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.

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。