GSSHA - Википедия - GSSHA

ГСША
Разработчики)Инженерный научно-исследовательский центр
Стабильный выпуск
6.0 / 30 января 2013 г.; 7 лет назад (2013-01-30)
Написано вC ++
Операционная системаLinux, Майкрософт Виндоус
ТипГидрологическое моделирование
ЛицензияПрограммное обеспечение общественного достояния
Интернет сайтhttp://chl.erdc.usace.army.mil/gssha

ГСША (Поверхностный / подземный гидрологический анализ с координатной привязкой)[1] представляет собой двумерную физическую модель водосбора, разработанную Инженерный научно-исследовательский центр из Инженерный корпус армии США. Он имитирует Поверхность воды и грунтовые воды гидрология, эрозия и перенос наносов. Модель GSSHA используется для гидротехника и исследования, и находится на Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) список гидрологических моделей, принятых для использования в национальной программе страхования от наводнений для оценки гидрографа наводнений. Материалы лучше всего подготовить Система моделирования водосбора интерфейс,[2] который эффективно связывает модель с географические информационные системы (ГИС).

GSSHA использует квадратную сетку с постоянным размером сетки для топографии и характеристик водосбора, аналогично цифровая модель рельефа представление. Соответствующие параметры модели присваиваются сеткам модели с помощью индексных карт. Карты индекса часто основываются на почвах, землепользовании / земельном покрове, растительности и т. Д. физико-географические карты.

История

Модель GSSHA[3][4][5] был получен из гидрологической модели CASC2D.[6][7] GSSHA представляет собой значительное улучшение CASC2D с точки зрения возможностей, опций и числовых процедур. GSSHA включает динамический временной шаг в зависимости от критериев стабильности, различные временные шаги для различных численных процессов и возможность работы на многопроцессорных компьютерах. Процессы, включенные в GSSHA, включают потоки поверхностных и грунтовых вод, гидросистему каналов, эвапотранспирация, эрозия и отложения, сети ливневой канализации, водостоки из плитки, различные гидротехнические сооружения, а также судьба и перенос загрязнителей / питательных веществ.

Формулировка

GSSHA использует регулярную квадратную сетку для вычислительной дискретизации водосбора. Данные о высоте взяты из цифровая модель рельефа.

GSSHA использует представление векторного канала. Это позволяет каналам течь в любом направлении и изгибаться, независимо от разрешения сетки; эта функция точно сохраняет длину и наклон канала.

Модель GSSHA была разработана с самого начала, чтобы обеспечить «долгосрочное» моделирование, состоящее из нескольких событий. Таким образом, требуемые входные данные включают метеорологические переменные и параметры баланса энергии поверхности. Сезонность в эвапотранспирация параметры включены в модель.

Гидравлическая система наземного и ручного потоков основана на явных, конечный объем, диффузионные волновые схемы. В подпрограммах наземного и руслового потоков используется динамическое изменение времени для повышения стабильности модели и сокращения времени моделирования.

Наземные и подземные склады связаны через вадозная зона используя ряд различных необязательных численных методов. Двумерный конечно-разностный Решатель подземных вод связан с потоками через слой проводимости русла потока.

Существует ряд дополнительных методов для расчета эрозии и переноса наносов. Модель может использоваться для моделирования переноса отложений с удельным весом, отличным от песка.

Специальные возможности моделирования процесса

Текущие дополнения к модели GSSHA включают источник / приемник / перенос питательных веществ и загрязнителей.

Вычислительная специфика

GSSHA написан на C ++ и работает на компьютерах Windows или Linux. Модель управляется командной строкой и может использоваться в пакетном режиме. Параллельные вычисления в настоящее время включен с использованием подхода MPI или OpenMP. Ведется работа по переносу кода для работы на массивно параллельный распределенная память архитектура машин.

Заявки на сегодняшний день

Рекомендации

  1. ^ Даунер, К.У. и Ф.Л. Огден, 2004 г., GSSHA: Модель для моделирования различных процессов создания речного стока, J. Hydrol. Engrg., 9(3):161-174.
  2. ^ WMS
  3. ^ Даунер, К.У. и Ф.Л. Огден, 2004 г., GSSHA: Модель для моделирования различных процессов создания речного стока, J. Hydrol. Engrg., 9(3):161-174.
  4. ^ Даунер, C.W., F.L. Огден, Дж. М. Недзялек и С. Лю, 2006 г., Модель поверхностного / подземного гидрологического анализа (GSSHA): модель для моделирования процессов образования разнообразных речных потоков, с. 131-159, в Модели водоразделов, В.П. Сингх и Д. Фреверт, ред., Тейлор и Фрэнсис Груп, CRC Press, 637 стр.
  5. ^ Даунер, К.У. и Ф.Л. Ogden, 2006, Руководство пользователя по поверхностному гидрологическому анализу подземных водоемов (GSSHA), версия 1.43 для системы моделирования водоразделов 6.1, Общесистемная программа водных ресурсов, прибрежная и гидравлическая лаборатория, Инженерный корпус армии США, Центр инженерных исследований и разработок, ERDC / CHL SR -06-1, 207 с.
  6. ^ Julien, PY; Сагхафян Б. 1991. Руководство пользователя CASC2D - Двумерная модель водосборных осадков-стока. Civil Engr. Отчет, CER90-91PYJ-BS-12. Государственный университет Колорадо, Форт-Коллинз. 66 стр.
  7. ^ Огден Ф.Л. и П.Ю. Жюльен, 2002 г., Распределенная модель CASC2D, Математические модели гидрологии малых водоразделов, Том 2, В.П. Сингх, Р. Фреверт и Д. Мейерс, изд. Water Resources Publications, ISBN  1-887201-35-1, 972 с.
  8. ^ Огден, Ф.Л., и Б. Сагхафян, 1997, Green and Ampt Infiltration with Redistribution, J. Ирригационная и дренажная техника, 123(5):386-393.
  9. ^ Килинч, М. Ю., Ричардсон, Э. В. (1973). «Механика эрозии почвы от сухопутного стока, вызванного моделированием дождя». Документы по гидрологии № 63, Государственный университет Колорадо, Форт-Коллинз, Колорадо.
  10. ^ Ф. Инглунд и Э. Хансен, Монография по переносу наносов в аллювиальных потоках, 62 стр., Teknisk Vorleg, Копенгаген, Дания, 1967.

внешняя ссылка