灌区水网包括一维河/渠/沟网和二维农田,其水动力过程在众多闸/坝/泵等复杂调控组合下呈现出典型的跨维度特征,导致难以采用经典耦合方法开展相关动力学模拟与分析。为此,本文对灌区一维河/渠/沟网和二维农田进行统一网格离散,把闸/坝/...灌区水网包括一维河/渠/沟网和二维农田,其水动力过程在众多闸/坝/泵等复杂调控组合下呈现出典型的跨维度特征,导致难以采用经典耦合方法开展相关动力学模拟与分析。为此,本文对灌区一维河/渠/沟网和二维农田进行统一网格离散,把闸/坝/泵等调控工程作为内边界条件,在势能梯度驱动下进行统一数学表征,通过水扩散系数来区分水运动所处的具体区域,构建了灌区水网动力学统一表征模型SkyHydid。采用黑龙江省青龙山灌区北片灌域渠网-农田的实测数据,验证该统一表征方法的计算性能。结果表明,模拟与实测的稻田积水深度及渠道水深过程之间的平均相对误差小于5%,模拟的渠道流量值与采用ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)实测的流量值之间的平均相对误差小于5%,说明构建的灌区水网动力学统一表征模型SkyHydid能较好的重现渠网和农田水动力过程,为灌区水网模拟与分析提供了可用工具。展开更多
文摘灌区水网包括一维河/渠/沟网和二维农田,其水动力过程在众多闸/坝/泵等复杂调控组合下呈现出典型的跨维度特征,导致难以采用经典耦合方法开展相关动力学模拟与分析。为此,本文对灌区一维河/渠/沟网和二维农田进行统一网格离散,把闸/坝/泵等调控工程作为内边界条件,在势能梯度驱动下进行统一数学表征,通过水扩散系数来区分水运动所处的具体区域,构建了灌区水网动力学统一表征模型SkyHydid。采用黑龙江省青龙山灌区北片灌域渠网-农田的实测数据,验证该统一表征方法的计算性能。结果表明,模拟与实测的稻田积水深度及渠道水深过程之间的平均相对误差小于5%,模拟的渠道流量值与采用ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)实测的流量值之间的平均相对误差小于5%,说明构建的灌区水网动力学统一表征模型SkyHydid能较好的重现渠网和农田水动力过程,为灌区水网模拟与分析提供了可用工具。
