二维浅水动力模型中过堰水流耦合模拟方法研究

摘要

针对洪水演进中过堰水流计算不准确的问题,将基于水量平衡的内边界处理方法应用于过堰水流计算,建立了一种考虑过堰水流的二维水动力耦合模型.耦合模型在内边界处选取堰上、下游对应网格,在上游各网格以堰流公式计算过堰减少流量,同一时间步长内在堰下游各网格上增加相应的流量.同时在内边界之外采用求解二维浅水方程的有限体积模型模拟洪水过程.通过与堰流公式解析解的结果作对比,验证了该耦合模型的可靠性.以甘峪水库为例,分析了溢洪道水深与流量的关系,结果表明,该耦合模型计算过堰水流与实测值更接近,这对确定溢洪道下游蓄滞洪区淹没范围具有非常重大的意义.