| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第12-17页 |
| 1.2.1 一维洪水演进模型研究进展 | 第12-14页 |
| 1.2.2 二维洪水演进模型研究进展 | 第14-15页 |
| 1.2.3 一维-二维耦合洪水演进模型研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.4 洪水演进模型并行化计算方法研究进展 | 第16-17页 |
| 1.3 存在的问题及发展趋势 | 第17-19页 |
| 1.3.1 流域洪水演进模型存在的问题及发展趋势 | 第17-18页 |
| 1.3.2 洪水演进模型并行化计算方法存在问题及发展趋势 | 第18-19页 |
| 1.4 研究内容及技术手段 | 第19-21页 |
| 2 流域洪水数学模型 | 第21-37页 |
| 2.1 复杂河网洪水演进模型 | 第21-26页 |
| 2.1.1 控制方程 | 第21-23页 |
| 2.1.2 数值求解方法 | 第23-25页 |
| 2.1.3 水闸计算方法 | 第25-26页 |
| 2.2 复杂区域二维洪水演进模型 | 第26-31页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第26-27页 |
| 2.2.2 数值求解方法 | 第27-31页 |
| 2.3 一维-二维耦合洪水演进模型 | 第31-35页 |
| 2.3.1 耦合界面流量计算 | 第31-32页 |
| 2.3.2 逐渐溃堤模型 | 第32-35页 |
| 2.4 小结 | 第35-37页 |
| 3 流域洪水数学模型验证 | 第37-95页 |
| 3.1 一维水动力模型验证 | 第37-45页 |
| 3.1.1 河网恒定流计算 | 第37-39页 |
| 3.1.2 河网非恒定流计算 | 第39-40页 |
| 3.1.3 树状河网水流模拟 | 第40-42页 |
| 3.1.4 环状河网水流模拟 | 第42-45页 |
| 3.2 二维水动力模型验证 | 第45-89页 |
| 3.2.1 不连接水体的洪水淹没 | 第45-48页 |
| 3.2.2 洪泛区洼地淹没模拟 | 第48-56页 |
| 3.2.3 不均匀底坡上水流的动量守恒 | 第56-58页 |
| 3.2.4 洪泛区的洪水演进速度 | 第58-66页 |
| 3.2.5 河道溃坝洪水 | 第66-75页 |
| 3.2.6 建筑物影响下溃坝洪水演进 | 第75-84页 |
| 3.2.7 Toce河算例 | 第84-89页 |
| 3.3 一维-二维耦合水动力模型验证 | 第89-93页 |
| 3.4 小结 | 第93-95页 |
| 4 实时系统关键技术研究——异构并行计算 | 第95-117页 |
| 4.1 流域洪水模型并行性分析 | 第95-105页 |
| 4.1.1 并行计算层次分析 | 第95-98页 |
| 4.1.2 并行计算平台选择 | 第98-105页 |
| 4.2 基于OPENACC的二维水动力模型并行化及性能优化 | 第105-115页 |
| 4.2.1 GPU并行计算模式 | 第105-106页 |
| 4.2.2 OpenACC计算执行模型和存储模型 | 第106-107页 |
| 4.2.3 模型并行化及性能优化 | 第107-115页 |
| 4.3 基于异构计算平台的模型加速性能分析 | 第115-116页 |
| 4.3.1 试验软硬件平台 | 第115页 |
| 4.3.2 加速性能测试 | 第115-116页 |
| 4.4 小结 | 第116-117页 |
| 5 应用研究 | 第117-129页 |
| 5.1 流域和防洪体系概况 | 第117-121页 |
| 5.2 洪水淹没动态分析系统结构 | 第121页 |
| 5.3 系统功能 | 第121-122页 |
| 5.3.1 信息查询与管理模块 | 第121-122页 |
| 5.3.2 洪水淹没动态分析模块 | 第122页 |
| 5.3.3 洪水风险图绘制模块 | 第122页 |
| 5.4 系统开发技术与实现 | 第122-123页 |
| 5.5 系统应用实例 | 第123-128页 |
| 5.5.1 模型建立 | 第123-125页 |
| 5.5.2 计算工况 | 第125-126页 |
| 5.5.3 计算结果合理性分析 | 第126-127页 |
| 5.5.4 与MIKE21 计算结果对比 | 第127页 |
| 5.5.5 计算效率分析 | 第127-128页 |
| 5.6 系统展示 | 第128页 |
| 5.7 小结 | 第128-129页 |
| 6 结论与展望 | 第129-131页 |
| 6.1 结论 | 第129页 |
| 6.2 工作展望 | 第129-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 参考文献 | 第132-141页 |
| 附录 A 博士期间发表的学术论文 | 第141页 |
| 附录 B 博士期间参与的科研项目 | 第141页 |
| 附录 C 博士期间获得的计算机软件著作权与专利 | 第141页 |