RiverFlow2D - 二维洪水泥石流数值模拟软件

RiverFlow2D 是二维洪水泥石流数值模拟软件，提供高性能有限体积引擎，可在全部河流和河口项目中进行快速、准确和体积保守的计算。它可以解决很苛刻的洪水建模情况，包括起初干燥地形上的溃坝和堤坝溃决模拟。

RiverFlow 2D可以使用两个图形用户界面（GUI）：

QGIS或Aquaveo SMS（*）。两个GUI 都允许生成运行模型所需的文件。

具有GPU高性能功能的RiverFlow2D可以实现2D模拟中前所未有的模拟速度。它可以解决高分辨率和大河段的问题，这在近期以前是不切实际的，甚至是不可能的。该模型已经改变了一些2D建模者的规则，与非并行化或并行化交叉的模型相比，他们经常发现仿真速度快700倍。

传统的CPU处理器性能能已经达到顶峰，但 Hydronia 的 RiverFlow2D GPU 与西班牙萨拉戈萨大学计算水力学小组合作开发，提供了高性能的数值引擎，在运行时可以与现成的一起使用NVIDIA 显卡为苛刻的洪水模拟提供前所未有的性能。

RiverFlow 2D的概述

• 您可以使用RiverFlow 2D模拟什么？

• 详细的河流和河口流体动力学

• 河流和洪泛区的相互作用

• 城市洪水，包括雨水管道网（需要UD模块）

• 桥梁和其他水工结构的水力冲击

• 大坝和提防洪水泛滥

• 河流和可口的侵蚀和沉积过程（需要ST模块）

• 尾矿溃坝洪水（需要MT模块）

• 泥石流（需要MT模块）

为什么选择RiverFlow 2D GPU？

• 将运行时间从几天或几小时减少到几分钟

• 三角形非结构化网格允许模型适应地形和边界

• 使用SMS（*）的综合网格生成GUI

• 导入几乎地形高程

• 输出动画和3D图形，包括Google Earth

• 零体积守恒误差

• 仿真速度提高700倍

RiverFlow2D GPU主要功能

• 网格生成器

1. 柔性三角单元网格的自动生成

2. 无限元素细化

3. 网格质量报告

4. 空间质量的插值方法，包括：三角形（TIN）、反距离加权、近邻、采样等等。

• 液压元件

1. 涵洞采用美国FHWA配方

2. 桥墩阻力

3. 堰和门

4. 内部水工结构

5. 源和汇

6. 降雨和蒸发

• 输入数据格式：

1. 公制或英XF

2. TIFF、G制单位

3. ASCII X、Y、Z

4. ESRI ASCII网格文件

5. ESRI形状文件

6. 欧特克DIF、BMP光栅

• 输出选项

1. 横截面和剖面的结果

2. 观察点

3. 模型运行时间的动态图

4. 速度和水位的高度

5. 深度、速度、河床高度、侵蚀或沉积、河床剪应力和泥沙排放

6. 多边形、线和点ESR

• 形状文件

1. AUTODESK DXF网格和速度场

2. GIS后处理图，包括形状和光栅图像

3. 速度场、深度和WSE

4. 床层剪应力

5. 侵蚀和沉积

6. HDF5

7. VTK

• 初始条件：

1. 干床

2. 用户定义的水位

• 边界条件

1. 排水量线图

2. 排水量和海拔随时间变化

3. 水位与时间

4. 均流

5. 自由流出

• 数值引擎：

1. 使用三角形元素的空间离散化

2. 高性能有限体积引擎

3. 双精度计算以获得更高的精度

4. 与OpenMP并行，可在多核计算机中更快地执行

5. >700倍更快的模拟

为什么 RiverFlow2D 是很好的选择？

更有能力：

RiverFlow2D 不仅仅是一个洪水模拟模型，因为除了其在洪水风险评估方面的性能之外，它还可以用于侵蚀和沉积评估、水质评估、泥浆和泥石流等。 

更有力：

RiverFlow2D 可应用于大河段。美国海洋和大气管理局北中央河流预测中心已应用 RiverFlow2D 模型来模拟美国北部红河 420 英里（约 670 公里）的洪水。模型的 GPU 引擎能够在 36 分钟内路由 60 天的水位线。

RIVERFLOW2D 预测的很大洪水范围与航拍图像捕获的实际洪水相比很好。

更准确：

RiverFlow2D 已经过数百次测试的验证。RiverFlow2D 在全部应用程序中生成零体积守恒错误。其他模型可能会产生看似很小但在某些应用程序中可能的错误。例如，在 55,000 英亩-英尺（68 毫米立方米）的大坝溃坝中，大约 0.1%

快点

RiverFlow2D 已被证明比其他模型快 200 倍。标准化测试（如英国基准测试）在范围内用于验证模型能力，以使用高分辨率建模正确模拟水力洪水，已经证明 RiverFlow2D 比 HEC-RAS 2D 快 40 倍，比 SHR-2D 快 200 倍。

更易于使用

RiverFlow2D 与 Aquaveo 的 SMS 集成，提供输入数据和可视化结果的全部工具。 

具有成本效益

对于 2D 建模项目，RiverFlow2D 可能是实惠、成本效益的选择。数百个项目的多年经验尝试使模型工作和等待缓慢运行所花费的时间是影响项目费用的因素。RiverFlow2D 实惠的价格、易用性、稳定性和速度使其成为优化项目预算的成本效益的建模选项。

硬件要求：

• 操作系统：Windows 10

• RAM： 8 GB，推荐 16 GB 或更多

• CPU：基于 AMD 或 Intel x86 的四核（内核越多越好）

• 显示分辨率：1920 x 1080 或更高。

• Hydronia 建议使用以下显卡之一来运行 RiverFlow2D GPU：

1. RTX 2070 Super、RTX 2080、RTX 2080 Super、RTX 

2. 2080 Ti、泰坦 RTX、RTX 3070、RTX 3080 和 RTX 3090

请注意，性能将在很大程度上取决于安装的卡。较旧的 NVIDIA 卡可能无法让模型正常工作。只使用上面推荐的卡片之一。

Hydronia 已在上述 Tesla 卡中测试了 RiverFlow2D GPU，这些 GPU 提供迄今为止较高的性能增益，根据网格大小的数量级为 700 倍。

(*) 请注意，用于 SMS 的 RiverFlow2D 不包括 QGIS 版本可用的全部模型功能和特性。