改进的暴雨洪水淹没模拟算法及其在淮河流域的应用研究

发布时间：2024-01-29 15:24

　　针对气象防灾减灾的迫切需求,以及现有技术环节存在的不足,本文对风险预警和评估中的重要一环——暴雨洪水淹没模拟算法进行了改进,引入前期降水、下垫面特性、降水时空分布变化对暴雨洪水演进的影响,在降水空间插值、降水产流模型参数优化、二维水动力模型本地化、模型耦合及应用等方面开展了系统分析,改进并形成分布式的暴雨洪水淹没动态模拟算法,实现从降水—径流—淹没各环节的有机联系和仿真模拟,并在淮河流域典型地区完成算法的检验和应用分析。结果表明:根据交叉验证结果以Kriging法作为降水空间插值的优选方案。基于下垫面信息实现了SCS模型的参数化,在优化CN系数、初损率等参数后SCS模型能够较好地反映降水产流关系。根据土地利用类型确定了FloodArea模型的地表糙率系数,通过优化降水输入方式FloodArea模型可以实现更好的仿真效果。以降水产流过程为纽带实现了SCS模型与FloodArea模型的耦合和算法改进,改进后的算法对暴雨洪水淹没模拟效果有显著提升作用,模拟误差缩小约50%。

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图1技术路线和算法流程

图2FloodArea汇流计算原理示意[12]

图3研究样区概况、地形、水文站和气象站分布

图4不同降水插值方法交叉验证的平均相对误差(a)、均方根误差(b)和纳什效率系数(c)

本文编号：3888392