DEM分辨率对山洪淹没模拟影响

DEM是表征地形状况的重要指标,在山洪淹没模拟中起着重要作用。以2016年7月19日发生在河北省石家庄市井陉县西部山区的特大暴雨山洪事件为研究对象,利用HEC-HMS水文模型和FLO-2D水动力模型,设置5种DEM分辨率方案(30、20、15、10、5 m),从淹没范围和淹没水深两方面分析了DEM分辨率对山洪淹没模拟的影响,并从模型运行时间角度对其运行效率进行了评估。研究表明:DEM分辨率越高,则淹没范围越小,平均淹没水深越大,即模型模拟精度越高,山洪事件的淹没范围及水深越接近于实际调查情况(DEM分辨率为30和5 m时,淹没范围及淹没深度的模拟精度分别为0.56和0.41、0.76和0.79);随着DEM分辨率的提高,尤其从10 m提高至5 m时,模拟结果差异减少,模拟精度的增幅也减小,淹没范围和水深的精度增幅分别为2.70%和3.94%;DEM分辨率越高,则模型运行时间越长,模型运行效率越低,5 m DEM方案下的运行时间为30 m DEM方案的700倍。综合考虑模拟精度及模拟时间,10 m分辨率的DEM对山洪淹没模拟、风险评估及预警预报等更为适用。     

Flood Inundation Modelling for Mid‐Lower Brisbane Estuary

This study utilizes a two‐dimensional hydrodynamic model to calibrate and validate an inundation model for the Brisbane River estuary in Queensland, Australia. The bathymetry data used in the hydraulic model are derived from one arc second (1 s) shuttle radar topography mission digital elevation model, and the two‐dimensional hydraulic model is parameterized using the generated bathymetry with four open boundaries with water level observations and roughness coefficients. The calibration performance is evaluated by comparing the simulated results with the digitized records during the January 2013 flood event (a low magnitude event) at three gauging stations. The calibrated model is validated with water level data and available discharge data during the January 2011 flood (a large magnitude event) at four gauging stations located along the Brisbane River. Different performance indices are applied to demonstrate that the developed model performs well during calibration and validation. A sensitivity analysis is presented to assess the influence of riverbed elevation changes on the model because the main uncertainty of the model is the bathymetry data. The proposed model with the shuttle radar topography mission digital elevation model‐derived riverbed elevation for the Brisbane estuary is able to predict the flood inundation extent at an accuracy of 66.9% which is higher than or comparable with the accuracies of the existing studies. However, it is expected that the accuracy will increase if some improved bathymetry data become available in the future. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

设计降雨特征对城市内涝模拟结果的影响分析

降雨是城市内涝的主要诱因之一,不同降雨特征对于城市内涝风险的影响也有所区别。为了进一步挖掘降雨特征对城市内涝风险的影响,采用综合流域排水模型（InfoWorks ICM）构建了我国南方某城市的内涝模型,系统分析了设计降雨的雨型和历时特征对城市内涝模拟结果的影响。在4个重现期的3种降雨雨型和3个降雨历时条件下,共计36个不同降雨情景对研究区的内涝情况进行模拟。通过对比不同模拟情景下的积水深度、积水面积以及积水量等结果发现：在相同降雨雨型和重现期条件下,降雨历时对积水深度的影响有一定的差别;在不同降雨雨型和降雨历时模拟情景中,积水点的位置基本保持一致,而积水面积受降雨雨型和降雨历时的双重影响;峰值积水量受降雨雨型影响较大,受降雨历时影响较小,而积水总量受降雨历时影响较大,受降雨雨型影响较小。研究中量化分析了不同设计降雨特征对城市内涝模拟结果的影响,旨在为合理地开展城市内涝预警以及应急管理等工作提供依据。     

