基于二维浅水方程的溃坝水流数值模拟

摘要

针对溃坝水流的特点,提出了一种基于二维浅水方程的数学模型,对溃坝水流进行数值模拟研究.模型采用二阶leap-frog格式和一阶迎风格式相结合的有限差分格式进行数值离散,计算网格采用时间和空间交错网格.在模型建立完善的基础上,对模型进行一维和二维的数值验证,主要算例包括:下游有水的溃坝洪水理论解,带有三角形障碍物的一维溃坝模型试验以及二维溃坝数值模型试验.通过与理论解和实测值比较,结果表明模型具有良好的稳定性以及模拟间断水流和处理动边界问题的能力.