供水系统震后水力分析算法并行化研究

• 作者: 周炎 贺金川 郑山锁 龙立
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 水管道系统 震后水力分析 并行计算 牛顿-拉夫森法 共轭梯度法
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 121-126
• 页数: 6页
• 分类号: TU990.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.201221

摘要

为了适应大规模供水系统震后水力分析的需求,提出了基于中央处理单元-图形处理单元(CPU-GPU)异构计算的供水系统震后水力分析算法.该算法结合对称逐次超松弛-近似逆预处理(SSOR-AI)和共轭梯度法(CG)求解线性方程组,其中CPU负责供水管网系统节点及管段的基本数据输入、迭代初值设定、收敛性判断等步骤,GPU负责迭代雅可比矩阵、节点流量闭合差矢量生成及线性方程组求解.算例表明该算法与传统牛顿-拉夫森方法计算所得的节点自由水压及节点流量最大误差分别为0.44％和0.51％,验证了该方法的精确性.该算法预处理效果良好,当供水系统规模较大时,所生成线性方程组的时间较串行方法最高可获得13倍加速效果;整体水力分析效率方面,与基于Cholesky分解的直接法相比可获得6倍加速效果,能够满足大规模供水系统震后水力分析的需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑山锁		195	1276	18.0	30.0
2	贺金川		16	6	1.0	2.0
3	龙立		7	20	2.0	4.0
4	周炎		7	4	2.0	2.0