基于动力波法的高效高分辨率城市雨洪过程数值模型

摘要

本文基于物理定律的动力波方法,提出了高效高分辨率城市雨洪过程数值模型.该模型采用Godunov格式的有限体积法数值求解二维浅水方程,输入可表征真实城市地表的高分辨率地形数据以精确模拟城市降雨径流及内涝积水过程.同时引入图形处理器(GPU)加速计算技术,在不降低精度的条件下大幅提升计算速度.将模型用于模拟陕西省西咸新区内涝积水过程,发现计算结果与实测数据吻合度高,5处积水面均得到较为精确的计算结果,证明该模型可快速准确模拟较大范围高分辨率城市雨洪过程,且能提供分析涝灾成因及计算污染物输移的流速,克服了常规水文模型的缺陷.