[发明专利]基于大时间步长格式的含源项浅水流动模拟方法

权利要求书

1.一种基于大时间步长格式的含源项浅水流动模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

(10)河道初始参数获取：获取河道参数，包括河道的长度、宽度，河道水流初始状态，包括初始时刻水深、流速、上游进口流量和下游水位；

(20)河道单元划分:将河道沿长度方向划分为多个单元，并将河道水流初始状态作为每个河道单元内状态值，河道总长度除以河道单元个数得到每个河道单元长度；

(30)河道单元浅水流动模拟：根据河道单元内状态，计算单元间状态，根据单元间状态，更新河道单元内状态，得到每一个河道单元下一时刻浅水流动状态；

(40)收敛性判断：将下一时刻浅水流动状态与上一时刻浅水流动状态进行比较，当误差满足收敛阈值时，结束模拟；否则，将下一时刻浅水流动状态设为上一时刻浅水流动状态，转至(30)单元间状态计算步骤；

所述(30)河道单元浅水流动模拟步骤包括：

(31)单元间界面状态计算：根据河道单元内状态，对每两个相邻河道单元的Roe平均值进行特征化，得到河道单元间界面波速和波强，并根据CFL值确定时间步长；

(32)单元内状态更新：根据单元间界面波速和波强，采用固定选择法，对单元内状态加以更新，得到下一时刻浅水流动状态；

(33)界面遍历检验：判断该内部状态更新单元的界面是否为最后一个界面，如否，转至(31)步骤，如是，结束本过程；

所述(32)单元内状态更新步骤包括：

(321)计算波及单元个数：将单元间界面波速乘时间步长，除以单元长度，得到值a，其整数部分为b；

(322)完整波及单元波速更新：当单元间界面波速大于0时，表示波向右传播，将单元界面右侧b个单元都加上一个波强；当单元间界面波速小于0时，表示波向左传播，将单元界面左侧b个单元都加上一个波强；

(323)部分波及单元波速更新：对于部分波及的第b+1个单元，设定一个介于0到1之间的数值，如果|a-b|小于这个数值，则第b+1个单元保持不变，如果|a-b|大于或等于这个数值，则该单元加上一个波强。