基于MIKE21 FM的洪水到达时间提取方法及应用

基于洪水风险图的制作要求及MIKE21FM非结构化网格模型的特点,针对洪水演进数值模型无法直接输出洪水前锋到达时间、传统手动圈定方法低效费时的问题,基于Matlab及DHI Matlab Toolbox,以MIKE21FM输出的平面二维流场信息为输入条件,提出一种高效的洪水前锋到达时间自动提取的计算方法,并以滦河右堤防洪保护区洪水风险图编制为例对该方法进行验证。结果表明,与手动圈定方法相比,该方法能更加准确、便捷地获取洪水到达时间,尤其在多方案的复杂工况下优势更加明显。

内涝和外洪遭遇情景下洪水风险要素解耦模拟

特定洪源作用下的洪水风险要素是编制洪水风险图、开展洪水风险管理的基础。在内涝、外洪等多洪源遭遇情景下,因多洪源耦合作用于洪水风险要素,解耦特定洪源作用下的洪水风险要素是洪水风险分析的难点。基于示踪剂法原理,提出内涝和外洪遭遇情景下洪水风险要素解耦方法。该方法是将特定洪源表示为含有标志示踪剂的源汇项,利用溶质运移模型模拟得到标志示踪剂浓度时空变化过程,通过标志示踪剂分布范围解析特定洪源前锋到达时间,将标志示踪剂浓度比例与淹没水深数量积视为特定洪源作用下淹没水深。解耦方法经过理论公式推导,并通过案例实证进行了验证。以淮河干流1991年洪水蒙洼蓄洪区典型进洪过程为例,对蓄洪区启用后区内淹没水深、前锋到达时间等洪水风险要素进行解耦,并绘制了进洪洪水前锋到达时间,以及内涝、进洪洪水作用下淹没水深空间分布图。区内蓄洪量解耦为进洪量和暴雨内涝积水量,第1次进洪结束时,进洪量占蓄洪量的85.47%;第2次进洪结束时,第1次进洪洪水、第2次进洪洪水及内涝水量分别占蓄洪量的26.80%,64.15%,9.05%。在内涝和外洪遭遇情景下,运用该方法能够快速准确提取进洪洪水的前锋到达时间,且能解耦受内涝、进洪洪水等洪源作用下的淹没水深。