泥石流的数值模拟及危险性评价

泥石流具有突发性、速度快、破坏力强的特点,其运动规律研究和危险性预测,具有重要的现实意义和理论价值。基于GPU（图形处理单元）加速技术的二维水动力模型,采用二阶Godunov格式有限体积法求解方程,以确保计算精度,并使用GPU加速技术提高了计算效率。以溃坝型水槽泥石流运动特征及贵州省普洒村滑坡泥石流危险范围预测作为模拟参照,利用所构建的GAST (GPU Accelerated Surface Water Flow and Transport Model) 二维水动力模型完成泥石流理想水槽试验模拟和危险范围预测。结果表明:数值模拟与实测结果吻合度较高;GPU加速技术的应用有效解决了泥石流模拟过程中计算量大的问题,在PC机上模型运行快速高效。此模型为泥石流运动规律模拟与预测提供了新方法,为防灾减灾提供了技术支撑。     

城市更新的雨洪过程动态响应模拟研究——以银川市为例

为探明城市更新发展中局部片区改造对整体地表径流过程和地下管网排水过程的影响。本文应用耦合水文和水动力学过程数值模型，以银川市西夏区南部和金凤区北部分别作为老城和新城更新片区，进行老城管网雨污分流改造及新城城市边缘区居民用地扩建研究。研究表明：雨污分流对老城地表积涝和管网堵塞均有显著提升作用，不同组合方案局部改造较原始地块可减少地表积涝水量25.06%~49.63%，在峰值时刻和退水3 h后管网充满度<1所占比例较改造前分别提升1.51~2.39倍和1.32~2.66倍（1≤P≤5）。不同面积占比的新城扩建（0.56%、0.30%、0.19%）对城市地表积涝和降雨径流控制率影响随着降雨重现期增加而增大，但其增速在P=20时变缓。因此应充分考虑局部改造对整体城市区域雨洪过程的影响，以避免因城市更新而导致城市洪涝灾害加剧，达到防患未然效果。