暴雨山洪水动力学模型及其简化模型的比较研究  

Comparative Study of Simplified and Full Hydrodynamic Models for Flash Floods

作　　者：潘佳佳 曹志先[1] 王协康[2] 曹叔尤[2] 

机构地区：[1]武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072 [2]四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,四川成都610065

出　　处：《四川大学学报（工程科学版）》2012年第S1期77-82,共6页Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50739002)

摘　　要：2维水动力学模型及其简化模型(运动波模型和扩散波模型)被广泛地用于暴雨山洪等问题研究,但由于缺少相关的规范来指导不同模型的应用,给暴雨山洪问题的模拟和研究造成了困难。首先从基本控制方程出发,分析了水动力学模型、运动波模型和扩散波模型在物理机制上的差异。然后将3个模型用于试验室条件下的非恒定旁侧入流、降雨径流算例和三甲乡暴雨山洪算例,探讨了不同模型的适用性和可靠性。结果表明:不同的模型由于理论上不同程度的简化导致应用范围和计算精度存在较大差别,简化的水动力学模型即使在率定的糙率下也不能准确模拟试验条件下的降雨径流过程,而在研究自然尺度下,如三甲乡山洪过程中也有很大的不确定性。为了准确地预报山洪过程,必须采用完整的浅水动力学数学模型。2维水动力学模型及其简化模型(运动波模型和扩散波模型)被广泛地用于暴雨山洪等问题研究,但由于缺少相关的规范来指导不同模型的应用,给暴雨山洪问题的模拟和研究造成了困难。首先从基本控制方程出发,分析了水动力学模型、运动波模型和扩散波模型在物理机制上的差异。然后将3个模型用于试验室条件下的非恒定旁侧入流、降雨径流算例和三甲乡暴雨山洪算例,探讨了不同模型的适用性和可靠性。结果表明:不同的模型由于理论上不同程度的简化导致应用范围和计算精度存在较大差别,简化的水动力学模型即使在率定的糙率下也不能准确模拟试验条件下的降雨径流过程,而在研究自然尺度下,如三甲乡山洪过程中也有很大的不确定性。为了准确地预报山洪过程,必须采用完整的浅水动力学数学模型。

关 键 词：暴雨山洪 水动力学模型 运动波模型 扩散波模型 适用性 

分 类 号：TB-55[一般工业技术]