Речной гидродинамики

О расчетах на треугольных, четырехугольных и гибридных сетках.
Однозначно ответить на вопрос, использование каких сеток в задачах ги-
дравлики открытых потоков наиболее предпочтительно, по-видимому, 
нельзя. Выбор того или иного вида сеток определяется свойствами расчет-
ного алгоритма, геометрической формой области, батиметрией, специфиче-
скими особенностями задачи и рядом других факторов. 
Явная схема распада разрывов реализована на гибридных сетках, поэ-
тому при расчете речных течений с достаточно большими числами Фру-
да, нижних бьефов гидроузлов, а также волн прорыва при разрушении ги-
106
Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

дротехнических сооружений возможно использование любых сеток. Здесь 
критериями выбора являются простота подготовки исходных данных и точ-
ность расчетов. Если геометрия области простая, то хорошие результаты 
дает расчет на криволинейных четырехугольных сетках блочно-регулярной 
структуры (см., например, модель нижнего бьефа гидроузла Капанда, п. 6.3).
Если в расчетной области есть русла рек и пойменные участки, то в руслах 
в пределах бровок можно построить криволинейную четырехугольную сетку, 
а на поймах треугольную, задав увеличение размеров ячеек при удалении от 
русла (с целью уменьшения времени счета). При этом ячейки в русле могут 
иметь вытянутую по направлению течения форму, что так же экономит вре-
мя счета без потери точности (если только не рассматриваются деформации 
дна). Фрагмент треугольной и гибридной сеток на участке р. Лена у острова 
Батамайский (месте образования огромного ледового затора в 2001 г.) приве-
ден на Рис. 4.3.1 [Беликов и др., 2004б; Zaitsev, Belikov, Militeev, 2004].
Если же производится расчет течений над деформируемым дном, то ис-
пользовать сильно вытянутые по направлению течения ячейки сетки нель-
зя, так как даже крупные русловые формы (побочни, осередки) имеют резко 
обрывающийся крутой низовой откос, который будет «размазываться» на 
редкой сетке. В этом случае преимущество гибридной сетки перед треу-
гольной теряется.
При численном моделировании волн прорыва при разрушении грунто-
вых плотин и дамб удобно участок подвергающейся разрушению дамбы 
покрыть четырехугольной (если дамба прямолинейная, то прямоугольной) 
сеткой. При этом более точно моделируется раскрытие прорана во времени. 
В остальной области может быть построена треугольная сетка.