基于GPU加速技术的非结构流域雨洪数值模型

TV122; 为高效高精度地模拟流域雨洪过程,应用动力波法求解二维圣维南方程,并耦合水文过程,建立了包含流域降雨产流、汇流、下渗以及洪水演进等过程的高性能流域雨洪数值模型.该模型的优势在于使用非结构网格,可较好地处理不规则边界,准确贴合复杂地形表面,使得模型能精确计算模拟流域雨洪过程,同时引入GPU技术加速计算,使得大尺度流域雨洪计算成为可能.最后,将模型应用于V型经典算例及2个实际流域雨洪算例,所得结果与实测吻合较好,计算所用时间较短,表明该模型可以快速且精确模拟流域雨洪过程.研究结果有助于实现对实际流域雨洪灾害进行合理高效的预测,为应急抢险工作提供有力支撑....

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Bibliographic Details
Published in水科学进展 Vol. 32; no. 4; pp. 567 - 576
Main Authors 侯精明, 张兆安, 马利平, 张大伟, 向立云, 汪煜, 李继成
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安 710048%天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072%中国水利水电科学研究院,北京 100038%中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065 30.07.2021
Subjects
动力波法
GPU加速计算
雨洪过程
数值模拟
非结构网格
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Summary:TV122; 为高效高精度地模拟流域雨洪过程,应用动力波法求解二维圣维南方程,并耦合水文过程,建立了包含流域降雨产流、汇流、下渗以及洪水演进等过程的高性能流域雨洪数值模型.该模型的优势在于使用非结构网格,可较好地处理不规则边界,准确贴合复杂地形表面,使得模型能精确计算模拟流域雨洪过程,同时引入GPU技术加速计算,使得大尺度流域雨洪计算成为可能.最后,将模型应用于V型经典算例及2个实际流域雨洪算例,所得结果与实测吻合较好,计算所用时间较短,表明该模型可以快速且精确模拟流域雨洪过程.研究结果有助于实现对实际流域雨洪灾害进行合理高效的预测,为应急抢险工作提供有力支撑.
ISSN:1001-6791
DOI:10.14042/j.cnki.32.1309.2021.04.008