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题名基于改进SPH模型的溃坝洪水演进模拟方法
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作者
李同春
贾玉彤
李宏恩
郑斌
周宁
齐慧君
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机构
河海大学水利水电学院
南京水利科学研究院
水利部水库大坝安全重点实验室
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出处
《水科学进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期744-752,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFC3005403)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(Y722008)。
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文摘
溃坝洪水演进模拟的准确性是制约水库洪水预演有效性的关键。基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)方法提出了适用于溃坝洪水演进分析的数值模拟方法。通过设置溃口粒子与粒子库,基于黎曼不变量对SPH粒子状态进行修正,构建施加边界条件的改进SPH溃坝洪水演进模型,将SPH瞬时全溃整体模型转换为考虑溃口水流变化的入流边界模型,实现SPH方法与溃口计算模型的耦合。以Malpasset溃坝事件为例,检验了该模型计算溃坝洪水的精度,结果表明该模型精度相对较高,与实测值吻合较好;应用该模型模拟了某水库溃坝洪水演进预演过程,评估其对下游输水干渠及交叉建筑物排水倒虹吸的洪水冲击风险,结果表明在上游水库遭遇超标准洪水漫顶溃坝工况下,洪水演进至排水倒虹吸处的最大洪水位未超过校核洪水位。改进SPH模型精度高,可靠性强,与溃口计算模型耦合性好,可作为溃坝洪水演进模拟的通用手段之一。
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关键词
溃坝洪水演进
SPH
黎曼不变量
溃口边界
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Keywords
dam break flood propagation
SPH
Riemann invariants
breach boundary
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分类号
TV122.4
[水利工程—水文学及水资源]
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