QGIS和HEC-RAS在二维溃坝洪水模拟中的联合应用研究

为了准确模拟大坝溃决后的洪水演进过程及淹没范围分析,以数字高程地图为基础,建立了HEC-GeoRAS模型;结合水库的漫顶溃决工况,模拟阳江市大河水库主坝和副坝溃决后洪水沿下游河道的演进过程,并联合QGIS生成洪水风险图、最大水流流速,最大水面高度等成果。研究成果对山区河流下游的人员疏散转移避险决策具有重要的参考意义。

二维非恒定流洪水演进模拟模型开发及应用

简要分析了目前二维洪水淹没模拟的研究进展,基于流域20m DEM数据和实测流量资料,利用二维洪水淹没模拟模型对北京雁栖河下游河道在设定频率下洪水淹没情况进行了模拟,采用Nash-Sutcliffe系数对模型模拟水位结果进行了验证,结合G IS技术对模拟范围、模拟水深、淹没土地进行了分析。结果表明,模型模拟水位误差在0.235m左右,Nash-Sutcliffe系数为0.78,模拟结果可靠。该模型系统能为洪水风险图绘制、洪泛区管理、洪灾损失评价等提供强有力的技术支撑。

黄河下游花园口-夹河滩河段二维洪水模拟

黄河下游花园口至夹河滩河段系典型的游荡型河段。在该河段 ,黄河大堤内范围宽广 ,一般洪水频率年份 ,水流主要限制在主槽内 ,因此大堤内分布有不少居民点以及纵横交错的保护居民点的生产堤和不少高于地面的灌溉渠堤和公路 ,使洪水行洪范围受到了很大的限制。当洪峰流量很大时 ,洪水将造成生产堤溃决 ,极大地危害滩区居民的生活。因此 ,设计模拟模型计算网格时需要考虑大堤、生产堤、明显高于地面的道路等阻水建筑物的影响 ,使这些堤及公路成为计算格网的边。不规则四边形网格能够很好地拟合黄河这种复杂的计算域。数值模拟时采用有限体积法 ,为确保通量的单向性 ,文中使用Osher格式计算通量。通过对 1 982年洪水的模拟 。

蓄滞洪区平面二维干河床洪水演进数值模拟

在地形较复杂的情况下 ,采用常用的处理干河床问题的方法有时会出现水流虚假流动的现象 .本文在洪水干河床演进模拟中提出了“水位平铺”假设进行处理 ,取得了比较好的模拟效果 .模型建立过程中采用有限差分法的逆风格式离散控制方程 ,并用ADI方法求解代数方程组 ,模型计算速度快 ,节约计算内存 。

溃口近区二维数值模拟与溃坝洪水演进耦合

基于黏土心墙砂石坝的溃决过程,以及溃坝洪水传播和运动的特性,建立黑河金盆水库大坝溃口近区二维数值模型和下游地区溃坝洪水演进耦合数学模型。使用DAMBRK法计算逐渐溃坝,并应用其结果进行后续模拟。采用Abbott-Ionescu六点隐式有限差分格式求解一维模型,采用单元中心的有限体积法求解二维模型方程。采用侧向连接方式,将黑河两岸计算水位点与二维网格单元相连,实现一、二维模型的耦合。采用所建立的二维模型对溃口近区进行计算与模拟,得到计算区域某一时刻的水深及流速分布。应用所建耦合模型对黑河金盆水库万年一遇入库洪水漫顶致溃坝洪水进行数值模拟,得到一维河道内各断面的水位和流量变化过程,以及二维计算区域内不同时刻的水深分布图、流速矢量图和淹没范围变化过程。溃口的形成过程不仅包括漫顶水流的直接作用,同时包括溃口形成过程中两侧漩涡状水流的反冲刷作用。耦合模型可以同时兼顾河道内的水流变化以及河道外计算区域内的洪水演进过程,从而减少由于计算结果偏大或偏小所带来的防洪资源浪费和防洪措施不利等不良影响。

