[發(fā)明專利]用于洪水演進數(shù)值計算的網(wǎng)格流出率的修正方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310478327.5
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103530461A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 張家華
• 申請（專利權）人: 南京曉莊學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔣全強

1.一種用于洪水演進數(shù)值計算的網(wǎng)格流出率的修正方法，包括：

①獲取一洪水高發(fā)地區(qū)的遙感影像，通過該遙感影像建立一計算域內(nèi)所述洪水高發(fā)地區(qū)的數(shù)字高程模型；

建立所述數(shù)字高程模型的方法包括：

所述計算域按照一定空間步長（????????????????????????????????????????????????、）進行分割后得到二維規(guī)則網(wǎng)格模型，定義（i，j）為該二維規(guī)則網(wǎng)格模型中一網(wǎng)格，且該網(wǎng)格為正方形網(wǎng)格，其中，設定該二維規(guī)則網(wǎng)格模型中任一網(wǎng)格的水深為H，且與該網(wǎng)格按X軸同方向的單寬流量M，與Y軸同方向的單寬流量?N；同時設定所述洪水演進數(shù)值計算的時間步n，以及該時間步n對應的時間步長；

②通過單寬流量公式獲得所述二維規(guī)則網(wǎng)格模型中各網(wǎng)格在n+1時間步的所述單寬流量M和單寬流量?N；其方法，包括：

預設初始條件，即，在n時間步，且設定位于所述計算域的邊界上的流量輸入起始界的各邊界網(wǎng)格的初值參數(shù)，該初值參數(shù)包括：初始水深，所述單寬流量M的對應流速矢量，以及所述單寬流量?N的對應流速矢量；在所述單寬流量公式中位于所述計算域外的網(wǎng)格的初值參數(shù)與該網(wǎng)格相鄰的一邊界網(wǎng)格的初值參數(shù)相同，且位于所述計算域內(nèi)的網(wǎng)格的初值參數(shù)的相應取值為0；

以及，所述單寬流量M和單寬流量N的初始值的計算公式：

?????（1）

?????（2）

所述單寬流量公式：

（3）；

??（4）；

③根據(jù)所述各網(wǎng)格在n+1時間步的單寬流量M和單寬流量N，建立所述各網(wǎng)格的水深計算式，即

?（5）

其中，?n+2時間步作為水深計算的起始時間步，H表示所述網(wǎng)格水深，表示在所述起始時間步時網(wǎng)格（i，j）的區(qū)域內(nèi)的水深；表示在n時間步的所述網(wǎng)格的區(qū)域內(nèi)的水深，且該時間步的水深為預設值；表示在n+1時間步的所述網(wǎng)格在X軸方向上流體的流入單寬流量；表示相鄰網(wǎng)格在X軸方向上的流入單寬流量，即，所述網(wǎng)格在X軸方向上的流出單寬流量；?表示在n+1時間步的所述網(wǎng)格在Y軸方向上流體的流入單寬流量；表示相鄰網(wǎng)格在Y軸方向上的流入單寬流量，即，所述網(wǎng)格在Y軸方向上的流出單寬流量；?

④若步驟③計算出一網(wǎng)格的水深H小于0，即該網(wǎng)格為負水深網(wǎng)格，則引入一修正系數(shù)重新對該負水深網(wǎng)格的水量進行修正計算，直到該負水深網(wǎng)格修正為實際水深后，再轉(zhuǎn)入步驟②通過所述單寬流量公式獲得所述二維規(guī)則網(wǎng)格模型中各網(wǎng)格在下一時間步的單寬流量M和單寬流量N；

其中，當一網(wǎng)格出現(xiàn)負水深時，根據(jù)負水深網(wǎng)格在當前時間步n的單寬流量M和單寬流量N計算出該負水深網(wǎng)格的流入總量和流出總量；

所述流入總量公式：?????（6）；

所述流出總量公式：???（7）；

所述計算修正系數(shù)λ的公式：

????????（8）；

并根據(jù)公式（1）、（2）、（3）、（4）、（6）、（7）修正當前負水深網(wǎng)格在n+1時間步的流入量和流出量，得出所述負水深網(wǎng)格在n+2時間步的實際水深：

??????（9）。