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一种提高河道演算稳定性及计算效率的TVD格式的研究及应用

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在洪水演算中,使用Muskingum-Cunge-Todini(MCT)方法进行差分求解时通常会出现非物理的振荡、负流或突变式增长等现象,将一个TVD(Total Variation Diminishig)限制器引入到MCT方法中,来保证其数值解的"总变差减小",从而提高MCT方法的稳定性.将TVD格式以及一阶精度的MCT方法用到了XAJ-DCH模型中,相比于模型中原有的二阶精度的MCT方法,引入了TVD格式以及一阶精度的MCT方法之后出现不稳定的场次洪水明显减少,且能达到与二阶精度的MCT方法相似的模拟效果.另外,原有模型在1996060100号洪水需要时间步长为200 s才能保持稳定,由于引入TVD限制器和一阶精度的MCT方法以后,可以使用3600s作为河道演算时间步长,而场次洪水的模拟时间可以由原来的3 min左右缩短为1 min左右,模型的模拟效率得到明显提高.
Research and Application of a Total Variation Diminishing Scheme to Improve the Stability and Efficiency of Channel Routing

臧帅宏、李致家、杜若愚

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河海大学 水文水资源学院,江苏 南京 210098

TVD格式 河道洪水演进 MCT方法 XAJ-DCH模型

国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项江苏省研究生科研与实践创新计划

52079035KYCX21_0509

2023

10.19797/j.cnki.1000-0852.20220083

水文
水利部水文局 水利部水利信息中心

水文

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.742
ISSN：1000-0852
年,卷(期)：2023.43(3)
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