创建网格系统
FLO-2D需要两组数据:地形和水文数据。地形可以用数字地形模型(DTM)点、等高线图或测量数据来表示。网格元素的标高是从DTM点的插值中分配的。一个称为网格开发系统(GDS)的预处理器程序生成网格系统并分配高程。典型的网格元素大小范围从10英尺(3米)到500英尺(150米),正方形网格元素的数量没有限制。
FLO-2D可以根据城市的细节特征、河漫滩界面、输沙、雨水管组件、泥石流和地下水模拟的完整的洪水演算水文力学模型。
FLO-2D可以模拟河流、冲积扇、城市和海岸洪水的洪水演进模型,可以解决任何不同的洪水问题:
? 河漫滩泛滥
? 流域降雨径流
? 城市洪水的街道流、水流阻塞和储存损失
? 陆上海啸/飓风潮
? 暴雨水沟建模
? 泥石流
? 无压冲积扇流
? 地表与地下水相互作用
? 堤坝溃决
? 尾矿坝溃坝与体积预测
? 洪水保险研究
洪水模拟组件
HYDROLOGY
URBAN FEATURES
Spatially Variable Rainfall
Complete Storm Drain System
Infiltration – Impervious Surfaces
Building * Walls / Obstruction * Collapse
Building Roof Runoff
Low Impact Development
OVERLAND COMPONENTS
CHANNEL ROUTING
Spatially Variable Roughness
Rectangular * Trapezoidal * Variable Geometry Cross Sections
Froude Number Roughness Adjustment
Hydraulic Structures /- Bridges * Culverts * Weirs * Pumps
Rill and Gully Flow
Levees and Levee Breach
Dam and Levee Breach
Sediment Transport
Mud Flows
泥石流
FLO-2D使用二次流变模型模拟Mudflow,包括粘性应力、屈服应力、湍流和弥散应力项作为含沙量的函数。粘性泥石流可能停止流动,反之,泥石流可以稀释流入。
土砂流送
泥沙运移使用十一个可用方程中的一个来计算河道和坡面流。泥沙量在网格单元基础上守恒,河道断面上的冲刷和淤积不均匀分布,可模拟沉积物粒度粗化的路径。
地下水与地表水交换
FLO-2D运行时可链接U***地下水MODFLOW模型。地下水和地表水交换可以发生在两个方向。
Froude数限制
限制的Froude数可以分配给河道、街道和漫滩网格元素。在特定网格元素中**出限制Froude数时,该模型将增加粗糙度值以抑制数值振荡。合理的Froude数n值校准,该模型洪水演算就是有效的。
街道流量
街道被模拟成带约束的矩形浅槽。街道可以与漫滩相交并交换水流。
水力结构
水工建筑物可以代表桥梁、涵洞、溢流堰或其他液压控制特点的构造物。由用户*的额定流量曲线或分配给任一河道或漫滩元素表模拟水工建筑物。反向流动是可能的。涵洞流可以发生在不相邻的网格元素之间。广义涵道方程适用于进出口控制。
雨水排水系统
有一个完全集成的地表水和暴雨排水系统。暴风雨排水组件可以包含无限的管道系统,进、排水口和井盖。入口控制模拟五风暴排水进口类型。井盖可以弹出。基于管道压力与地表水高程的比较,通过入口或接线盒与人孔流出。有各种类型的排水口,这可能包括水下排污口和翻板闸门。
堤防和溃坝失败
可以通过*网格单元边界上的波峰高程来模拟堤坝、道路堤坝和水坝。有几个堤防失败的选项,包括一个全面的违反侵蚀模型与九个输沙方程的选择。堤防决口可以启动脆弱性曲线。
体积守恒,路径算法的稳定性和时间
准确的洪水演算的关键是体积守恒。FLO-2D可以跟踪和报告体积守恒。数值稳定性与体积守恒有关,当模型保持体积时,模型运行得更快。根据滩地、河道和街道流的数值稳定性条件
来确定是递增还是递减计算时间步数。
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