSASP 2.1软件简介 PSASP 是电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package 的简称。PSASP 是一套由电科院开发的具有我国自主知识产权，便捷高效、高度集成的开放软件。它基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可以进行电力系统的各种分析计算，例如：潮流计算、短路电流计算、网损分析、静态安全分析等。并可以输出各种计算结果。 2.2PSASP 软件的体系结构 PSASP 的体系分为三层，第一层为公用数据和模型的资源库；第二层为基于资源库的应用程序包；第三层为计算结果库和分析工具。在使用PSASP 时，用户首先利用电网基础数据库、模型库、用户程序库讲模型数据输入到PSASP 中；然后使用应用程序包对输入的模型数据进行潮流计算、网损分析等计算；最后将计算结果输出到结果库并可以将结果用报表、图形、曲线等形式输出出来。 PSASP 软件的特点 1、有公用数据库作支持，可以共用基础数据。 2、有固定模型库和用户自定义模型库作支持。 3、有文本和图形两种方式计算。 4、有多种形式的结果分析输出。 5、有多种常用软件接口。
中国近海潮波运动数值模拟 本文基于球面坐标系下的二维垂线平均潮波运动方程建立中国近海潮波数学模型，模型区域包括渤海、黄海、东海、南海、泰国湾和环台湾岛海域，网格尺寸2′×2′，网格数1175×955。在考虑引潮力情况下，计算模拟了中国近海的复合潮波运动；并对分布于各个海域的281个潮位站的4个主要分潮 （M2、S2、K1、O1）潮位调和常数以及13个海洋预报站的潮流资料进行了验证，验证结果基本合理。针对计算结果绘制了主要分潮包括浅水分潮（以M4为例）的潮汐同潮图和潮流同潮图，对中国近海潮汐和潮流分布即潮波运动进行了分析，并和前人的结果进行比较，结果基本吻合。 整个东中国海的潮波主要是太平洋潮波经台湾和九州之间的水道传入的协振波，南海的潮波主要是太平洋潮波经吕宋海峡传入的协振波。东海和南海主要通过台湾海峡进行水量和潮能交换。在东中国海基本以半日潮为主，尤其是 M2占优，而在南海基本以全日潮为主。 由于受到地形影响、边界的反射、地转偏向力和陆架浅海的摩阻作用，潮波在各海区或以前进波或以无潮点和圆流点为主要特征的旋转潮波系统组成了复杂的潮波系统。在模型计算的基础上对台湾海峡的M2分潮的潮汐分布特征和传播机制进行了探讨。认为台湾海峡的M2分潮主要是有北部的前进波和南部的前进驻波系统组成，由吕宋海峡进入的太平洋潮波和广东、福建沿海岸线的相互作用形成了南端前进驻波现象和北部地形边界的放大效应产生的潮能幅聚现象是台湾海峡M2分潮分布特征的主要原因。 海峡内的潮能消耗以南下的前进潮波为主，其传播到台湾浅滩位置。另
