耦合溃口演变的二维洪水演进数值模型研究

摘要：

为更好地模拟溃坝洪水过程,本文采用源项法耦合了溃口演变模型DB-IWHR与基于GPU加速技术的二维水动力模型,建立了一个包含上游库区二维水动力过程、溃口演变和下游淹没区二维洪水演进的高性能耦合模型.模型中所用源项法为在同一时间步长内,通过二维浅水方程的源项将溃口演变模型计算的流量转换为二维水动力模型溃口上下游各标记网格水深的变化值,以此来实现溃口上下游之间的水量交互.该模型的优势在于所用源项法简单易实现,充分考虑溃口的冲刷过程及上下游水动力过程,同时引入GPU技术加速计算.最后,将耦合模型应用于一个土石坝和两个堰塞坝溃决算例,所得结果与实测吻合较好,模型运行快速高效,这表明基于源项法的耦合模型可实现对土石坝、堰塞坝溃坝等灾害事故的合理高效预测,为应急抢险工作提供有力支撑.

关键词：溃坝、数值模拟、溃口演变、洪水演进、堰塞坝

所属期刊栏目：50

分类号：TV122(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目41731289;陕西省国际科技合作交流计划项目2017KW-014;陕西省水利科技项目2017slki-14;水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学开放基金2016HLG01

在线出版日期：2019-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1253-1267