高效高精度水动力模型在洪水演进中的应用研究

• 作者: LIANGQiuhua 侯精明 支再兴 李国栋 李桂伊
• 来源期刊: 水力发电学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水动力学模型 数值模拟 GPU加速计算 洪水演进 计算效率
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 96-107
• 页数: 12页
• 分类号: TV13|TV877
• 语种: 中文
• DOI: 10.11660/slfdxb.20180210

摘要

针对现有的洪水演进及淹没过程二维数值模型中存在的计算精度不高、稳定性差、计算效率低下等问题,本文提出一套基于GPU加速技术的地表水动力数值模型(GAST).选用英国莫帕斯小镇百年一遇洪灾为研究对象,模拟5m和2m分辨率地形下的城区淹没过程及范围,分析GAST模型的模拟精度、效率及稳定性.研究发现:GAST模型模拟淹没面积与实测结果百分误差仅为0.96％ ～ 4.36％,同时计算5m、2m分辨率地形用时分别为2.17 h、9.00 h,具有较高的模拟精度、效率及计算稳定性;对比相同输入条件下的MIKE21 FM模型,GAST模型计算精度提升1.07 ～ 19.55倍;GAST模型计算效率提升3.4 ～ 11.78倍,且随着计算网格数的增加效率优势更为明显,故其应用前景广阔.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李国栋	西安理工大学水利水电学院	51	438	12.0	18.0
2	侯精明	西安理工大学水利水电学院	27	118	6.0	10.0
3	李桂伊	西安理工大学水利水电学院	4	33	2.0	4.0
4	LIANGQiuhua	英国纽卡斯尔大学土木工程与地球科学学院	1	16	1.0	1.0
5	支再兴	西安理工大学水利水电学院	1	16	1.0	1.0