基于孔隙率和局部时间步长的城市洪水模拟

摘要

为提高城市洪水模拟的计算效率,在有限体积法框架下,基于能自动捕捉激波、间断的高精度Harten-Latex-van Leer-Contact(HLLC)近似黎曼算子,并结合局部时间步长技术,建立满足静水平衡特性的各向异性孔隙率浅水模型.经典城市洪水模拟结果表明,所建立的模型能够精确模拟洪水传播过程的复杂流动现象,并能显著提升计算效率:孔隙率方法降低了建筑物周围网格加密的要求,能使计算效率提升一个数量级;局部时间步长技术让每个网格采用尽可能大的时间步长,减少了循环次数,可进一步提升计算效率约2.0~3.0倍.