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[资料转载]利用RiverFlow2D评估巴西布鲁马迪尼奥尾矿坝溃坝过程 [复制链接]

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离线javyzjw
 

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2021-03-22
一份 利用RiverFlow2D评估巴西布鲁马迪尼奥尾矿坝溃坝过程 的资料;供大家参考;
这是利用软件对巴西溃坝灾难的复现;
因为内容和图片太多,直接截图;资料来自不易,给个赞吧




巴西布鲁马迪尼奥尾矿坝建于1976年,坝高86米,尾矿占地面积为24.95万平方米,体积为1170万立方米。自2015年起,该大坝即处于闲置状态(未被排放更多尾矿),坝内没有湖体,也未开展任何形式的生产经营活动。201912512:28时,大坝发生溃坝并影响了坝址下游超过5英里的区域。

利用RiverFlow2D MD对巴西布鲁马迪尼奥尾矿坝溃坝过程进行建模


RiverFlow2D特点:

二维水文柔性网格模型
高浓度非牛顿流体
健全的干湿床算法
有限体积数值引擎
水工结构(涵洞、堰、桥梁、闸门、溃坝)

超临界和亚临界原型
QGIS无缝集成
灾害地图与动画输出
高达700倍提速的GPU计算


模型参数及数据:(来源:公开数据

曼宁值:0.08
溃坝前DEM
溃坝后DEM

初始和边界条件:
溃坝前的尾矿原始面
下游:Paraopeba river正常深度(S=0.005m/m

RiverFlow2D流变参数:
场景
流体
流变模型
屈服应力(Pa)
粘度(Pa.s
密度(kg/m3
1
Water
Turbulent flow
-
-
1000
2
Mudflow
Full Bingham
200-1200
5-10
3000
3
Mudflow
Quadratic
200-1200
5-10
3000
4
Mudflow
Coulomb and Yield
200-1200
5-10
3000



RiverFlow2D网格参数:
382966个单元;网格区域:10.5km2
平均单元尺寸:7.391m
最小单元尺寸:3.615m
最大单元尺寸:12.089m


RiverFlow2D计算不同模型结果对比

waterTurbulent Flow模型 )
泥石流(Full Bingham模型)
泥石流(Quadratic模型)
泥石流(Coulomb and Yield模型)

实际受灾区域
某特定路段的实际与模拟的对比
实际与RiverFlow2D模拟的受灾面积对比
某特定路段的实际与模拟的深度对比
Paraopeba River河水水位抬高的数据比较取值点
Paraopeba River峰值到达时间的数据比较

Paraopeba River峰值到达时间的数据比较


参数
实际值
RiverFlow2D模拟值
移动体积量(m3x106)
11.7
11.66
到达参考点的时间(s
23
21
参考点的实际与仿真结果对比

paraview结果展示




RiverFlow2D计算总结


1、与观测值相比,QuadraticCoulomb-Yield流变模型可提供最佳结果
2、该模型能够准确地再现:
ü 滑动尾矿量体积(误差<1%
ü 受影响区域(误差~3%
ü 峰值到达时间(误差~6%
ü 泥石流深度(误差~2%
3RiverFlow2D GPU计算速度相对于单核计算速度提升52
4、该模型可以为改善采矿大坝的应急行动计划提供重要支持


关于RiverFlow2D洪水泥石流数值分析软件


RiverFlow2D是一款最先进的融合水力学、水文学弹性网格的二维仿真计算软件,其功能、精度、计算能力获得美联邦公路局(FHWA)的认可。软件包含了基本模块、泥石流溃坝、沉积物运移、污染物运移、城市排水、塑料运移五个专业模块;
软件具有易学易用、非结构化网格可匹配任何地形和边界模型、零体积守恒误差、可导入任何地形的高程数据、导出到谷歌Earth等特色









离线lnwutao

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只看该作者 1楼 发表于: 2021-04-03
楼主有RiverFlow2D洪水泥石流数值分析软件吗?
离线kiven777

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只看该作者 2楼 发表于: 2021-09-21
关键是没有这个软件啊,遗憾
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