基于MacCormack-TVD有限差分算法的二维泥石流数值计算模型

摘要：

泥石流是一种介于崩塌滑坡和洪水之间的物理过程,既有土体的结构性,又有水体的流动性.随着泥石流运动控制方程和数值模拟技术的发展,基于数值模拟的泥石流危险性分区方法成为泥石流危险性分区的主要方法.本文应用Massflow模型,基于深度平均的连续介质力学方法,从Navier-Stokes方程出发,推导出二维运动堆积控制方程,采用MacCormack-TVD有限差分算法计算,根据古交官长沟的地形条件、水文条件、物源条件模拟了泥石流运动的全过程,计算得出泥石流泛滥范围内的流深和流速.并根据数值模拟结果和最大动能分区模型,获取该流域的泛滥范围并确定危险性分区,将模拟区划分为四个区域,即高危险区、中危险区、低危险区和安全区.泥石流的分区模型是每个网格上泥石流体的最大动能,能够直接反应泥石流对建筑物的破坏能力,分区模型具有直接的物理意义.

关键词：数值模拟、有限差分、Massflow模型、泥石流、危险性分区

所属期刊栏目：35

分类号：X43(自然灾害及其防治)

资助基金：地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金资助项目SKLGP2015K020;山西省水利科学技术研究与推广项目

在线出版日期：2019-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：222-228