Development of an algorithm for calculating stable solutions of the Saint-Venant equation using an upwind implicit difference scheme

2021

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.15587/1729-4061.2021.239148
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

The problem of numerical determination of Lyapunov-stable (exponential stability) solutions of the Saint-Venant equations system has remained open until now. The authors of this paper previously proposed an implicit upwind difference splitting scheme, but its practical applicability was not indicated there. In this paper, the problem is solved successfully, namely, an algorithm for calculating Lyapunov-stable solutions of the Saint-Venant equations system is developed and implemented using an upwind implicit difference splitting scheme on the example of the Big Almaty Canal (hereinafter BAC). As a result of the proposed algorithm application, it was established that: 1) we were able to perform a computational calculation of the numerical determination problem of the water level and velocity on a part of the BAC (10,000 meters) located in the Almaty region; 2) the numerical values of the water level height and horizontal velocity are consistent with the actual measurements of the parameters of the water flow in the BAC; 3) the proposed computational algorithm is stable; 4) the numerical stationary solution of the system of Saint-Venant equations on the example of the BAC is Lyapunov-stable (exponentially stable); 5) the obtained results (according to the BAC) show the efficiency of the developed algorithm based on an implicit upwind difference scheme according to the calculated time. Since we managed to increase the values of the difference grid time step up to 0.8 for calculating the numerical solution according to the proposed implicit scheme.