大庆市多决口洪水的二维动态模拟

在大庆市洪水模拟中引入坐标变换、交替方向、交错网格、线性递推、隐格式的二维非恒定流模型,可完全适应不规则的河流边界,实现水流的快速预报;同时,将GIS、RS和洪水模拟模型有机地结合起来,实现实时动态地率定模型参数、显示洪水演进过程与查询信息。

薄膜全耗尽SOI器件的二维数值模拟软件

开发了适合于薄膜亚微米、深亚微米ＳＯＩＭＯＳＦＥＴ的二维数值模拟软件ＬＡＤＥＳ—ＩＶ—Ｚ．该模拟软件同时考虑了两种载流子的产生一复合作用，采用了独特的动态二步法求解油松方程和电子、空穴的电流连续性方程，从而大大提高了计算效率和收敛性．此模拟软件可用于分析沟道长度为０．１５～０．５μｍ、硅膜厚度为５０～４００ｎｍ的ＳＯＩ器件的工作机理及其端特性。模拟结果与实验结果比较，两者吻合较好，说明该模拟软件如实地反映了薄膜ＳＯＩ器件的真实工作情况。

河段溢流的二维扩散波法径流模拟

河段溢流产生的非定向流会导致基于定向流的动力波水文分析算法在溢流段失效。为了提高河段溢流状况下的洪峰模拟精度,文章以重庆綦江流域为研究区域,应用GSSHA软件模型构建二维扩散波模型,模拟2020年“6.22”重庆綦江洪水灾害事件。通过对模型的参数优化,模拟流量与实测流量的洪峰误差百分比为0.34%,NSE系数为0.84,模拟的水文曲线与实测水文曲线整体上吻合较好。研究表明,构建的二维扩散波模型与动力波模型相比,提高了模拟精度,且可以有效解决在径流模拟中因河水溢流导致洪峰时间滞后且峰值减小的难题,对于复杂的水动力条件下的流域洪水预报提供了一定的理论依据和方法支撑。

二维洪水演进数值模拟研究

洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。

基于TVD隐格式的二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水淹没模拟中的应用研究

蓄滞洪区淹没涉及大量的人员和财产损失。为更科学、有效地利用蓄滞洪区,降低灾害损失,需要模拟计算不同进洪方式下的淹没情况,为此建立了基于TVD隐格式的黄墩湖蓄滞洪区二维水动力学模型,完成了4种组合进洪方式下的洪水演进模拟。结果表明,该方法可有效计算蓄滞洪区洪水演进过程,进而分析淹没水深、淹没区域以及骆马湖水位的变化过程。将洪水淹没模拟结果辅以蓄滞洪区的人口、经济分布,可有效计算不同进洪方式下的人民经济财产损失,进而为制定科学合理的进洪方式和应急预案提供可靠的数据支持。

溃坝洪水的一维、二维耦合模拟

为了给防汛指挥机关进行有计划撤离提供科学依据,探讨了溃坝洪水演进规律.针对山区水库地形的复杂性,建立一种溃坝洪水模拟的一维、二维耦合模型,采用交错网格、线性递推、交替隐格式求解.运用此模型对某水库溃坝洪水进行模拟,对溃坝洪水向下游推进过程、以及洪水漫堤后向下游城镇的演进过程进行水动力学模拟,得出水位和流速的沿程分布,实现水流的快速预报.此模型对山区水库的溃坝洪水模拟具有很强的实用性.

