КОМПОНЕНТ ГОМС

Модель переноса для одномерной системы открытых русел (BLTM)

1. Цели и задачи

BLTM – компьютерная программа, которая может быть использована для моделирования поведения любого количества инертных или химически взаимодействующих примесей в сети одномерных открытых русел, в которых течение может пойти в обратном направлении.

2. Описание

Модель BLTM решает уравнение конвекции – дисперсии с помощью распределения Лагранжа, в котором расчетные узлы движутся вместе с потоком. Одномерные уравнения решаются для любого количества примесей, движущихся в любом количестве рукавов, сходящихся в соединения.
Нестационарная гидравлика (расход, площадь, максимальная ширина и приток) – эти данные должны быть введены в модель, при этом принимается, что концентрации примесей не оказывают влияния на гидравлику. Кинетика взаимодействия между примесями может быть задана пользователем посредством стандартной подпрограммы, но такие стандартные подпрограммы имеются только для простого распада первого порядка, такого, как coli-индекс, температура, растворенный кислород и азотный цикл.

Преимущества метода Лагранжа заключаются в следующем: а) модель очень точно моделирует конвекцию и дисперсию; б) модель устойчиво работает для любых временных шагов; в) модель экономична в работе; г) среда выходных данных модели есть информация, полезная для калибрации и интерпретации системы.

3. Входные данные

Для BLTM требуются 5 типов входных данных:

- Гидравлика потока, включая сток, площадь поперечного сечения, максимальную ширину, приток для каждой точки сетки на каждом временном шаге моделирования; притоки могут иметь место в каждой внутренней сетке.

- Временные ряды концентраций всех прослеживаемых примесей на каждой внешней границе.

- Исходные значения всех примесей в каждом подучастке модели.

- Данные, описывающие физические размеры и конфигурацию системы.

- Коэффициенты кинетики реакций для взаимодействующих составляющих.

Как DAFLOW (HOMS component K35.3.14), так и BRANCH (K35.3.13) могут быть источниками данных, необходимых для BLTM.

4. Выходные данные

Таблицы и графики концентраций любой примеси в любой точке в функции времени, или в любое время в функции расстояния вдоль русла. Таблицы времени передвижения отдельных порций воды. Таблицы с данными о влиянии любого физического процесса (дисперсия, приток, результат наличия какой-то конкретной примеси, распад до какого-то конкретного продукта распада) на концентрацию какой-либо примеси в конкретной точке и в конкретное время.

5. Оперативные требования и ограничения

Программа написана на Фортране 77 и может быть использована на любом микрокомпьютере под MS-DOS, а также на больших машинах. Очень рекомендуется математический сопроцессор. Если имеется выполнимый набор команд, в компиляторе Фортран нет необходимости.

Система должна быть одномерной, чтобы не было ни стратификации, ни пространственного градиента концентрации. Предполагается, что все примеси растворены, так что не надо учитывать осадок.

6. Форма представления

Документация (USGS отчет по исследованию водных ресурсов 87-4163) и программы с диалогом написаны на английском языке. Документ и выполнимый набор команд имеются на 3 ½” дискетах или получаются из Интернета.

7. Опыт применения

BLTM применялась на целом ряде речных систем и систем устий в США.

8. Разработчик и техническая поддержка

Геологическая служба США, Управление поверхностных вод.

9. Где можно получить

Национальный Справочный Центр ГОМС , на дискетах 3 ½” или печатную документацию; или в Интернете по адресу: http://water.usgs.gov/software/ или http//www.georg.uni-jena.de/software/

10. Условия использования

Программу и электронную версию документации можно получить бесплатно; печатная документация платная.

Последний раз обновлено: 1 февраля 1994)
 top