MODELOWANIE PRZEPŁYWÓW NIEUSTALONYCH NA TERENACH ZALEWOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DWUWYMIAROWEGO RÓWNANIA FALI DYFUZYJNEJ

Dariusz Gąsiorowski; Wojciech Artichowicz

doi:10.15576/asp.fc/2016.15.4.193

MODELOWANIE PRZEPŁYWÓW NIEUSTALONYCH NA TERENACH ZALEWOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DWUWYMIAROWEGO RÓWNANIA FALI DYFUZYJNEJ

Abstract

Zjawisko propagacji fali powodziowej na terenie zalewowym można modelować za pomocą równań płytkiej wody. W związku z tym, że w fazie początkowej napływu wód teren zalewowy nie jest pokryty wodą, równania płytkiej wody muszą być rozwiązywane w obszarze o zmiennej w czasie geometrii. W konsekwencji obszar ten jest ograniczony przez linię czoła propagującej fali, która oddziela teren suchy od zajętego przez wodę. W takiej sytuacji w rozwiązaniu numerycznym w pobliżu czoła fali występują duże wartości prędkości oraz bardzo małe, a nawet ujemne głębokości. Może to prowadzić do generowania niestabilności i załamania obliczeń. Powyższych problemów wynikających z zastosowania pełnych równań wody płytkiej można uniknąć poprzez wykorzystanie uproszczonego modelu fali dyfuzyjnej. W pracy przedstawiono model fali dyfuzyjnej uwzględniający infiltrację wody w głąb gruntu. Proces infiltracji został uwzględniony w wyniku sprzężenia równania Hortona z dwuwymiarowym równaniem fali dyfuzyjnej poprzez człon źródłowy. Rozwiązanie dwuwymiarowego równania fali dyfuzyjnej otrzymano, wykorzystując metodę dekompozycji kierunkowej oraz dekompozycję względem procesów fizycznych. Otrzymane równania rozwiązano zmodyfikowaną metodą elementów skończonych. Podejście takie umożliwia opracowanie efektywnego oraz stabilnego schematu numerycznego, który jednocześnie pozwala na uzyskanie odpowiedniej dokładności wymaganej podczas symulacji zjawiska propagacji fali powodziowej na terenach zalewowych.

Citations

0

CrossRef
0

Web of Science
0

Scopus

Authors (2)

Cite as

Full text

download paper

downloaded 391 times

Publication version: Accepted or Published Version
License: open in new tab

Keywords

Details

Category:: Articles
Type:: artykuły w czasopismach recenzowanych i innych wydawnictwach ciągłych
Published in:: Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus no. 15, pages 193 - 207,
ISSN: 1644-0765
Language:: Polish
Publication year:: 2016
Bibliographic description:: Gąsiorowski D., Artichowicz W.: MODELOWANIE PRZEPŁYWÓW NIEUSTALONYCH NA TERENACH ZALEWOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DWUWYMIAROWEGO RÓWNANIA FALI DYFUZYJNEJ// Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus. -Vol. 15., nr. 4 (2016), s.193-207
DOI:: Digital Object Identifier (open in new tab) 10.15576/asp.fc/2016.15.4.193
Verified by:: Gdańsk University of Technology