基于对溃坝洪水计算的分析 [摘要]兴修水库，对防洪、灌溉、发电、航运、养殖都起着很大的作用，一般情况下，必须而且可以确保大坝的安全。但是，由于某些特殊原因，例如战争、地震、超标洪水、大坝的施工质量不佳，地基不良及水库调度管理不当等，都会使坝体突然遭到破坏，而形成灾难性的溃坝洪水，给下游带来极其严重的危害。因此，研究和预估溃坝洪水，对于合理确定水库的防洪标准和下游安全措施是非常必要的。 【关键词】洪水；计算；分析 1.前言 溃坝可分为瞬时全溃、部分溃和逐渐全溃。不过，由于导致溃坝的因素甚为复杂，难于事先全面考虑，从最不利的结果着想，可以认为溃坝是瞬时完成的。因此，以下仅对瞬时全溃或部分溃的情况进行讨论，所谓全溃是指坝体全部被冲毁；部分溃则指坝体未全冲毁，或溃口宽度未及整个坝长，或深度未达坝底，或二者兼有的情况。 实验表明溃坝水流的物理过程，如图1所示，溃坝初期，库内蓄水在水压和重力作用下，奔腾而出，在坝前形成负波，逆着水流方向向上游传播，称为落水逆波；在坝下形成正波，顺着水流方向向下游传播，称为涨水顺波。由于波速随水深而增加a，所以落水逆波前边的波速总大于后面的波速，使其波形逐渐展平；坝下游涨水顺波的变化正相反，因为后面的波速总大于前面的波速，于是形成了后波赶前波的现象，使波额变陡，成为来势凶猛的立波。例如，1928年美国圣弗兰西斯科坝失事，下游2.2km处观测得波额高达37m，万吨大的混凝土巨块都被冲走，不过，经过一段河槽调蓄及河床阻力作用之后，立波逐渐坦化，最终消失。图2示意地表示出一次溃坝洪水在坝址及下游各断面的流量过程线，从图上可以看出，坝址处峰形极为尖瘦，溃坝后瞬息之间即达最大值，然后随时间的推移而急速下降，呈乙字形的退水线。随着溃坝洪水向下游的演进，过程线逐渐变缓。 1.坝址断面（第I断面）； 2.坝下游第II断面； 3.坝下游第III断面； 4.坝下游第IV断面。 根据对溃坝水流物理过程的试验研究，曾提出许多关于溃坝流量过程计算方法及其向下游传播的演算方法，其中有些在理论上是比较严密的。但这些方法计算工作量大，资料条件要求高，限于溃坝的边界条件难以定准，其计算成果的精度并不一定高。因此，对于中小水库，多采用具有一定精度、且较为简便的半理论半经验公式或经验公式，计算坝址处溃坝最大流量及其向下游的传播。 2.坝址处溃坝最大流量的计算 调查溃坝的情况表明，中小水库的土坝、堆石坝短时间局部溃的较多，刚性坝（如拱坝）和山谷中的土坝容易瞬间溃毁，为安全计，对于设计情况可考虑按瞬间溃坝处理，以瞬间全溃及局部溃的最大水流理论为指导，在总结国内外各种计算方法的基础上，对所做600多次试验资料综合归纳，得到了适合于瞬间全溃或局部溃的坝址处溃坝最大流量计算公式。经使用200多组溃坝试验记录和实际的溃坝资料，对该公式和国内外的其他公式进行检验，表明该公式适用条件广、计算精度高，误差均不超过20%。 Qm=0.27√g（L/B）1/10（B/b）1/3b（H-K’h）3/2 （1）
PSASP 电力系统分析综合程序7.1版 Power System Analysis Software Package V7.1 WSCC9节点节点算例搭建算例搭建算例搭建及潮流计算及潮流计算及潮流计算向导 向导Case Tutorial for Simulating WSCC 9-Bus System and Applying Load Flow Calculation 中国电力科学研究院2013年6月 ?
WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导1 1.概述 本文档介绍了如何使用PSASP7.1来搭建WSCC9母线系统，并进行潮流计算，以及如何修改系统数据。 美国西部电力系统（WSCC）的3机9母线系统是一个用于电力系统研究的经典算例。系统的单线图如下图所示。 图1WSCC9母线测试系统结构
2WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导 2.系统数据录入. 参考以下说明搭建系统。 (1)建立新的PSASP作业 通过开始菜单或者桌面快捷方式启动PSASP v7.1。 点击工具条中的‘新建工程’按钮。选择一个文件夹并输入工程名称，比如WSCC 9。
WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导3 PSASP会为作业建立一个名称为WSCC9的新文件夹，文件夹中包含了作业所需要的一组数据文件夹和文件。 文件WSCC9.pro可以通过PSASP打开以启动工程。 作业建立好后，需要为单线图命名，比如WSCC9。一个作业下可能包含多个单线图。单线图也可以在作业建立好后添加。
4WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导 这样一个空的作业就完全建立好了。此时，PSASP默认为编辑模式。工具条里的编辑按钮为按下状态。 只有在编辑模式，才可以进行系统基础数据的编辑，比如添加/删除元件，改变系统结构，修改设备参数，以及绘画单线图。在计算模式下，只能浏览系统的基础数据。 可以通过文件菜单下的文件(F)|作业信息来查看编辑系统容量，系统的基准容量为100MVA。 (2)设置区域，分区和厂站信息 一个默认的作业通常由一个区域，一个分区，和一个变电站或电厂将元件分组。虽然将所有元件划分在一个区域、一个变电站或电厂里并不会影响计算结果，但是仍推荐用户对元件进行合理的划分。 在元件数据菜单里，每个元件都可以修改。应当首先设定区域数据。
海岸海洋潮流模拟可视化与虚拟现实建模* 马劲松，朱大奎 （南京大学大地海洋科学系，南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室，南京，210093 电话：86-25-3593770(O)，86-25-3593756(H)，Email ：majs@https://www.doczj.com/doc/a11788764.html, ） Visualization Modeling and Virtual Reality for Coastal Ocean Tidal Current Numerical Simulation MA Jingsong ，ZHU Dakui （Dept. of Geo & Ocean Sciences, Nanjing University,The Key Laboratory of Coast and Island Development of Ministry of Education P .R.China Nanjing, 210093,Tel: 86-25-3593770(O), 3593756(H), Email:majs@https://www.doczj.com/doc/a11788764.html, ） Abstract: The technology of scientific visualization and virtual reality (VR) for tidal current numerical simulation is one of the most important modern methods utilized in coastal ocean science. This paper firstly illustrates a data model used for tidal current simulation from the viewpoint of Geographical Information Systems (GIS), presents an object-oriented modeling methodology suitable for hydrodynamic numerical simulation. Secondly, discusses the field visualization technique of tidal current velocity and describes the utilization of VR in simulation. The authors also designed and implemented a prototypic software system--VROcean, used in visualization of coastal ocean tidal simulation as well as oceanographic studies, and verified the results in the research program of tidal current numerical simulation on the sand ridges in South Yellow Sea of China. Keywords: Tidal Current Numerical Simulation; Virtual Reality; Visualization Model; Coastal Ocean 摘 要:潮流数值模拟的科学可视化与虚拟现实是海岸海洋科学研究重要的现代技术手段之一。