二维核磁共振测井正反演模拟软件设计与应用

研发一套二维核磁共振测井正反演模拟软件,进行T 2-D、T 2-T 1、T 2-G等多种二维模式的正反演数值模拟。软件包括流体参数设置模块、回波采集模块和二维谱反演模块,可以构建精细的二维分布谱,模拟二维回波采集以及对二维反演进行精细研究。同时模拟四种不同流体的核磁共振弛豫过程,对各类核磁共振属性进行单参量影响因素分析,通过实时可视化图形显示,可以直观地看到各种参数变化对弛豫过程的影响。该软件使用简单、结果准确,可以为二维核磁共振相关工作提供高效的研究手段。

二维器件模拟软件PISCES的程序转换

为了研究半导体器件特性 ,对器件特性模拟软件PISCES需要不断进行改进。由于PISCES的源程序是用Fortran语言写的 ,而且前程序设计普遍使用C语言 ,因此我们将其源程序由Fortran语言转化成了C语言。整个程序编译联接成功 ,全面功能运行正确。本文结合实际的转化过程 。

二维浅水流动的有限元并行数值模拟

建立了并行计算系统工作站机群 ,实现了浅水流动的并行数值模拟 .采用信息传递接口 (MPI)为通讯库 ,实现了基于图论的区域剖分方法 ,并且提出了一种显隐交错的数值格式 ,该格式具有数值计算精度高 ,适合并行计算的特点 .计算了较低雷诺数下 (R <30 0 )方柱绕流的情况 .并与Suzuki及Breuer的结果进行了比较 .

基于Fluent软件二维数值波浪水槽的研究

该文利用Fluent软件,采用VOF(流体体积)法,基于N-S方程和RNGΚ?ε湍流模型,通过C语言进行二次开发,模拟二维数值波浪水槽,并与理论结果对比验证数值水槽的准确程度,进而在数值波浪场中放置潜堤结构物,将模拟的数值结果与实测数据进行对比。试验结果验证了Fluent软件模拟二维数值波浪水槽及结构物的可行性与有效性,为深入研究数值波浪水槽内结构物的水动力特性奠定了基础。

洪水灾害计算机模拟显示系统及应用

本文介绍了洪水灾害计算机模拟显示系统的硬件、软件组成，系统功能及使用方法。该系统用于渭河下游洪灾风险分析中，效果良好。

二维坐标系相对性原理在运动物体模拟中的应用

针对运动物体二维模拟中多重嵌套运动建模的复杂性,讨论了如何应用二维坐标系相对性原理来分解复杂的非线性运动为多个简单的线性和非线性运动的迭加,并且利用面向对象方法学中的类、对象及其相互关系来反映这种"非线性"和"线性"之间的关系,使运动物体的二维模拟变得更加简单明了。

MOSFET击穿特性的二维数值模拟

0引言 MOSET中产生击穿的机构有漏源击穿和栅绝缘层击穿。其中漏源击穿电压是由漏一衬底的PN结雪崩击穿电压与穿通电压两者中的较小者决定的。本文对漏源击穿运用MEDICI二维器件模拟软件进行分析。

一维-二维耦合的防洪保护区洪水演进数学模型

针对防洪保护区溃堤及漫堤洪水演进数值模拟面临复杂计算域、河道-防洪保护区洪水耦合作用等问题,建立了基于侧向联解的一维-二维耦合水动力学模型。通过构造并求解Riemann问题实现一维-二维模型耦合,有效克服了基于堰流公式的传统方法难以处理模型间动量交换的缺点,也避免了堰流公式中流量系数选取的不确定性;提出了时间步长自适应匹配方法,解决了一维模型和二维模型时间步长不一致问题。算例研究表明,该模型可有效模拟河道-防洪保护区耦合系统中漫堤洪水和具有任意溃口形状的溃堤洪水演进过程,具有较好的推广应用价值。

基于C++的海洋平台动力定位二维特性研究

为了获得施加在海洋平台上的最终和合力与合力矩,并希望知道每个推进器提供的各个分力的大小以及各个全回转式推进器的空间方位角,对海洋平台的动力定位性能进行了单独的研究。基于VC++6.0设计了一种动力定位二维模拟评估软件,并结合海洋石油981的具体推力分布策略和8个全回转推进器的分布情况对该海洋平台在位运行情况下进行了南海海域不同流向和浪向下的动力定位特性仿真与评估。通过仿真发现,风浪流的变化对于动力定位过程的影响是不同的。