Subgrid corrections in finite-element modeling of storm-driven coastal flooding
Subgrid corrections in finite-element modeling of storm-driven coastal flooding
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风暴驱动的沿海洪水有限元建模中的亚网格修正
DOI：
10.1016/j.ocemod.2021.101887
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
Kolar, R.L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Woodruff, Johnathan L.;Dietrich, J.C.;Wirasaet, D.;Kennedy, A.B.;Bolster, D.;Silver, Z.;Medlin, S.D.;Kolar, R.L.
沿海洪水模型被用来预测风暴期间洪水泛滥的时间和规模，用于实时预报和长期设计。然而，需要更快的洪水预测，也代表关键基础设施规模的流动路径和障碍。这种需要可以通过子网格校正来解决，子网格校正使用较小尺度的信息来“校正”网格尺度上平均的流量变量（水位，流速）。最近的研究表明，运行时间减少了1至2个数量级，如果模型的时间步长也增加了，有能力进一步减少。在这项研究中，亚网格校正被添加到一个广泛使用的，基于有限元的浅水模型，以更好地了解它们如何可以提高精度和效率的淹没预测。该模型的性能，有和没有次网格校正，评估的情况下，潮汐洪水在合成域和小海湾在马萨诸塞州，以及一个场景与真实的大气强迫和风暴潮在路易斯安那州西南部。在这些测试中，我们观察到，子网格校正可以将模型速度提高10到50倍，同时仍然表示通过网格尺度以下的通道到内陆位置的流量。
Coastal flooding models are used to predict the timing and magnitude of inundation during storms, both for real-time forecasting and long-term design. However, there is a need for faster flooding predictions that also represent flow pathways and barriers at the scales of critical infrastructure. This need can be addressed via subgrid corrections, which use information at smaller scales to ‘correct’ the flow variables (water levels, current velocities) averaged over the mesh scale. Recent studies have shown a decrease in run time by 1 to 2 orders of magnitude, with the ability to decrease further if the model time step is also increased.In this study, subgrid corrections are added to a widely used, finite-element-based, shallow water model to better understand how they can improve the accuracy and efficiency of inundation predictions. The performance of the model, with and without subgrid corrections, is evaluated on scenarios of tidal flooding in a synthetic domain and a small bay in Massachusetts, as well as a scenario with a real atmospheric forcing and storm surge in southwest Louisiana. In these tests we observed that the subgrid corrections can increase model speed by 10 to 50 times, while still representing flow through channels below the mesh scale to inland locations.
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DOI：
10.2307/2008784
发表时间：
1985-12
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Ingemar Kinnmark
通讯作者：
Ingemar Kinnmark
基于广义波连续方程的水动力模型的部分单元润湿和干燥框架的实现和分析
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Dick;E. Tromble;K. Dresback;R. Kolar
通讯作者：
R. Kolar
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影响因子：
4.1
作者：
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通讯作者：
S. F. Blanchard
影响因子：
3.2
作者：
A. Kennedy;D. Wirasaet;A. Begmohammadi;Thomas Sherman;D. Bolster;J. Dietrich
通讯作者：
A. Kennedy;D. Wirasaet;A. Begmohammadi;Thomas Sherman;D. Bolster;J. Dietrich
DOI：
--
发表时间：
1985
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Whitaker
通讯作者：
S. Whitaker