三维数值模拟下的溶洞安全水位提取方法

为确保安全合理地开发岩溶洞穴,往往需要考虑洞内的洪水情况。基于此,提出一种基于三维地理空间信息与洪水数值模拟的溶洞安全水位提取方法。首先采用Green-Ampt法、SCS单位线法和动波法构建山洪模型并验证该模型的可靠性。其次将设计的十年一遇暴雨输入洪水模型计算溶洞入口处洪水过程线,并将该洪水过程数据作为洞内洪水模拟的输入条件。最后选取较为高效的三维湍流模型在溶洞三维模型中进行洪水模拟进而提取溶洞安全水位坐标。结果表明,模拟洪痕和实际调查洪痕位置基本吻合,此次构建的山洪模型适用于该研究区域的洪水计算,且基于大涡模拟的洞内洪水三维模拟结果基本符合实际洞内水位变化特性。该方法可为溶洞开发提供更合理的安全水位参考数据。