河道外非防洪建设项目洪水淹没分析方法的探讨

淹没分析是洪水影响评价的一项重要内容,如何快速、准确地预测、模拟洪水淹没区域,分析评价建设项目受到的洪水淹没风险具有重要的意义.根据洪水淹没的机理,提出了基于GIS技术和洪水演进法计算洪水淹没范围和淹没水深的方法;并以北京市海淀区某流域为研究区,分别应用2种方法进行了洪水淹没风险分析,为开展河道外非防洪建设项目的洪水淹没分析提供参考.     

基于SWMM模型的南旱河流域洪水风险分析

洪水泛滥、积水内涝对城市发展的影响愈发严重。通过建立城市雨水管理模型开展洪水风险分析。基于SWMM模型,模拟北京南旱河流域洪水过程,并采用多种方法验证模型的适用性。在不同降雨重现期情景分析的基础上,基于出口闸控泄情况组合不同模拟工况,分别模拟分析南旱河流域洪水过程和淹没范围。在洪水风险分析基础上给出了流域防洪减灾工程措施和非工程措施建议。     

福州市雨洪模拟

为把握城市洪涝风险的演变趋向,建立了可用于模拟福州城区雨洪产消过程的水力学模型。模型中平面水流的特性按二维非恒定流求解,小尺度河道水流的特性则按一维非恒定流求解。应用近年来重创福州的2次台风暴雨洪水的实测资料对模型进行调试和验证,结果表明模型具有良好的计算精度。模型可提供福州市洪水风险分析所需的洪水峰现时间、淹没范围、淹没水深、淹没历时等时空分布信息,为开展城市洪涝风险分析与评估、科学制定防汛应急预案、合理调度防洪工程体系提供先进有效的技术手段。     

洪水风险管理理论与技术

在洪水风险管理理论方面,明晰了洪水、洪水灾害、洪水风险的基本概念、内涵和要素构成,探讨了洪水韧性理念,并提出了狭义洪水韧性和广义洪水韧性.在洪水风险分析技术方面,集洪水淹没分析、洪水影响和损失评估于一体,完全自主研发耦合了降雨产流、一二维水动力模型、地下排水和LID(Low Impact Development)措施模...     

基于耦合水动力模型的药湖联圩区洪水风险分析

鄱阳湖赣江尾闾药湖联圩防洪保护区水系繁多,频繁受到洪水侵袭,因此极有必要对该地区开展洪水风险分析。建立了能够模拟溃堤洪水水流演进的一、二维耦合水动力模型,并利用糙率分区、河道地形还原等技术进行优化,提高了模型精度。将该模型应用于药湖联圩防洪保护区,计算区域采用非结构化三角形网格进行剖分,设定溃口发生瞬时溃堤,溃口流量满足水量平衡原理,演进结果合理可靠。对演进计算结果进行洪水风险分析,结果表明:鸡鸣洲、大王庙、司家闸溃口洪水淹没面积分别为10.62,56.67,18.36 km2,淹没分布基本遵从地形高低原则,保护区内的淹没水深基本都大于3 m,区内洪水淹没范围大小和影响人口数量与溃口位置有关。     

辉发河干流洪水风险分析

根据辉发河洪水特点及防洪工程现状,分析发生大洪水的原因及洪水发生的特点和过程,应用MIKE系列软件模拟一、二维耦合数值模型,计算辉发河的洪水淹没范围以及洪水流速,对辉发河干流左右岸洪水演进模拟结果进行淹没风险分析,为辉发河上游的水利工程安全建设规划及防洪评价提供重要依据。     

蓄滞洪区洪水演进数学模型研究及应用

以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法,建立洪水演进数学模型.根据蓄滞洪区内不同地形条件及洪水调度方案,以相应的水动力学方法,对模型区域的通量、蓄水量和洪水实时淹没水位进行计算,并考虑了公路建设中路基体积、涵洞尺度、取土方量对蓄滞洪区洪水演进的影响.采用恩县洼蓄滞洪区的历史洪水淹没资料进行模型验证,模拟了自然滞洪和分区滞洪两种情况下的洪水淹没过程,模拟结果与历史统计淹没范围基本吻合,预报了公路建设后蓄滞洪区洪水位的变化及风浪对洪水最大淹没范围的影响,为蓄滞洪区中的工程建设和防洪影响评价提供了研究思路和方法.     

基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

二维非恒定流洪水演进模拟模型开发及应用

简要分析了目前二维洪水淹没模拟的研究进展,基于流域20 m DEM数据和实测流量资料,利用二维洪水淹没模拟模型对北京雁栖河下游河道在设定频率下洪水淹没情况进行了模拟,采用Nash-Sutcliffe系数对模型模拟水位结果进行了验证,结合GIS技术对模拟范围、模拟水深、淹没土地进行了分析.结果表明,模型模拟水位误差在0.235 m左右,Nash.Sutcliffe系数为0.78,模拟结果可靠.该模型系统能为洪水风险图绘制、洪泛区管理、洪灾损失评价等提供强有力的技术支撑.     

基于一二维耦合技术的溃坝洪水模拟研究

以印度尼西亚巴丹托鲁水电站溃坝洪水模拟为例,对于地形条件复杂的河流,利用MIKE软件基于一二维耦合技术构建溃坝洪水计算模型,对拟定的溃坝工况进行数值模拟。建立的溃坝洪水一二维耦合模型适用于不规则计算域和地形,通过引入了新的动态耦合技术,避免了采用单一模型时遇到的计算效率、网格精度和准确性方面的问题。通过数值模拟得到了溃口流量过程和下游海滩地区洪水演进过程,并对下游敏感区域进行淹没影响分析。模拟成果为水电站工程设计、溃坝洪水风险分析和灾害损失评估提供了技术支撑。