洞庭湖區(qū)蓄洪垸分洪洪水演進(jìn)模擬研究——以澧南垸為例.pdf

1、洞庭湖區(qū)是全國商品糧基地和工業(yè)原料供應(yīng)地，經(jīng)濟地位極其重要，但又是全國洪澇災(zāi)害頻繁、嚴(yán)重的地區(qū)。目前，國內(nèi)外針對洞庭湖區(qū)蓄洪垸分洪后的洪水演進(jìn)模擬研究得很少，這卻是蓄洪調(diào)度的科學(xué)基礎(chǔ)。因此，充分利用現(xiàn)有的技術(shù)手段和方法，開展“洞庭湖區(qū)蓄洪垸分洪洪水演進(jìn)模擬研究”，對于最大限度減輕洞庭湖區(qū)洪災(zāi)可能造成的損失、防洪調(diào)度信息化建設(shè)和洪水資源化利用方面具有重要意義。 本文在充分把握洞庭湖蓄洪垸的特點的基礎(chǔ)上，分析比較了各種洪水演進(jìn)方法，

2、選用了水動力學(xué)模型對澧南垸進(jìn)行分洪洪水模擬研究，并利用ArcEngine軟件包開發(fā)出了基于DEM的洞庭湖蓄洪垸洪水演進(jìn)三維分析系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下： 1．分析了洞庭湖的洪水災(zāi)害問題及其三峽工程建成后面臨防洪的新形勢，明確了蓄洪垸在洞庭湖防洪的重要地位，提出了研究洞庭湖蓄洪垸分洪洪水演進(jìn)的必要性。綜述了洪水演進(jìn)模擬、水力學(xué)與GIS結(jié)合及其三維可視化等方面的研究現(xiàn)狀，概括、歸納出了分洪洪水演進(jìn)模擬研究發(fā)展的總體趨勢和規(guī)律

3、。 2．闡述了蓄洪垸洪水演進(jìn)計算基本的方法。一般情況下的分洪洪水演進(jìn)都用二維非恒定流模擬，但針對相對洞庭湖區(qū)蓄洪垸面積較小而數(shù)量較多的特點，其應(yīng)用上有一定的局限性。本文經(jīng)過篩選，把洞庭湖蓄洪垸簡化為一維低水位河道進(jìn)行分洪演進(jìn)模擬，即能滿足防汛調(diào)度的要求，又減少了運算量。用澧南垸5％分洪過程數(shù)據(jù)計算結(jié)果顯示，該模型在澧南垸的分洪演算中有較好的擬合度，可在其他蓄洪垸進(jìn)一步推廣應(yīng)用。同時用VB編寫了適于洞庭湖蓄洪垸洪水演進(jìn)的程序，計算

4、程序?qū)崿F(xiàn)了洞庭湖蓄洪垸分洪演算的核心算法，在應(yīng)用到其他蓄洪垸時只需要更改程序中相應(yīng)的邊界條件參數(shù)和計算條件即可。 3．在三維演示系統(tǒng)開發(fā)中，運用ArcEngine軟件包初步建立了基于數(shù)字高程模型的洪水分析演進(jìn)系統(tǒng)，實現(xiàn)蓄洪垸洪水演進(jìn)的三維可視化動態(tài)演示，并可根據(jù)水位即時得出淹沒面積和分洪量等定量數(shù)據(jù)，提高了洪水分析的效率，大大縮短了野外調(diào)查的時間，便于分析人員迅速做出解決方案。通過澧南垸模擬結(jié)果表明，綜合利用GIS技術(shù)和DEM進(jìn)