Wyszukiwarka
MODELOWANIE PRZEPŁYWÓW NIEUSTALONYCH NA TERENACH ZALEWOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DWUWYMIAROWEGO RÓWNANIA FALI DYFUZYJNEJ
Abstrakt
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.
Cytowania
-
0
CrossRef
-
0
Web of Science
-
0
Scopus
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
-
otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach recenzowanych i innych wydawnictwach ciągłych
- Opublikowano w:
-
Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus
nr 15,
strony 193 - 207,
ISSN: 1644-0765 - Język:
- polski
- Rok wydania:
- 2016
- Opis bibliograficzny:
- 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:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.15576/asp.fc/2016.15.4.193
- Bibliografia: test
-
więcej (19) mniej
- Bates, P.D., Horrit, M.S., Fewtrell, T.J. (2010). A simple inertial formulation of the shallow water equations for efficient two-dimensional flood inundation modelling. J. Hydrol., 387, 33-45. otwiera się w nowej karcie
- Chow, V.T., Maidment, D.R., Mays, L.W. (1988). Applied hydrology. McGraw-Hill, New York.
- Cunge, J.A. (1975). Two-dimensional modeling of flood plains. [W:] K. Mahmood, V. Yevjevich (red.). Unsteady flow in open channels. T. II. Water Resources Publications, Fort Collins (Colorado), 705-762.
- Di Giammarco, P., Todini, E., Lamberti, P. (1996). A conservative finite elements approach to over- lanf flow: the control volume finite element formulation. J. Hydrol., 175, 267-291. otwiera się w nowej karcie
- Esteves, M., Faucher, X., Galle, S., Vauclin, M. (2000). Overland flow and infiltration modelling for small plots during unsteady rain: numerical results versus observed values. J. Hydrol., 228, 265-285. otwiera się w nowej karcie
- Gąsiorowski, D. (2011). Solution of the dike-break problem using finite volume method and split- ting technique. TASK Quarterly, 15(3-4), 251-270.
- Gąsiorowski, D. (2013). Analysis of floodplain inundation using 2D nonlinear diffusive wave equation solved with splitting technique. Acta Geophys., 61(3), 668-689. otwiera się w nowej karcie
- Gąsiorowski, D. (2014). Impact of diffusion coefficient averaging on solution accuracy of the 2D nonlinear diffusive wave equation for floodplain inundation. J. Hydrol., 517, 923-935. otwiera się w nowej karcie
- Heniche, M.Y., Secretan, P., Boudreau, Leclerc, M. (2000). A two-dimensional finite drying-wetting shallow water model for rivers and estuaries. Advanc. Water Resour., 23, 359-372. otwiera się w nowej karcie
- Horritt, M.S. (2002). Evaluating wetting and drying algorithms for finite element models of shallow water flow. Intern. J. Numer. Methods Engin., 55, 835-851. otwiera się w nowej karcie
- Hromadka, T.V., Yen, C.C. (1986). A diffusion hydrodynamic model (DHM). Advanc. Water Resour. 9, 118-170. otwiera się w nowej karcie
- Lal, A.M.W. (1998). Performance comparison of overland flow algorithms. J. Hydr. Engin., 124(4), 342-349. otwiera się w nowej karcie
- Liang, Q., Borthwick, A.G.L. (2009). Adaptive quadtree simulation of shallow flow with wet-dry fronts over complex topography. Comput. Fluids, 38, 221-234. otwiera się w nowej karcie
- Liu, Q.Q., Chen, L., Li, J.C., Singh, V.P. (2004). Two-dimensional kinematic wave model of over- lan-flow. J. Hydrol., 291, 28-41. otwiera się w nowej karcie
- Moussa R., Bocquillon C. (2009). On the use of the diffusive wave for modeling extreme flood events with overbank flow in the floodplain. J. Hydrol., 374, 116-135. otwiera się w nowej karcie
- Prestininzi, P. (2008). Suitability of the diffusive model for dam break simulation application to a CADAM experiment. J. Hydrol., 361, 172-185. otwiera się w nowej karcie
- Szydłowski, M., Magnuszewski, A. (2007). Free surface flow modeling in numerical estimation of flood risk zones: a case study. TASK Quarterly, 11(4), 301-313.
- Szymkiewicz R. (1993). Oscillation-Free Solution of Shallow Water Equations for Nonstaggered Grid. J. Hydr. Engin., 119(10), 1118-1137. otwiera się w nowej karcie
- Szymkiewicz, R. (2010). Numerical modeling in open channel hydraulics. Springer, Dordrecht. Szymkiewicz, R., Gąsiorowski, D. (2012). Simulation of unsteady flow over floodplain using the diffusive wave equation and the modified finite element. J. Hydrol., 464-465, 165-167. otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 135 razy