第五章 結論與建議
A.3 全流域不恆定流模式架構
模式之建立與全域不恆定流之模擬 依據上述全域性明渠不恆定流原理與創 新性數值方法,吾人可以建立一綜合性多功能不恆定流模擬模式。
1.模式組織架構:本模式可分為五個子程式組分別為:
a.主程式組(Main):MAIN、CCCDIR 與 HYSTRC 組成。
b.輸入程式組:CCBVIN、DELVR、BDVFCZ 與 YBPI 組成。
c.計算核心組:由 MGRCCC、JUNCTN、BDRYRS、TRYJCN、EFP、PDADXH、
SMALLQ 與 VAEN 組成。
d.輸出程式組:OUTOPN、DATE1、DATE2、DAILY、SELCT4、OUTOP5、
SELCT6、SELCT7、SELCT8、WSPROF 與 OVBKFL 組成。
e.公用程式組(Utility programs):XSECN3、CGEQ、ITOC、ZPLOT、NZPLOT 與 BLOCK DATA 組成。
2.模式組織系統圖:按照上述分類方法,吾人可繪成一模式組織系統圖如圖 A-3 所示。由此圖各組之相對關係、各組內之成員(i.e.各子程式)、其主要任務、其 主從關係、各工作單位間之連絡線與連絡方法等可一目瞭然。各子程式的主 要功能簡敘如下:
(1) MAIN-主程式的主要機能為開啟主檔及其他有關檔案,控制計算的開始 與終止,調節輸入輸出的流動,管理及協調不同子程式的機能,以及監督
整體計算過程的進行。MAIN 程式由七個部份構成。第一部份開啟檔案且 開動電腦模擬。第二部份讀入河段幾何資料。第三部份讀進且準備初始數 據。第四部份給與時間有關參數的初始值,而第五部份即起始其他各種變 數與參數的初始值。第六部分程式循環地叫進 CCBVIN(輸入),MGRCCC(計 算),OUTOPN (輸出)三子程式以執行主要計算。第七部分負責終止或重新 啟始模擬。
(2) CCCDIR-編輯複雜-複合渠道系統目錄。
(3) JUNCTN-保證匯合處的流量與水位之連續性。
(4) CCBVI-讀入、解裝、揀別、且整理邊界資料(B.C.data)。利用子程式 DELVR 遞送資料。
(5) DELVR(DELVR2)-遞送邊界資料。
(6) YBPI-這是用拋物線內插法由三已知點yi−1、y 、i yi+1求得y 值的函數子程 式(function subprogram)。
(7) BDVFCZ(BDVFCU, BDVFCQ)-各別給與水位、流速、流量歷線的函數子 程式,使用於輸入邊界值。
(8) MGRCCC-處理一個△t 間的計算。part I:執行邊界變數和匯合點變數之 數值解。Part II:執行河段節點變數之 MMOCII 數值解。
(9) BDRYRS(BDRYLS)-基於邊界方程式和 MMOC-II、計算上游和下游邊界 值。
(10) TRYJCN-以試誤法解匯合點問題。
(11) EFP(EFM)-計算所有 F 項。
(12) PDADXH-計算 A h x
∂
∂ 項。
(13) SMALLQ(UPRIME,MORESQ)-輸入或計算側出入流量。
(14)XSECN3(XSCTAB)-由給與的水深,算出第 M 河段第 J 斷面的面積、頂 寬、平均水深及水力半徑。這些值可以從方程式(JEM=1),從面積表與頂 寬表(=2),或從頂寬表(=3)求得。XSECN3 是設定初始值的 entry ,而 XSCTAB 是通常資料尋回的 entry。
(15)CGEQ-利用渠道幾何方程式計算 A(面積),B(頂寬),HAV(平均水深),
及 HRD(水力半徑)。
(16)OUTOPN-管理一系列的輸出選擇(output options).在現時模擬系統,所有 輸出資料是每隔一時間段、同時遞送到各終點站。
(17) DATE1-輸出選擇一為輸出完整詳細且綜合計算結果。
(18) DATE2-輸出選擇二即計算(+)與(-)流量的總体積。
(19) DAILY-輸出選擇三即印出整個或部份水年的日平均流量。
(20)SELCT4-輸出選擇四在選定斷面繪製量測和計算流量歷線以便比較之 用。
(21)OUTOP5-輸出選擇五即印出選定斷面固定時間段、簡明流量(Q)、水位(Z) 或流量與水位(Q-Z)表。
(22)SELCT6-輸出選擇六在幾個選定斷面同時繪製計算流量歷線以便比較。
(23)SELCT7-輸出選擇七在幾個選定斷面同時繪製計算水位歷線以便比較。
(24)SELCT8-輸出選擇八在選定斷面繪製記錄和計算水位歷線以便比較之 用。
(25)WSPROF-輸出選擇九斷面即在選定渠道距離段特定時間內繪製水面側 面圖。
(26) OVBKFL-輸出選擇十為輸出所有河段之側出入流流量體積。
(27)ITDC(RTOC)-改換一數值(ITOC 為一個整數而 RTOC 為一個實數的 entry)為相對應的數字。
(28) BLOCK DATA-這是一個非執行用的子程式,用於設定全域變數之初始 值。
圖A-3 程式架構及資料連結展示
(Organization chart showing key functions)
圖A-3 程式架構及資料連結展示(續)
A.4 模組限制及注意事項