Речной гидродинамики

Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
Рис. 4.3.1.
Треугольная и 
гибридная расчетные сетки 
для р. Лена у острова Бата-
майский
107

---

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