基于旋转 x-t 平面的河渠水流反向演算

Abstract

水流反向演算在水利工程中应用广泛。由于水流具有沿程坦化的特性，直接反向求解水动力方程存在误差放大、结果不稳定的问题。该文将水流正向演算模型所在的x-t平面逆时针旋转90°后，构建了水流反向演算模型。该研究将正向模型的初始、边界条件分别变换为反向模型的边界、初始条件，解决了逆向数值迭代不稳定、不收敛的问题。经理想河道案例验证后，将反向模型应用于西江天然河道案例，结果表明模型稳定性好、模拟精度高，能有效反算出不同情景下的水流入流过程。该研究对于使用水流反向演算的水利工程具有实用价值。