本文首先从地理信息系统的角度对潮流数值模拟系统的数据模型进行了论述，提出了适合水文数值模拟的对象模型方法；其次探讨了空间流场的可视化技术，阐述了虚拟现实在潮流数值模拟中的作用；最后设计并实现了一个海岸海洋潮流模拟虚拟现实的原型软件系统VROcean ，并在南黄海辐射沙洲等的潮流数值模拟试验中进行了实际对比检验。 关键词：潮流数值模拟；虚拟现实；可视化模型；海岸海洋 1概述 * 实验室论文编号：SCIEL21101102 基金项目：国家自然科学基金资助项目（49701013）；“九五”国家科技攻关项目（96-922-03-01） 作者简介：马劲松（1969-），男（回族），南京人，南京大学副教授，博士，2000年赴加拿大滑铁卢大学作为访问学者，著有《地理信息系统与空间可视化》，主要从事GIS 空间数据结构理论、技术及其在海岸海洋方面的应用研究。 潮流是海岸海洋主要的水动力因素之一，它影响着诸如泥沙、盐分、各类污染物及能量的输运过程[1][2]。潮流的数值模拟是海岸海洋科学研究中一个重要且经济快速的技术方法，它通过离散化描述潮流运动的控制方程，用近似的求解方法模拟潮流的运动规律，达到对海岸海洋潮流场特征及其变化的科学认识，并指导对海岸海洋的管理、 开发和利用[5]。 然而，数值模拟方法在具有经济快速特点的同时，也存在形象性与直观性差的问题。潮流数值模拟的计算结果往往是大量枯燥的数据，以及根据这些数据所绘制的静态流场图和水位过程曲线，这就阻碍了进一步
水电工程溃坝洪水计算 赵太平 （国家电力公司水电水利规划设计总院） 摘要：某电站为一待建电站，位于高山峡谷区，河道比降较大。其下游为某城市，一旦大坝溃决，将对人民的生命财产安全造成极大的威胁。为此，进行溃坝洪水计算，可预测溃坝后，洪水的淹没范围和程度，以便提早采取相应的措施，减少损失。 关键词：溃坝; 洪水; 预测; 不恒定流 1 前言 水电是洁净能源，是西部地区重要的能源资源，开发西部水电，实现“西电东送”是实施“ 西部大开发”战略的重要举措，也是西部地区脱贫致富的重要途径之一。但水电站往往处于深山峡谷，甚至高地震区中，水电站的溃决将造成巨大的损失，为了预估溃坝洪水带来的影响，并提早采取相应的措施，将洪水灾害造成的影响减少到最小程度，有必要进行溃坝洪水计算。 本次计算电站地处青藏高原东南缘，区域内地势较高，平均海拔在4 000m左右。且电站坝址区覆盖层深厚，构造裂隙较发育，是我国西部著名的强地震带。电站下游主要的城镇为某城市，该城为我国西部少数民族集居区，经济以农牧业为主。 2 数学模型 2.1 模型结构 本次计算采用美国国家气象局编制的溃坝洪水预报模型DAMBRK模型［１］。该模型由三部分组成：1）大坝溃口形态描述。用于确定大坝溃口形态随时间的变化，包括溃口底宽、溃口顶宽、溃口边坡及溃决历时。2）水库下泄流量的计算。3）溃口下泄流量向下游的演进。 2.1.1 溃口形态确定 溃口是大坝失事时形成的缺口。溃口的形态主要与坝型和筑坝材料有关。目前，对于实际溃坝机理仍不是很清楚，因此，溃口形态主要通过近似假定来确定。考虑到模型的直观性、通用性和适应性，一般假定溃口底宽从一点开始，在溃决历时内，按线性比率扩大，直至形成最终底宽。若溃决历时小于10分钟，则溃口底部不是从一点开始，而是由冲蚀直接形成最终底宽。溃口形态描述主要由四个参数确定：溃决历时（τ），溃口底部高程（h bm），溃口边坡（z）。由第一个参数可以确定大坝
IEEE14节点系统的潮流计算与潮流调整 一、实验目的 1．学会使用IEEE标准数据计算潮流； 2．学会观察潮流分布； 3．培养应用电力系统仿真计算软件PSASP进行潮流调整和电压调整的实践能力； 4. 理解潮流分布元件参数之间的关系； 5. PSASP软件中数据的导入、导出、输入、输出。 二、实验原理 1．潮流调整的方式及基本原理 （添加内容，图形可打印，描述手写） 2．电压调整的方式及基本原理 （添加内容，图形可打印，描述手写） 3．无功功率最优分布的原理 三、实验内容 1．采用文本输入参数的方式计算IEEE14节点系统指定运行方式下的潮流； 2．利用文本方式输入的数据绘制IEEE14节点单线图； 3．把某一线路的功率限制在指定值之内 4．把某一节点的电压提高（降低）到指定值。 5．调整潮流，尽可能使得网络损耗最小。（附加实验） 四、实验结果（图形打印，其他手写） 1．IEEE14节点潮流计算结果及其分析 (0) 画出IEEE14节点单线图； （1）单线图显示的潮流 （2）对线路进行分析，分析每个PV节点的作用。 （3）对潮流结果进行分析 （每个节点的有功、无功是否平衡；无功流动方向与电压、相角之间的关系；有 功流过方向与电压、相角之间的关系；系统存在几个电压等级；潮流大致流动方 向；为什么各个变压器流过的潮流不同？；3、6、8）； （4）为什么选择3、6、8母线作为电压支撑节点？3、6、8母线去掉无功电源的潮流状态如何？ （5）把重负荷节点如3母线负荷与轻负荷节点如14母线节点负荷对换后的潮流有什么变化？为什么？ 2．线路过载时的调整策略及结果 （1）问题分析+解决方案分析 如把母线3和母线14的负荷置换，要求变压器5-6的潮流限制在60MV A。