Новая технология построения расчетных сеток для численного
моделирования затопления селитебной территории.
Одной из основ-
ных проблем при создании подробных численных моделей затопления
урбанизированных территорий является учет застроенной области. В
главе 3 п.3.3 показано, что наиболее точным является прямое выделе-
ние препятствий на расчётной сетке, длина стороны которой, к тому же,
должна составлять не более четверти, а лучше – десятой части характер-
ного размера здания.
Традиционный алгоритм построения сетки включает в себя обширный
объём ручной работы по описанию расчётной области, что годится для
стандартного метода, когда выделяются лишь основные элементы – во-
дные объекты, мосты, гидротехнические сооружения, пойменные области
и т.д. Для того, чтобы описать застроенную территорию с выделение каж-
дого отдельного здания подобным методом, ушло бы больше времени, чем
на всю остальную работу вместе взятую, поэтому был предложен альтер-
нативный вариант.
На данный момент существует много алгоритмов построения расчётных
сеток, позволяющих триангулировать полигон «с вырезом». Однако при
построении сетки без дополнительных условий результат не удовлетворяет
требованиям модели – либо сетка получается слишком мелкой на всей об-
ласти, что приводит к огромному, избыточному количеству расчётных эле-
ментов, либо происходят сбои на участках вблизи застроенных областей,
когда триангуляция некорректна. Для получения адекватных результатов
требуется коррекция параметров алгоритмов на отдельно взятых участках,
что опять возвращает нас к ручной проработке всей расчётной области.
А учитывая обширные площади, рассматриваемые в модели, это приводит
к слишком большим временным затратам, делающим использование подоб-
ных методов невозможным или неэффективным.
Учитывая эти проблемы, был разработан порядок автоматической под-
готовки исходных данных для последующего описания участка расчётной
сеткой. В качестве исходных данных используется векторная карта на уча-
сток, содержащая полигоны зданий, линии авто- и железных дорог, рек, во-
дные объекты, в некоторых случаях – полигоны, описывающие характерные
ландшафты (леса, сельхоз-угодья и прочее). В зависимости от характерных
размеров сооружений и линейных объектов, строится сплошное покрытие
на расчётный участок, описывающее плотность и длину стороны элементов
сетки, удовлетворяющее заданным условиям по минимальному числу ячеек
на ширину «линейного» объекта и на стену здания. Также задаются условия
для определенных ландшафтов – например, сельхоз-угодья, являющиеся
плоскими участками без препятствий, могут быть описаны грубой сеткой
без ущерба для результатов моделирования. Поскольку практически все ус-
ловия могут быть получены путём расчётов на векторной основе, исходя
из конкретной ситуации, процесс подготовки данных для построения сетки
108
Do'stlaringiz bilan baham: