水利水电技术 第40卷 2009年第3期
WRyV1N13二维非恒定流洪水演进模拟模型开发及应用
张秋霞,王义成
(中国水利水电科学研究院遥感技术应用开发中心,北京 100044)
摘 要:简要分析了目前二维洪水淹没模拟的研究进展,基于流域20mDEM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Nash2Sutcliffe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01235m左右,Nash2Sutcliffe系数为0178,
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。关键词:二维洪水模拟;GIS技术;河道洪水;洪水风险图;雁栖河;北京市
中图分类号:TV12215 文献标识码:B 文章编号:100020860(2009)0320062204
Developmentandapplicationoftwo2dimensionalunsteadyfloodroutingmodel
ZHANGQiu2xia,WANGYi2cheng
(RemoteSensingTechnologyApplicationResearchCenter,ChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch,Beijing 100044,China)
Abstract:Thetrendoftwo2dimensionalfloodroutingmodellingresearchisbrieflyanalyzed1Basedonthe20mDEMdataandobserveddischargeofYanqiRiver,theflood2inundationunderthedesignedfloodfrequencyofthedownstreamchannelissimula2tedhereinwiththetwo2dimensionalunsteadyflood2routingmodel1Furthermore,thesimulatedresultisvalidatedwithNash2Sut2cliffecoefficient,andthen,thesimulatedarea,flooddepthandland2inundationareanalyzedaswell1Theresultshowsthattheresultisreliablewiththeerrorofthesimulatedflooddepthofabout01235m,andtheNash2Sutcliffecoefficientof01781Themodelcannotonlybeappliedtodrawthefloodriskmap,butcanalsoprovideastrongtechnicalsupportforthefloodedareamanagement,flooddisasterassessmentetc1Keywords:two2dimensionalfloodmodelling;GIStechnique;riverchannelflood;floodriskmap;YanqiRiver;Beijing
第35卷第2期2024年3月 水科学进展ADVANCESINWATERSCIENCEVol.35,No.2Mar.2024
DOI:10.14042/ki.32.1309.2024.02.006
考虑不同水流交换模式的城市洪涝一维二维双向耦合模型
王小杰1,夏军强1,李启杰1,侯精明2
(1.武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室,湖北武汉 430072;2.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048)
摘要:为准确模拟城市洪涝过程,以地表二维流动模型和SWMM一维管流模型为基础,同时考虑地表径流与地下
管流交换的3种模式,构建了城市地表与地下管流双向耦合的水动力学模型。采用水槽试验算例和理论算例对耦合模型进行验证,并将耦合模型应用到英国Glasgow城市街区,分析排水管网和不同地表地下水流交换模式对城市洪涝过程的影响。结果表明:模型在试验算例和理论算例的模拟中均具有较好的精度和可靠性,模型能够准确地模拟具有排水管网的城市洪涝演进过程;与无排水系统相比,检查井简化法、雨水口法和雨水口-检查井法3种水流交换模式下Glasgow城市街区模拟的最大淹没面积分别减少9.3%、23.2%和24.5%,其中对重度积水的消减作用更显著,淹没面积分别减少43.6%、79.9%和80.9%;检查井简化法的消减作用要远小于雨水口法和雨水口-检查井法,后两者差异较小。雨水口法和雨水口-检查井法比较符合实际情况,且雨水口-检查井法的计算效率更高更简单,因此,在城市洪涝模拟中采用雨水口-检查井法考虑地表径流与地下管流交换过程更符合实际。
关键词:城市洪涝;SWMM;地表二维模型;模型耦合;地表径流与地下管流交换中图分类号:TU992;P333.2 文献标志码:A 文章编号:1001-6791(2024)02-0244-12
收稿日期:2023-07-30;网络出版日期:2023-12-19网络出版地址:https:///urlid/32.1309.P.20231219.1110.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(41890823;52209098)作者简介:王小杰(1995—),女,陕西西安人,博士研究生,主要从事城市洪涝方面研究。E-mail:wangxiaojie@通信作者:夏军强,E-mail:xiajq@受全球气候变化和人类活动的双重影响,短历时强降雨引起的洪涝灾害频发,造成了严重的经济损失和
溃堤洪水分析的一、二维水动力耦合模型及应用
苑希民;薛文宇;冯国娜;李长跃
【摘 要】A coupled one-and two-dimensional hydrodynamic model was
developed to simulate the flood wave propagation through the breaches.
The Preissmann scheme was used for the one-dimensional model and the
Roe scheme on unstructured meshes was used for the two-dimensional
model. The special boundaries, such as roads and irrigation ditches, were
generalized as broad crested weirs and were linearized. A coupled model
with real terrain was established through coupling the unstructured mesh
and special boundaries, and the dry and wet depth theory was used to
optimize this model. The model was applied to simulation of a levee-breach flood that occurred in the West Irrigation Area of the Qingtongxia
Gorge of the Yellow River. The results show that the model can truly
simulate the flood wave propagation and flood inundation area in the
蓄滞洪区洪水演进一、二维数值仿真
及其在洼淀联合调度中的应用
李大鸣 ，林毅 ，周志华
（１．天津大学建筑２ｔ２程学院暨港口与海洋工程教育部重点实验室，天津３０００７２；２．天津市水利科学研究所，天津３０００６１）
［摘要］ 为了实现蓄滞洪区内各洼淀实时洪水调度，考虑到蓄滞洪区内复杂河网与洼淀交错的情况，建立了 河道、滞洪区联合计算的一、二维衔接洪水演进数学模型，在考虑铁路、公路、堤防及桥涵等阻水建筑物等复 杂边界条件下，采用有限体积法进行离散和求解。结合蓄滞洪区实时洪水调度仿真系统的总体框架，建立了 模拟洪水在蓄滞洪区内任意位置的水位、流速、淹没水深、历时等演进过程的一、二维洪水演进数值仿真系 统。结合大清河实测资料对东淀滞洪区洪水演进进行了模型验证，结果基本吻合，并应用该系统对大清河滞 洪区五洼联合调度方案进行了实时模拟，分析了洼淀联合调度下出现的倒淀现象，对不同方案进行了比较分 析，实现了实时的洪水调度分析。 ［关键词］ 蓄滞洪区；洪水演进；一、二维数值仿真；有限体积法；联合调度 ［中图分类号］ＴＶ１２２ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １００９—１７４２（２０１０）０３—００８２—０８
１前言
蓄滞洪区作为江河防洪体系重要组成部分，是
城市防洪的最后屏障，在防洪危机时刻发挥关键作
用。近年来随着流域经济社会的发展，滞洪区内洼 淀的情况也发生了巨大变化，人口急剧增加，经济发
展，财富增多。因此蓄滞洪区的合理调度变得尤为
重要和困难，既要有效地拦蓄洪水保证城市的安全，
又要最大程度地减少蓄滞洪区洼淀内的洪灾损失。 为了实现实时的洪水调度分析，需要建立一个数值
仿真系统，对洪水演进过程进行数值模拟，从而选择 合理的洪水调度方案，合理、及时地调控滞洪区内各
洼淀的使用，正确引导洪水，减少洪灾损失。
洪水演进数值的模拟是掌握洪水演进规律的重 要方法之一。对于洪水演进数值模拟，国内外学者
都进行了研究，意大利的Ｃａｌｅｆｆｉ和Ｖａｌｉａｎｉ¨ 采用二
