苑希民，薛文宇，冯国娜，李长跃

（1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；2.天津大学前沿技术研究院有限公司，天津 301700）

溃堤洪水分析的一、二维水动力耦合模型及应用

苑希民1，薛文宇1，冯国娜2，李长跃1

（1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；2.天津大学前沿技术研究院有限公司，天津 301700）

建立一、二维水动力耦合数学模型以模拟溃堤洪水的演进过程，其中一维模型采用Preissmann格式离散，二维模型利用基于非结构网格的Roe格式离散。将道路、灌渠等特殊边界概化为宽顶堰并作线性处理，利用非结构网格与特殊边界的耦联，建立具有真实地形的耦合模型，并采用干湿水深理论对模型进行优化。将模型应用于黄河青铜峡河西灌区溃堤洪水的模拟，较为真实地再现了洪水在计算区域内的演进过程与淹没范围，体现了道路、灌渠等特殊边界的阻水效果与桥涵的过水效果。

耦合模型；特殊边界；非结构网格；干湿水深；青铜峡河西灌区

采用水动力学数值模型来模拟溃堤洪水的演进过程，不仅可以为防洪预案的制定提供数据来源，还可以指导洪水调度方案的制定。一维水动力模型通常是将河道划分成若干个断面节点，通过求解断面节点数据来完成河道洪水的模拟，具有较高的计算效率和准确性。而水流通过堤防溃决向防洪保护区演进时，其二维特性使一维模型不再适用，需利用二维模型进行模拟。但由于一维河道与二维防洪保护区的水位相互影响，单独计算会使误差增大。……