分布式河网水环境高分辨率数值模型研究

作     者：栾广学 王添 侯精明 潘占鹏 吕佳豪 高徐军 韩占涛 LUAN Guangxue;WANG Tian;HOU Jingming;PAN Zhanpeng;LU Jiahao;GAO Xujun;HAN Zhantao

作者机构：西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100020 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:52009104,52079106) 中德国际合作交流项目(编号:M-0427) 陕西省科技创新团队项目(编号:2020TD-023) 

出 版 物：《武汉大学学报（工学版）》 (Engineering Journal of Wuhan University)

年 卷 期：2024年第57卷第5期

页      码：535-544页

摘      要：为了更好地理解流域水环境机理过程,基于高效高精度水动力水质耦合模型,通过优化模型内、外边界以及耦合沉积物模块,提出了一个可用于模拟大区域复杂地形洪水演进及其伴随污染物输移转化过程的分布式河网水环境高分辨率数值模型,即基于图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的水动力及污染物输移数值模型(GPU accelerated surface water flow and associated transport,GAST)。模型充分考虑了复杂地形河道本底特征及沉积物对污染物的吸附解吸过程,区分了不同本底特征的参数异质性;多点位时变流量和时变浓度模拟功能为多模型耦合模拟水环境过程提供了接口,并引入GPU加速并行计算。最后基于复杂地形河网的多点位监测数据对模型进行了检验。结果表明:模型运行速度快且模拟精度高,为复杂地形河网水环境更深层次机理过程研究、水环境精准溯源、水质规划和管理政策制定提供一个高效、可靠的工具。

主 题 词：水环境评估 GPU加速技术 高效高精度 耦合模型 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 081502[081502] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.14188/j.1671-8844.2024-05-001

馆 藏 号：203127851...