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安全与环境学报2024年第11期:洪洼洪泛区溃堤洪水与漫溢洪水联合演进数值模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈小凤;胡勇;章启兵;

单位:安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院;安徽省水科学与智慧水利重点实验室;

摘要:河道溃堤洪水与漫溢洪水是两种典型的洪水灾害,准确模拟这两类洪水的联合演进过程至关重要。为准确获取超标准洪水条件下溃堤洪水和漫溢洪水的联合演进情况,以淮河流域典型洪泛区为研究区域,结合河道形态、下垫面条件、工程调度等情况,综合确定网格大小、空间步长与时间步长等。采用MIKE11构建一维河网模型,采用MIKE21构建洪洼洪泛区二维水动力学模型,采用MIKE FLOOD构建一维、二维耦合模型,分别采用标准连接、侧向连接耦合溃堤洪水与漫溢洪水。采用2003年、2007年典型洪水过程对一维模型的参数进行率定和验证,模拟水位过程与实测水位过程拟合较好,纳什效率系数均大于0.80,水位峰值模拟值与实测值偏差小于5%,构建的模型能够同时模拟溃堤、漫溢洪水演进过程。在100 a一遇、300 a一遇超标准洪水与不同防洪薄弱堤段组合情景条件下,开展典型溃堤、漫溢场景的洪水联合演进过程模拟。模拟结果表明,100 a一遇、300 a一遇超标准洪水淹没范围分别为121.50 km~2、149.87 km~2,平均最大淹没水深分别为2.33 m、2.90 m,洪水演进及淹没情况符合区域地形地物等实际情况。研究成果可为区域洪水预案编制、灾害预警、决策制定、避洪转移等提供依据,也可为同类型研究工作提供借鉴。

关键词:公共安全;溃堤洪水;漫溢洪水;超标准洪水;洪水演进模拟;洪洼洪泛区

基金资助:安徽省自然科学基金项目(2208085US16); 安徽省水科院科技攻关计划项目(KJGG202202); 安徽省引江济淮集团有限公司科技项目(YJJH-ZT-ZX-20230706545)