基于三维洪水演进模拟的洪水溃堤保险定价应用研究

洪水保险是防洪减灾的一项重要非工程措施,保险费率厘定是洪水保险需要解决的关键问题。通过建立耦合VOF法与k-ε紊流模型的三维洪水演进数学模型,对溃堤洪水演进过程进行了数值模拟。在此基础上可以得到溃堤洪水引起的经济损失,与通过CAPM模型得出的风险附加费率,最终确定洪水总保险费率。将该方法应用于某堤坝工程,进行了不同溃堤情况下的洪水保险费的计算,验证了其实用性,旨在为我国溃堤洪水保险定价提出一种新的研究思路。

长距离调水工程高填方渠道溃堤三维洪水演进情景仿真

为了确保长距离调水工程堤防安全,溃堤洪水演进过程仿真研究对防洪减灾具有重要的现实意义。本文运用基于生长法的Delaunay三角网生成算法建立大规模地形模型,采用三维溃堤洪水演进数学模型对溃堤洪水进行计算,结合虚拟现实计算技术实现了大规模城市场景中的溃堤洪水动态演进仿真,基于虚拟现实平台开发了溃堤洪水淹没演进三维情景仿真系统。系统采用C/S架构,实现了交互式三维场景漫游、溃堤洪水淹没模拟等功能,所研发的系统具有界面友好、操作方便、数据准确、易于维护的特点,达到国内研究的先进水平。结合某长距离调水工程的溃堤洪水演进过程进行了模拟和分析,可为堤防工程管理和应急决策提供仿真分析与直观演示。

城区水库溃坝洪水演进三维动态情景仿真研究

水库大坝一旦溃决会对下游建筑物密集城区的人民生命财产造成巨大损失,而溃坝洪水演进动态情景仿真为洪水灾害应急管理和下游受威胁城区的人员与财产的安全转移提供重要依据。目前对洪水演进可视化的研究注重于对不同时刻计算结果的静态展示,并且对研究区域洪水演进范围、水深、流速等关键水情信息计算时多采用一、二维洪水演进模型,缺乏洪水演进的三维动态情景仿真。针对此问题,文采用CSG法构建了大坝周边的三维场景,基于GUI技术、粒子系统动力学解算等技术实现了溃坝洪水数值模拟和三维场景的耦合,经过纹理变换贴图等后期处理,实现了城区水库溃坝洪水演进三维动态情景仿真。结合某城区溃坝洪水演进过程进行了数值模拟和情景仿真研究,形象、直观地模拟了洪水演进特性,为制定防洪减灾措施提供了直观分析依据和重要理论依据。

高填方渠道溃堤洪水三维风险图研究

目前的风险图绘制研究中,洪水淹没计算多基于一、二维数值模拟,洪灾风险分析较少考虑地形危险性,未能真实反映复杂下游区域洪水淹没情况及洪灾风险分布.因此,本文提出基于三维数值模拟和数据场耦合的高填方渠道溃堤洪水风险图分析方法.首先,建立耦合VOF法的SST k-ω三维溃堤洪水演进数学模型,该模型结合了k-ω和k-ε模型的优势,增加了交叉扩散项,考虑了剪切应力的输送过程,能更精细地模拟湍流过程;其次,基于三维溃堤洪水淹没计算,引入数据场模型,考虑区域地形与洪水各灾情信息的综合风险,绘制三维洪水风险图,并与二维洪水风险图相结合,实现洪灾风险分布的详细、直观表达.以某高填方渠道为例,阐述了风险图绘制方法,分析了溃堤洪水的风险分布特征.