基于网格流出修正法的山洪演进数值模拟

摘要：

为解决山洪泥石流灾害二维数值模拟中，由地形陡峭、水流量急速变化造成的计算数值不稳定甚至计算发散而得不到结果的问题，提出基于leap-frog有限差分格式的网格流出修正法。该方法通过对网格流出率进行循环修正，确保整个计算过程中的质量守恒，提高数值计算的稳定性。在局部溃坝模型下，将网格流出修正法与隐式交替方向算法进行质量守恒对比，模拟结果表明，网格流出修正法能够确保陡峭地形与动边界条件下的模拟精度与数值计算稳定性。基于网格流出修正法，对2010年发生在甘肃省舟曲县的特大山洪灾害过程进行模拟分析，模拟结果与灾后遥测估计值的对比表明，洪水演进时间、速度及流动深的偏差均在依5%以内，演进路径一致性良好。

关键词：山洪、数值模拟、二维浅水波方程、网格流出修正法、数值计算稳定性、甘肃省舟曲县

分类号：TV131.4(水利工程基础科学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2010CB951102;国家自然科学基金51021066;南京晓庄学院校级科研项目2013NXY04

在线出版日期：2014-04-09（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：107-113