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面向对象的堤坝渗流可视化研究

郎文龙  
【摘要】: 堤坝设计中渗流计算是一个重要环节,是其它水工计算和设计的基础。传统的渗流计算只能利用初始计算数据,经过计算之后给出最终数据形式的结果,科学工作者面对的是一堆数学符号,况且堤坝渗流发展又是个不可见的隐蔽的过程,人们通过这些原始抽象的数据很难想象得到其真实的含义,所以对堤坝渗流进行可视化研究具有重要意义。本文目的在于实现堤坝渗流的动态显示,通过数据的可视化,使人们通过视觉器官直接感受到数据内在的本质。 本文基于水力学法,建立了透水和不透水坝基上均质堤坝、防渗墙坝的渗流计算模型。实现了人机交互方式输入模型断面和计算参数,自动选择计算模型并进行渗流计算。通过本系统能计算的水力要素有单宽渗流量、浸润线坐标、出逸点高度、出逸点渗流水力坡降、坝外坡出口坡降等。系统开发了测压管设置功能,通过测压管水位和浸润线的动态变化,模拟了坝内渗流发展情况。为了研究各水力要素随计算参数变化规律,系统实现了渗流量、出逸点高度和测压管水位随坝内外水位、防渗墙厚度和防渗墙渗透系数等变化的相关曲线绘制功能。 实现了利用对话框和GDI绘图函数进行计算数据的交互式输入和修改,计算最终结果的图形、曲线和动画形式的显示,达到了可视化研究的目的,为用户提供了直观形象的渗流计算工具。通过实例计算和分析证明,系统渗流计算结果正确可靠、形象生动。程序编程采用了C++语言,利用MFC编程框架进行了系统设计,整个程序在Microsoft VC++ 6.0平台上开发,并调试通过。


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