防洪保护区洪水风险分析模型优化与参数适应性研究

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水土流失的加剧和城市化进程的加速对新时代的防洪减灾事业造成了极大的压力,采用非工程措施和工程措施结合转变洪水管理模式,做好防洪保护区的防洪风险管理将是防洪减灾事业的必然要求。如何建立高精度高效率的洪水风险分析模型模拟区域内的各洪水要素,将是今后追求的目标和亟待解决的难题。基于此,本论文依托漳卫新河右堤防洪保护区洪水风险图编制项目,对洪水风险分析模型进行了优化和参数适应性研究,主要研究内容和结论如下:  (1)在分析二维水动力学模型理论的基础上对模型进行优化处理,即通过对重点研究区域加密网格,线状地物和桥涵地合理概化,卫星遥感技术糙率分区,优化干湿边界,考虑实际土壤地入渗损失等方面的改进,最大程度上实现了模型的精细化和高效率的统一。  (2)分别从网格尺度、糙率设定和线状地物三个方面研究其适应性,即通过构建多组方案进行对比分析,结果表明:网格尺度在很大程度上影响模型的可靠性,合理的网格尺度可以保证模型精度并兼顾模型效率;糙率对洪水流速影响最大,对淹没水深影响次之,对洪水的流态影响最小;因此,合理的设置糙率分区,可以准确有效地模拟洪水演进过程;通过分析对比不同高度(0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m)线状地物对洪水各风险要素的影响,结果表明:洪水量级较大的情况下(P=2%、1%),高于地面0.5m以上的线状地物对洪水演进影响明显,模型构建中应考虑其阻水作用;洪水量级较小的情况下(P=5%、10%),模型中应考虑高于地面0.4m线状物的阻水作用。  (3)在对洪水风险模型优化和参数适应性分析的基础上,建立了漳卫新河右堤防洪保护区二维水动力模型,模拟了溃堤洪水在保护区内的淹没水深、洪水流速以及洪水流态等风险要素,并通过对这些因素的综合分析,对防洪保护区进行了洪水风险区划,从而为防汛决策部门制定相应政策和人民群众生命财产安全提供了有效地保障。
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