考虑下渗的一维河道水流数学模型

作者：刘晴; 倪玉芳; 曹志先^*

来源：武汉大学学报(工学版), 2019, 52(06): 471-481.

DOI：10.14188/j.1671-8844.2019-06-001

• 下渗
• 河道水流数学模型
• 圣维南方程
• 有限体积法
• 洪水预报

采用Green-Ampt下渗模型描述河道下渗,基于完整圣维南方程建立一维河道水流数学模型.为准确求解控制方程解中可能包含的激波与间断,采用有限体积法离散控制方程,使用具有总变差最小特性的SLIC数值格式求解通量.对坡面产流实验进行模拟从而验证模型.应用该模型对浊漳河西南源2场典型场次洪水进行数值模拟,计算结果和实测流量过程吻合良好,而传统不考虑下渗的水流数学模型计算结果与实测数据差异较大,表明该模型能更好地反映强烈下渗条件下洪水演进实际情况.对模型参数进行敏感性分析,计算结果显示糙率、Green-Ampt压力水头以及前期土湿对计算结果均有一定影响.该模型相较传统模型能准确模拟干旱和半干旱地区河道洪水演进的过程,具有推广应用价值.

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学