以二維淺水方程為基礎(chǔ)建立二維水動(dòng)力模型,并利用二階Godunov格式有限體積法進(jìn)行求解,從而獲得地表二維水動(dòng)力模型的求解模塊。將其與SWMM5.1一維水動(dòng)力模型進(jìn)行耦合,實(shí)現(xiàn)一維、二維水動(dòng)力模型的耦合模擬。為了提高耦合模型的求解效率,將CUDA并行計(jì)算架構(gòu)引入耦合模型求解過程中。將一維水動(dòng)力模型的求解過程在主機(jī)端運(yùn)行,將二維水動(dòng)力模型的求解過程在設(shè)備端運(yùn)行。利用cudaMemcpy函數(shù)實(shí)現(xiàn)一維、二維模型之間地面水深數(shù)據(jù)交換,并利用地面水深數(shù)據(jù)進(jìn)行一維、二維模型之間雙向流量數(shù)值的計(jì)算,從而實(shí)現(xiàn)一維、二維模型的耦合。通過實(shí)際案例驗(yàn)證表明,CUDA并行計(jì)算架構(gòu)的引入可以在計(jì)算效率方面較非并行求解方法提升6～8倍,計(jì)算誤差方面可以保證水量平衡相對(duì)誤差小于0.1%,積水深度誤差小于0.01 m。該方法可以用于城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及排水系統(tǒng)規(guī)劃等場(chǎng)合。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 二維淺水控制方程
2 二維水動(dòng)力模型數(shù)值求解方法
3 一維/二維耦合模擬策略及并行實(shí)現(xiàn)
    3.1 一維/二維模型的時(shí)間同步
    3.2 一維/二維模型間水量交換機(jī)制
    3.3 一維/二維耦合模擬的并行實(shí)現(xiàn)
4 案例分析
5 結(jié)果與討論
6 結(jié)論



本文編號(hào)：3751946