基于二維淺水方程的城市地面洪水演進(jìn)數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-04-23 06:54
探究城市內(nèi)澇災(zāi)害數(shù)值預(yù)報對城市的防洪減災(zāi)及災(zāi)害評估具有重要意義。基于三角形非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,采用Godunov型有限體積法建立了一個高精度的二維淺水水動力數(shù)值模型。該模型使用Roe格式計算界面通量,可以較好地捕捉洪水的動邊界運(yùn)動,模型將靜水壓力項放入源項中,減少了由于地形底坡項帶來的數(shù)值解偽震蕩。該模型對動邊界以及負(fù)水深處理技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),能夠有效提高模型模擬的精確度和靜水和諧性。在應(yīng)用3個算例對模型進(jìn)行率定的基礎(chǔ)上,將模型應(yīng)用于渾河、太子河之間渾太胡同區(qū)域的地表洪水演進(jìn)的模擬中。結(jié)果表明:渾太胡同內(nèi)洪水演進(jìn)的水深、流場變化均較為合理,組合潰堤各水深淹沒面積均為最大,模擬結(jié)果很好地驗證了城市區(qū)域雨洪的流動演變過程,證明該模型可以用于復(fù)雜地形的城市由降水形成的暴雨積水及地表洪水演進(jìn)模擬過程,模型可快速為城市防汛減災(zāi)提供積水情況及澇情信息。
【文章來源】:水資源與水工程學(xué)報. 2020,31(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 研究背景
2 水動力模型
2.1 平面二維淺水模型
2.2 數(shù)值離散
2.3 邊界通量計算
2.4 變時間步長
3 動邊界及負(fù)水深處理
3.1 動邊界處理
3.2 負(fù)水深處理
4 數(shù)值模擬驗證
4.1 拋物型無阻力自由水面模擬
4.2 洪泛漫灘洼地填充模擬
4.3 城市降水及點源徑流洪水演進(jìn)模擬
4.4 渾、太河潰堤洪水在渾太胡同的演進(jìn)
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]設(shè)計暴雨雨型對城市內(nèi)澇影響數(shù)值模擬[J]. 侯精明,郭凱華,王志力,荊海曉,李東來. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(06)
[2]成都市繞城高速公路區(qū)域雨洪模擬研究[J]. 余江順,金生. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2017(11)
[3]城市化建設(shè)對降水特征的影響[J]. 陳秀洪,劉丙軍,陳剛. 自然資源學(xué)報. 2017(09)
[4]基于文獻(xiàn)計量的我國城市內(nèi)澇研究進(jìn)展[J]. 韓浩,姜仁貴,解建倉,于翔,汪雅梅. 水資源與水工程學(xué)報. 2017(03)
[5]基于MIKE FLOOD的暴雨積澇模型在川沙地區(qū)的應(yīng)用[J]. 黃琳煜,李迷,聶秋月,包為民,石朋. 水資源與水工程學(xué)報. 2017(03)
[6]復(fù)雜地形上非恒定淺水二維流動數(shù)值模擬[J]. 畢勝,周建中,張華杰,宋利祥,陳生水. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2013(01)
[7]洪災(zāi)損失評估方法及其應(yīng)用研究[J]. 曹永強(qiáng),杜國志,王方雄. 遼寧師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)
本文編號:3154853
【文章來源】:水資源與水工程學(xué)報. 2020,31(02)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 研究背景
2 水動力模型
2.1 平面二維淺水模型
2.2 數(shù)值離散
2.3 邊界通量計算
2.4 變時間步長
3 動邊界及負(fù)水深處理
3.1 動邊界處理
3.2 負(fù)水深處理
4 數(shù)值模擬驗證
4.1 拋物型無阻力自由水面模擬
4.2 洪泛漫灘洼地填充模擬
4.3 城市降水及點源徑流洪水演進(jìn)模擬
4.4 渾、太河潰堤洪水在渾太胡同的演進(jìn)
5 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]設(shè)計暴雨雨型對城市內(nèi)澇影響數(shù)值模擬[J]. 侯精明,郭凱華,王志力,荊海曉,李東來. 水科學(xué)進(jìn)展. 2017(06)
[2]成都市繞城高速公路區(qū)域雨洪模擬研究[J]. 余江順,金生. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2017(11)
[3]城市化建設(shè)對降水特征的影響[J]. 陳秀洪,劉丙軍,陳剛. 自然資源學(xué)報. 2017(09)
[4]基于文獻(xiàn)計量的我國城市內(nèi)澇研究進(jìn)展[J]. 韓浩,姜仁貴,解建倉,于翔,汪雅梅. 水資源與水工程學(xué)報. 2017(03)
[5]基于MIKE FLOOD的暴雨積澇模型在川沙地區(qū)的應(yīng)用[J]. 黃琳煜,李迷,聶秋月,包為民,石朋. 水資源與水工程學(xué)報. 2017(03)
[6]復(fù)雜地形上非恒定淺水二維流動數(shù)值模擬[J]. 畢勝,周建中,張華杰,宋利祥,陳生水. 水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2013(01)
[7]洪災(zāi)損失評估方法及其應(yīng)用研究[J]. 曹永強(qiáng),杜國志,王方雄. 遼寧師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(03)
本文編號:3154853
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