一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法技术

本发明专利技术涉及鱼类管理技术领域，公开了一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法，可预测鱼类等水生生物栖息地的水动力特性，有利于研究河道边滩、河湾、汊道、沙洲、江心洲等水生生物时空分布特征，得出最适宜的栖息地。可用于研究人为工程建设对生境的影响，为优化工程方案提供解决思路。该方法不仅可用于模拟鱼类栖息地的流场问题，还可用于一些复杂流场的计算，如内爆和外爆问题、声/波及波/涡干扰问题、ZND爆轰波问题等。ZND爆轰波问题等。ZND爆轰波问题等。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法


[0001]本专利技术涉及鱼类管理
，更具体地说，它涉及一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法。

技术介绍

[0002]鱼类栖息地是指维持其正常生活、生长、觅食、繁殖以及其他生命循环周期的场所，包括鱼类完成全部生活史过程所必需的水域范围，如产卵场、索饵场、越冬场以及连接不同生活史阶段水域的洄游通道等。
[0003]在实际工程中，了解河道中鱼类栖息地水流条件，可通过原型观测或采用物理模型试验研究。原型观测需要耗费大量人工及仪器设备，物理模型试验存在周期长、成本高、调整方案不便等缺点，一般采用水动力数值模拟来预测各种条件下的河道水位和流速的变化情况。山区河流水位坡降变化大，流速变化剧烈，若采用微分方程致使求解不易稳定。
[0004]本专利技术采用结构网格技术，提出了一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法。该方法通过合理定义守恒元并把流动变量的空间导数作为自变量，从而避免了用插值方法计算流通量带来的误差，保持了守恒性，也使同尺度网格下导数计算的精度较其他方法更高。其次，本方法将时间、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法，其特征是：包括以下步骤：S1、研究区域空间离散，采用数字高程方法，提取河道地形DEM数据，将散乱的地形高程转换到规则平面；S2、确定计算范围并划分生成CESE网格；S3、确定计算边界条件；S4、CESE方程离散及迭代计算，主要包括以下步骤：(1)对变换后的控制方程利用CESE进行离散处理；(2)导入初始数据，对整个计算区域赋初值；(3)启动模型。在前半个时间步长内，判断计算区域，依次计算x向流速，水位，水深和y向流速；(4)在后半个时间步长内，判断计算区域，依次计算y向流速，水位，水深和x向流速，至此一个时间步长求解完毕；(5)将所求得的结果作为新的初始值，进入下一个时间步长的计算过程，重复步骤(2)—(4)，直至时间步长循环到最终为止，得出整个鱼类栖息地水位及水深、流速方向及大小、紊动粘性系数等水流特征参数；S5、后处理及图形可视化。2.根据权利要求1所述的一种模拟鱼类栖息地流场的时空守恒数值方法，其特征在于，步骤S1具体包括：采用二次开发程序，利用Fortran语言读写DXF文件的数据信息，在地形矢...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪吉伦，卿云，缪雨含，黄成林，龙丽吉，段金宏，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：