湿/干复连通河道网络中明渠水流的一种中心迎风格式
数值分析
2020-04-07 v2
摘要
我们的目标是开发一种稳健的算法，用于对具有任意几何形状和可变地形的复杂复连通河道网络中的一维浅水流进行数值模拟。我们应用了一种中心迎风格式，并在部分淹没单元中采用了一种无需额外校正的新型明水面重构。所提出的重构与动量守恒方程源项的精确积分，为该格式在各种干湿状态下提供了保正性和良好平衡特性。我们使用了基于连续性方程以及围绕河道交汇处控制体积积分的质量和动量守恒方程的两个模型来对其进行处理。这些交汇模型允许模拟河道网络中的亚临界和超临界水流。大量数值实验证明了所提数值算法的稳健性，以及数值结果与精确解、实验数据及以往数值研究结果的良好一致性。新提出的针对初始干燥河道网络淹没与干化的专门测试，展示了新数值算法在模拟网络中亚临界/超临界明渠水流方面的优势。
引用
@article{arxiv.1708.05363,
title = {A central-upwind scheme for open water flow in a wet/dry multiply-connected channel network},
author = {Sergii Kivva and Mark Zheleznyak and Alexander Pilipenko and Vasyl Yoschenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05363},
year = {2020}
}