基于二维浅水方程的城市地面洪水演进数值模拟研究

发布时间：2021-04-23 06:54

　　探究城市内涝灾害数值预报对城市的防洪减灾及灾害评估具有重要意义。基于三角形非结构网格,采用Godunov型有限体积法建立了一个高精度的二维浅水水动力数值模型。该模型使用Roe格式计算界面通量,可以较好地捕捉洪水的动边界运动,模型将静水压力项放入源项中,减少了由于地形底坡项带来的数值解伪震荡。该模型对动边界以及负水深处理技术进行了改进,能够有效提高模型模拟的精确度和静水和谐性。在应用3个算例对模型进行率定的基础上,将模型应用于浑河、太子河之间浑太胡同区域的地表洪水演进的模拟中。结果表明:浑太胡同内洪水演进的水深、流场变化均较为合理,组合溃堤各水深淹没面积均为最大,模拟结果很好地验证了城市区域雨洪的流动演变过程,证明该模型可以用于复杂地形的城市由降水形成的暴雨积水及地表洪水演进模拟过程,模型可快速为城市防汛减灾提供积水情况及涝情信息。 

【文章来源】：水资源与水工程学报. 2020,31(02)CSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 研究背景
2 水动力模型
    2.1 平面二维浅水模型
    2.2 数值离散
    2.3 边界通量计算
    2.4 变时间步长
3 动边界及负水深处理
    3.1 动边界处理
    3.2 负水深处理
4 数值模拟验证
    4.1 抛物型无阻力自由水面模拟
    4.2 洪泛漫滩洼地填充模拟
    4.3 城市降水及点源径流洪水演进模拟
    4.4 浑、太河溃堤洪水在浑太胡同的演进
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[3]城市化建设对降水特征的影响[J]. 陈秀洪,刘丙军,陈刚.  自然资源学报. 2017(09)
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[5]基于MIKE FLOOD的暴雨积涝模型在川沙地区的应用[J]. 黄琳煜,李迷,聂秋月,包为民,石朋.  水资源与水工程学报. 2017(03)
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本文编号：3154853