RiverFlow2D模块:泥石流模拟、城市排水、污染物传输等水文环境解决方案

RiverFlow2D综合水动力模拟解决方案

针对泥石流、泥沙输运、城市内涝、污染物扩散及塑料迁移等多场景水环境模拟的模块化解决方案

案例:RiverFlow2D系列模块在复杂水动力及环境模拟中的应用

 

方案概况

RiverFlow2D的可选模块扩展了其在城市排水、泥石流与尾矿坝洪水、侵蚀与沉积研究以及污染物扩散评估等方面的能力,为复杂水环境问题提供了一套完整、高精度的二维模拟工具集。

项目背景

在实际工程与环境评估中,水动力问题往往伴随多种物理过程,如非牛顿流体运动、泥沙冲淤、管网与地表水流交互、污染物输移以及新兴的塑料碎片迁移等。传统单一模型难以完整、耦合地模拟这些复杂相互作用,需要一套集成化的高精度模拟平台。

技术挑战

模拟上述过程面临多重挑战:需准确描述非牛顿流体与颗粒材料在复杂地形上的运动动力学;需耦合水动力与泥沙、污染物的输运过程;需实现城市地表与地下排水管网系统的动态双向交互;还需追踪如塑料等新兴污染物的迁移路径与富集区域。

解决方法

通过RiverFlow2D的核心水动力模型,耦合一系列模拟模块,为各类复杂场景提供定制化解决方案。各模块基于相同的高精度有限体积法数值引擎,确保计算的一致性与可靠性,并经过全球众多项目与实测数据的标准验证。

 

核心技术优势

 01 

泥浆与尾矿模块

该模块用于模拟广泛的超浓度流,范围涵盖非牛顿泥石流以及颗粒材料运动。它采用八种不同的摩擦公式处理非牛顿流体和颗粒流,可真实预测复杂地形中的流动距离,也是模拟尾矿坝突然溃决所致淹没灾害的有效工具

 02 

泥沙输运模块

此模块补充了水动力计算,具备模拟河流和河口侵蚀与沉积的能力。其公式考虑悬移质细颗粒泥沙输运、基于推移质方法的较粗泥沙输运以及悬移质与推移质的组合输运,并可选择使用多级配泥沙粒径

 03 

城市排水模块

该模块集成了EPA-SWMM暴雨水排水模型的所有功能,可实现地表径流与雨水管网路由动态交互的城市内涝模拟。可将现有的SWMM 5.1管网项目与RiverFlow2D网格相结合,模拟降雨、下渗、街道漫流,支持检查井溢流等双向流量交换。

方案核心价值

应对极端灾害与工程风险

通过泥浆与尾矿模块,为尾矿坝安 全评估、泥石流灾害预警及防控工程设计提供可靠的模拟依据,助力提高基础设施的抗灾韧性。

保障河湖健康与生态平衡

结合泥沙与污染物输运模块,精准评估水利工程对河床演变的影响、分析河流地貌以支持生态恢复、预测污染物扩散范围,为水资源保护与水生态治理提供决策支持。

提高城市韧性运营与管理水平

利用城市排水模块实现“地上一地下”一体化模拟,优化城市排水系统设计、评估内涝风险、制定应急预案,提高城市应对极端降雨的气候适应能力与精细化治理水平。

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2025-12-31 14:20
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