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降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响初探

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响初探

第三届城市水安全与水管理学术研讨会暨第四届城市防洪排涝学术研讨会

作者：曹雪健张哲李步朱自伟李瑞栋戚友存倪广恒清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响一直是城市水文研究中备受关注的问题。由于缺乏高分辨率实测降雨数据,对这一问题至今仍旧缺乏足够的认识。本研究基于高时空分辨率的雷达降雨观测,通过升尺度得到了空间分辨率从100m到3000m变化的... 详细信息

降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响一直是城市水文研究中备受关注的问题。由于缺乏高分辨率实测降雨数据,对这一问题至今仍旧缺乏足够的认识。本研究基于高时空分辨率的雷达降雨观测,通过升尺度得到了空间分辨率从100m到3000m变化的五套数据,继而从不同尺度定量分析了降雨空间分辨率对城市洪水模拟的影响。结果表明,低空间分辨率驱动下的洪水模拟会低估峰值流量而高估洪水总量。同时,该影响会随着集水区面积的增大而增加。然而随着分辨率的降低该影响却并不呈现单调变化,当分辨率低于500m后模拟精度反而会有所提升。研究成果有助于进一步深化对降雨分辨率效应的科学认识,为城市洪水模拟中降雨空间分辨率的合理选择提供参考。

关键词：降雨空间分辨率城市洪水模拟双偏振雷达空间异质性

来源： cnki会议评论

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基于水文水动力耦合模型的洪水淹没模拟

南水北调与水利科技 2019年第5期17卷 37-43页

作者：余富强鱼京善蒋卫威黄秋森姚晓磊北京师范大学水科学研究院城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 中科宇图科技股份有限公司北京100101

中国中小流域地区洪水灾害频发,探究新型城市雨洪模型是当下的研究热点。通过耦合水文模型与二维水动力模型的方法,使得在模拟城市下垫面洪水淹没情况的同时,又能使模拟达到较快的运算速度。以泉州市梅溪流域为例,探究耦合模型在中国中... 详细信息

中国中小流域地区洪水灾害频发,探究新型城市雨洪模型是当下的研究热点。通过耦合水文模型与二维水动力模型的方法,使得在模拟城市下垫面洪水淹没情况的同时,又能使模拟达到较快的运算速度。以泉州市梅溪流域为例,探究耦合模型在中国中小流域范围应用的可行性。结果表明,耦合模型模拟水量平衡误差极小,淹没水深结果与验证值吻合较好。根据对淹没水深图与达最大水深时间图的分析,得到区域范围洪水的空间分布及时间分布,可为中小流域洪水治理提供决策支持。但中小流域水文数据匮乏一定程度上限制了模型的可靠性。

关键词：水文模型二维水动力模型水文水动力模型耦合城市洪水模拟洪水淹没图达最大水深时间图

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福州市雨洪模拟

水利水电科技进展 2011年第5期31卷 14-19页

作者：李帅杰程晓陶郑敬伟王静中国水利水电科学研究院北京100038

为把握城市洪涝风险的演变趋向,建立了可用于模拟福州城区雨洪产消过程的水力学模型。模型中平面水流的特性按二维非恒定流求解,小尺度河道水流的特性则按一维非恒定流求解。应用近年来重创福州的2次台风暴雨洪水的实测资料对模型进行... 详细信息

为把握城市洪涝风险的演变趋向,建立了可用于模拟福州城区雨洪产消过程的水力学模型。模型中平面水流的特性按二维非恒定流求解,小尺度河道水流的特性则按一维非恒定流求解。应用近年来重创福州的2次台风暴雨洪水的实测资料对模型进行调试和验证,结果表明模型具有良好的计算精度。模型可提供福州市洪水风险分析所需的洪水峰现时间、淹没范围、淹没水深、淹没历时等时空分布信息,为开展城市洪涝风险分析与评估、科学制定防汛应急预案、合理调度防洪工程体系提供先进有效的技术手段。

关键词：水力学模型非恒定流城市洪水模拟洪水风险分析福州市

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突发性洪水对港口及其集疏运通道的影响

人民长江 2017年第18期48卷 1-5页

作者：杨啸王文渊郭子坚大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

在全球气候变化的背景下,极端降水导致的港口及港口城市突发性洪水问题受到越来越多的关注。为了获得精确的高分辨率洪水淹没图,以英国港口城市利物浦为例,基于有限体积法的Godunov格式和HLLC近似黎曼解,利用计算机图形处理器并行计算... 详细信息

在全球气候变化的背景下,极端降水导致的港口及港口城市突发性洪水问题受到越来越多的关注。为了获得精确的高分辨率洪水淹没图,以英国港口城市利物浦为例,基于有限体积法的Godunov格式和HLLC近似黎曼解,利用计算机图形处理器并行计算求解二维浅水方程,模拟了极端降水情景下突发性洪水在港口城市复杂地形上形成的表面径流,研究港口区域及其集疏运道路的淹没情况。研究结果表明,突发性洪水对利物浦港口码头区域影响甚小,但对港口堆场、后方服务区、临港工业区以及集疏运道路有不同程度的影响。研究成果可以为港口及其集疏运规划提供理论支撑。

关键词：突发性洪水集疏运通道有限体积法城市洪水模拟利物浦港口

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极端降水对港口及其集疏运通道的影响研究

极端降水对港口及其集疏运通道的影响研究

作者：杨啸大连理工大学

学位级别：硕士

在全球气候变化的大背景下,极端降水等极端天气和气候事件频繁发生,对自然系统乃至人类系统造成了广泛的影响,并受到国内外学者越来越多的关注。与此同时,随着全球经济一体化的程度加深和国际贸易的高速发展,港口以及港口城市在全球经... 详细信息

在全球气候变化的大背景下,极端降水等极端天气和气候事件频繁发生,对自然系统乃至人类系统造成了广泛的影响,并受到国内外学者越来越多的关注。与此同时,随着全球经济一体化的程度加深和国际贸易的高速发展,港口以及港口城市在全球经济贸易和区域经济发展中的重要性日益显著。为了定量地评估极端降水对港口及其集疏运系统乃至港口城市的影响的最大可能范围和影响程度并获得精确的高分辨率洪水淹没图,本研究基于有限体积法的Godunov格式和HLLC近似黎曼解,在高分辨率的港区及其周边的数字高程模型上,以二维浅水方程作为控制方程,构建降水对港区及周边区域影响的数值模型;随后,利用计算机图形处理器并行计算程序求解二维浅水方程,模拟极端降水情景下突发性洪水在港口城市复杂地形上形成的表面径流,实现港口区域及其集疏运道路的淹没情况的可视化;最后引入最大淹没水深、淹没范围、淹没长度以及初始淹没时间作为评价指标,组成极端降水对港区及其周边影响的评价体系。为验证模型的可信度及可操作性,本研究以英国利物浦港及其周边地区作为实例,运用降水对港口及其集疏运通道影响模型,得到研究区域内各处的最大淹没水深和受灾区域淹没范围,绘制出研究区域最大淹没水深图以及受影响的港口集疏运通道的淹没历时曲线,并总结极端降水引起的突发性洪水对港口集疏运通道的总体影响情况。研究结果表明极端降水引起的突发性洪水对码头区域几乎没有影响,但对港口堆场、后方服务区、临港工业区以及集疏运道路有不同程度的影响。本研究成果可以为港口及其集疏运体系的规划与防灾减灾提供理论支撑。

关键词：极端降水港口集疏运通道有限体积法城市洪水模拟