一种河道溃决洪水一、二维数学模型耦合分析方法

摘要

本发明提供了一种河道溃决洪水一、二维数学模型耦合分析方法。采集相应数据后，首先采用四边形或三角形非结构网格离散溃口出流淹没区和受溃口出流影响明显的河道段，其余河段采用一维断面数据概化。一维模型采用经典的Presimann隐格式求解，二维模型采用具有激波捕捉能力的Godunov格式求解。为避免数值震荡，保证一、二维模型连接处质量守恒和动量守恒，本方法提出的连接处为一过渡区域，在过渡区域内既进行一维模型计算，也进行二维模型计算。溃口启动后，溃口出流淹没区和河道二维计算区自动成为一体化二维计算区域，溃口出流过程的计算由二维模型完成。这种处理方法能够充分考虑溃口处河道内外的水动力响应过程，提高溃口出流过程的数值模拟精度，克服了传统方法中仅采用堰流公式计算溃口出流过程，不能考虑河道内外动量交换的缺点。