基于环方程法和管网分区的并行水力计算子区域构造方法

摘要

本发明涉及一种基于环方程法和管网分区的并行水力计算子区域构造方法，属于市政工程技术领域。其构造过程主要涉及：确定并行计算机的理想运算负荷；依据运算负荷对现有物理功能分区进行合并与拆解；二次划分结束后所有子区域中的环路序号重新排列。这种方法有效地利用了给水管网的物理功能分区结构，为并行计算中的子区域划分策略提供了有力依据；同时使得管网分区后的单独模拟成为可能，且操作简单。由于并行水力计算和管网分区都是未来大型给水管网管理的关键技术，因此，本方法作为将两者高效结合起来的技术，具有很好的应用前景。

主权项

一种基于环方程法和管网分区的并行水力计算子区域构造方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：(1)根据并行计算机的配置条件，确定理想的运算负荷；(2)由运算负荷估算每个并行计算子区域所能容纳的节点数量和管段数量总和N的容限值R，N_min≤R≤N_max；(3)统计给水管网各个物理功能分区中节点和管段的数量N_p；(4)进行二次划分，将N_p低于容限值的区域进行合并，而大于容限值的区域则进一步分解，最终得到计算负荷彼此相当的并行计算子区域；(5)标识耦合区域：将各个子区域间的连接管道作为耦合关联，耦合关联与各子区域边界处的管道，若相互连接且能形成环路，则将其作为耦合区域，加以标识；(6)编号重排：将所有子区域和耦合区域中的环路进行编号，编号时首先依次对各个子区域内部的所有环路进行顺序编号，最后再依次对各个耦合区域中的所有环路进行编号；(7)构造系数矩阵：以步骤(6)的编号作为系数矩阵新的行号和列号，对原矩阵中的各元素进行重新排列，即能够生成符合区域分解并行计算要求的系数矩阵，使并行水力计算得以实现。