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基于时空动态耦合的漫滩、溃堤与防洪保护区洪水联算二维模型
  • ISSN号:1004-4574
  • 期刊名称:《自然灾害学报》
  • 时间:0
  • 分类:TV877[水利工程—水利水电工程]
  • 作者机构:[1]天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072, [2]天津大学前沿技术研究院有限公司,天津301700
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51209158); 高等学校学科创新引智计划资助项目(B14012)
中文摘要:

河道洪水的漫滩、溃堤及其在防洪保护区的耦合计算一直是数学模拟模型中的重点和难点。基于Navier-Stokes二维浅水方程,通过河道水位比较确定任意时刻水流流向、流量及动量的交换,并根据溃口展宽变化确定耦合节点和接口宽度,进行河道与防洪保护区的无缝连接,从而实现了漫滩、溃堤与防洪保护区洪水的时空动态耦合计算。基于DEM、遥感影像和实测断面的地形数据资料,提出了河道数字地形获取改进技术,同时利用热启动技术解决了溃口形状变动问题。通过实例研究表明,该模型可实现二维宽浅河道漫滩、溃堤和防洪保护区及其任意组合的洪水仿真。计算结果合理、可靠,供相关部门参考。

英文摘要:

The overflow and levee breaches of river flood and their coupling calculation in the flood control protected area has always the key and difficult points of mathematical simulation models. Based on Navier- Stokes two- dimensional shallow water equations,this paper determined the water flow direction,flow rate and momentum exchange at any time through the comparison of river water levels. Besides,the coupling nodes and the interface width was determined according to the breach width changes to realize the seamless connection of river and flood control protected area and spatiotemporal dynamic coupling calculation of overflow,levee breach,and flood in the flood control protected area flooding. According to the terrain data of DEM,remote sensing image and the measured profile,an improved technology obtaining river digital terrain data was put forward. Also,shape change problem of the breach was resolved using the hot start technology. Case studies showed that,the model could realize the flood simulation of overflow,levee breach,flood control protected area,and their any combinations. The calculated results were both reasonable and reliable,and could give a reference to departments concerned.

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期刊信息
  • 《自然灾害学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国地震局
  • 主办单位:中国灾害防御协会 中国地震局工程力学研究所
  • 主编:谢礼立
  • 地址:哈尔滨市学府路29号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:jnd@iem.net.cn
  • 电话:0451-86652450 86652820
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4574
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1324/X
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21121