1水利仿真系統結構
單元結構：水庫水位的影響因素通常很多，其中包括入出庫水量和環境因素等。更細緻地講，上游水庫放水量決定入庫水量；出庫水量包括流入下流水量、農業灌溉用水量、附近居民生活用水量等；而環境因素主要分爲降水量和蒸發量。Uik:入口閥門開度;Uok:出口閥門開度;Usk:周邊居民生活用水閥門開度;Ugk:灌溉閥門開度;Qik:入庫水流量;Qok:出庫水流量;Qsk:居民用水流量;Qgk:灌溉水流量;Rk:降雨量;Zk:蒸發量;Tk:水溫;Wk:水質
2水利系統數學模型描述
水利系統的數學模型是在單個水庫的數學模型的基礎上，透過級聯的形式而形成的。與單個水庫調節系統相比，水利系統不僅包含了水位調節，而且包括了水利數據資訊及控制資訊的`傳輸以及水文監測總站對各個水庫及水文站的調控。建立水利系統的數學模型，要把多個單一的水庫的數學模型聯合起來，透過解微分方程組的形式，得到級聯的局部水利網絡水量調控系統的數學模型。公式符號與含義Qi1:整個水利網絡的輸入量;Qo2:第2號水庫的出庫流量Qo6:整個水利網絡的輸出量;Qs2:第2號水庫周邊居民生活供水量H2:第2號水庫的當前水位;Qg2:第2號水庫對農田灌溉的供水量Qi2:第2號水庫的入庫流量;R2:第2號水庫所在地區的降水量Z2:第2號水庫地區蒸發量;備註：以2號水庫爲例
3水利系統數學模型實現
用定步長四階Runge-Kutta法來實現水利系統的數學模型：6個一階微分方程組成的方程組。下面介紹實現四階Runge-Kutta法的兩個子過程RK4和DUMB。子過程RK4（Y（），DYDX（），N，X，H，YOUT（））可以用來求某一小區間中某幾點的函數值，調用一次向前積分一步。子過程RKDUKB是連續調用子過程RK4計算出某一區間上的值，此時該區間長度可較大，但積分步長都比較小。下面詳細介紹上面所講的兩個子過程。可結合模型方程組，利用上述兩個子過程來實現水利系統數學模型。
4小結
科技技術的迅猛發展，推動了水利水電工程的現代化進程，同時對水利提出更多更高的工程要求。大型水利工程的建設採用計算機技術可以實現數字化水利系統，實現水文仿真系統以及三維可視化等。本文給出了計算機水利工程仿真系統單元結構圖與總體結構，提出其相應的數學模型，運用四階龍格-庫塔法採用VisualBasic實現了水利系統數學模型。