基于SWMM与NSGA-Ⅱ耦合的城区雨水泵站多目标优化调控

针对城区复杂水系统中雨水泵站的调控系统性弱和优化时效性慢的问题,将SWMM的水量水质过程模拟与NSGA-Ⅱ的快速非支配排序进行深度耦合,从减缓城区内涝、控制面源污染负荷输出与减低耗电量的角度,建立了多线程并行计算和带有决策者偏好的城区雨水泵站多目标优化调控模型。对天津空港经济区的雨水泵站优化调度进行实例研究,结果表明,与常规调度方式相比,在典型设计降水情景下,该优化模型在不显著增加节点积水累计时间的前提下,减少输出了1383.34 kg的污染负荷,节约了621.92 kW·h电能,求解速率可提升至单线程串行计算的4.2倍。该优化方案充分利用了泵站调蓄池的库容缓冲和水质稀释作用,减缓了场次降水对于城区水环境的瞬时冲击影响,降低了运行成本。     

社区尺度居民楼内涝淹没过程精细化模拟及室内财产损失评估

以西安一小区居民楼为研究对象,构建了高精度城市雨洪模型,并通过实测暴雨内涝监测数据验证了模型的可靠性;利用构建的模型模拟了6种设计降雨重现期下的居民楼室内动态淹没过程,并以西安市中等收入家庭的房屋配置为计算单元,分析了各类居民室内财产的淹没水深阈值,依此拟合得到了室内财产淹没水深-损失率关系曲线,结合居民楼在不同降雨重现期下的淹没水深,计算得到了各居民楼在不同降雨重现期下的内涝淹没财产损失数据。结果表明：不同降雨重现期下,同一居民楼一层居民房屋室内进水淹没水深随降雨重现期的增大而增大;同一降雨重现期下,各栋居民楼因高程不一致导致内涝淹没过程及最大淹没水深不一样。     

日本中小河流风险区域图制作方法

基于日本2005年针对中小河流制定的洪水淹没风险区域图制作指南,对日本中小河流洪水 淹没区域风险图的制作进行了较详细的介绍,其中归纳了其所需资料、洪水淹没分析方法和淹没区域 风险区域图的具体制作,对我国山区河流洪水风险区域图编制具有重要的借鉴意义。     

水库浸没灾害调查与评价方法研究

水库浸没灾害调查与评价是为浸没范围确定、浸没灾害研究、浸没态势预测提供数据基础,但在具体工作中缺少简便可行的调查与评价方法。为此,结合实际工作经验总结了一套浸没调查方法（研究范围选取、测点布设原则、浸没监测及浸没调查实施方案）与相应的浸没评价方法（确定时空范围、确定地下水临界深度、浸没灾害分区）,并以大顶子山水库上游浸没区分区评价为例对该方法进行了实际运用。运用该方法得到了大顶子山水库的浸没现状评价分区,为研究大顶子山水库浸没问题提供了科学依据。     

水库移民"入股分红"安置方式的构想

分析了长洲水利枢纽水库淹没补偿和移民安置补偿数量,论述了水库移民安置设计构想,提出了以淹没补偿和移民安置补偿费作为投资的“入股分红”安置方式,并对分红收入进行了测算,探讨了“入股分红”安置方式的优点及存在的问题。     

南水北调中线工程北汝河段串流区淹没解决方案分析

北汝河和石河之间以及石河右岸地势较低,北汝河和石河洪水漫溢出槽;南水北调中线工程总干渠及各河道建筑物修建后缩窄了行洪断面,对河道的行洪产生一定影响,上游水位壅高、淹没时间延长,上游耕地和村庄淹没水深有所增大。结合北汝河串流片特点对淹没影响进行处理,选定了征迁安置、河道防护、河道治理、河道防护与河道治理结合4个处理方案进行研究比选,按照技术可行、经济最优并最大限度的保障受淹没影响村民安居乐业的标准,选定方案三即河道治理方案为最优方案。     

高坝洲水利枢纽水库淹没处理设计

清江高坝洲库区移民规划设计应用了系统工程的理论和方法，把高坝洲水库淹没与移民工程作为一个大系统，凡涉及的环境与生态，社会与经济，资源与开发，法律与习俗，政府行为与科学技术等，均分别作为若干个小系统，整体研究水库淹没与移民安置所引起的生产系统和社会网络的破坏问题；提出涉及区域（水库淹没区和移民安置区）生产力配置与布局的调整方案和安置移民的措施。以村、组为单元进行了移民环境容量的分析研究，并以村、组为