城市二维内涝模型的GPU并行方法

摘要：

针对二维水动力模型应用于城市内涝模拟时,在大尺度区域或精细分辨率情形下运行耗时过长的问题,通过耦合SWMM模型和LISFLOOD-FP模型构建城市内涝模型,采用GPU的并行计算技术加速城市二维内涝模型.以盐城响水县城区的内涝模拟为例,对并行模型的效率进行分析,结果表明,基于GPU的并行计算技术可以显著提升模型运行效率,在5 m分辨率下能够8 min内模拟12 h的内涝事件,可用于突发内涝事件下的快速响应;并行模型的加速效果在更高的空间分辨率下表现更明显,在2 m分辨率下取得最高10.86倍的加速比;要最大化发挥GPU计算效率,首先需要单步长有较大的计算量,其次是要尽量减少与GPU的数据频繁传输导致的额外开销.

关键词：城市二维内涝模型、GPU加速、CUDA、加速比、网格分辨率

所属期刊栏目：48

分类号：P333.9(水文科学（水界物理学）)

资助基金：国家重点研发计划;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2021-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：528-533