Заседание 260

ONLINE

18 октября 2022 г. в 17.30

Храпов С.С. (Волгоградский государственный университет)

Численное моделирование гидродинамических аварий: размыв дамб и затопление территорий

В работе построена математическая и численная модели совместной динамики поверхностных вод и влекомых наносов, в которой учитываются нелинейная динамика жидкости и деформации дна.

Динамика поверхностных вод описывается уравнениями Сен-Венана с учетом пространственно-неоднородного распределения рельефа местности. Перенос влекомых наносов описывается уравнением Экснера, обобщенным на случай пространственно-неоднородного распределения параметров подстилающей поверхности. Численная модель включает в себя цифровую модель местности (ЦММ) и численный метод интегрирования системы уравнений, описывающих совместную динамику поверхностных вод и наносов.

Для численного интегрирования уравнений Сен-Венана и Экснера применяется устойчивый и хорошо апробированный CSPH-TVD метод второго порядка точности, параллельный CUDA-алгоритм которого реализован в виде программного комплекса «EcoGIS-Simulation» для высокопроизводительных вычислений на суперкомпьютерах с графическими сопроцессорами (GPUs).

Проведено гидродинамическое моделирование процессов размыва ограждающей дамбы реального гидротехнического объекта и затопления прилегающих территорий. Определены параметры прорана ограждающей дамбы и зон затопления, образовавшихся в результате развития гидротехнической аварии на хвостохранилище.

На основе полученных результатов сделан вывод, что предложенный в работе метод численного моделирования совместной динамики поверхностных вод и влекомых наносов может являться более универсальным и эффективным (обладает существенно лучшей точностью и производительностью) по сравнению с существующими методиками расчета параметров прорана и зон затопления, особенно для гидродинамических течений со сложной геометрией на неоднородном рельефе дна.

Храпов Сергей Сергеевич – доцент кафедры информационных систем и компьютерного моделирования Волгоградского государственного университета, к.ф.-м.н. Область научных интересов: математическое моделирование гидродинамических течений, численные методы интегрирования уравнения Сен-Венана и Экснера, самосогласованная динамики поверхностных вод и наносов, расчет зон затопления при авариях на гидротехнических объектах, прорыв и размыв дамб/плотин, параллельные вычисления на компьютерах с графическими процессорами (GPUs), параллельные CUDA-алгоритмы.

Подключиться к конференции Zoom

https://us05web.zoom.us/j/81265426731?pwd=a0VCQ2ZvMVZucDMwaXE1eHBSWHdFdz09

Идентификатор конференции: 812 6542 6731

Код доступа: CMCM