SRH-2D 二维流动建模系统

二维流动建模系统 (SMS)

 

应用领域:河流建模

建模方法:二维有限体积法

开发者:美国垦务局(Bureau of Reclamation)

 

SRH-2D 产品图示
图1:SRH-2D 产品图示

 

美国国家洪水保险计划(NFIP)标志SRH-2D 是美国联邦紧急事务管理局(FEMA)认可的模型

 

为何使用 SRH 配合 SMS?

SMS 为 SRH 模型提供了定制接口,使设置模型参数变得简单,并提供图形用户界面来运行模型和可视化结果。从 GIS 到 CAD 等多种来源收集背景数据,并访问来自大量地图、图像和高程数据库的在线数据。SMS 允许您以真正的 3D 方式与模型交互,充分利用优化的 OpenGL 图形功能,为 PowerPoint、打印和 Web 演示文稿创建照片级逼真的渲染和动画。

在 SMS 12.1 及更高版本中,定制化的 SRH 接口支持以多次模拟的方式运行模型,并支持堰、涵洞、压力区、闸门及障碍物等水工建筑物。

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SRH 描述:

SRH-2D 是由美国垦务局(U.S. Bureau of Reclamation)开发的水力模型,其采用了非常稳健且稳定的数值格式,并配有无缝的浸湿—干涸(wetting-drying)算法。该模型使用灵活的网格,可包含任意形状的计算单元,既有四边形单元也有三角形单元,从而在最小化计算需求的同时提升求解精度。SRH-2D 的建模应用包括:含河道内建筑物的水流、过弯水流、高位河流(perched rivers)、侧向河道与农业退水,以及辫状河系水流。SRH-2D 非常适用于模拟局部流速、涡流形态、水流再循环、横向流速变化,以及漫过堤岸与堤防的水流。

 


 

SRH-2D 的功能与特性

  • 采用有限体积数值方法求解二维垂向平均动波方程(即标准的圣维南(St. Venant)方程)。
  • 可模拟恒定流与非恒定流。
  • 时间积分采用隐式格式,以获得稳健且高效的求解。
  • 采用非结构化的任意形状网格,可包括结构化四边形网格、纯三角形网格,或二者的组合。
  • 所有流态(即缓流、跨临界流与急流)均可同时模拟,无需特殊处理。
  • 模型内置稳健且无缝的浸湿—干涸算法。
  • 输出结果包括:水面高程、水深、垂向平均流速、弗劳德数(Froude number)以及床面剪切应力。

 


 

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