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    188宝金博页面版: 武汉城市强降水内涝仿真模拟系统研制

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    内容提示： 第 卷第 期 年 月暴雨灾害 文章缩号 武汉城市强降水内涝仿真模拟系统研制陈波冯光柳 中国气象局武汉暴雨研究所武汉 摘薹通过采集武汉市城市地理、河道地形、工程设施、气象监测、防洪调度等基础空间信息。构建完整的武汉市暴雨内涝数学模型反映了降雨量分布、产汇流原理、地面流...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：51 | 上传日期：2012-05-01 12:42:09 | 文档星级：
    第 卷第 期 年 月暴雨灾害 文章缩号 武汉城市强降水内涝仿真模拟系统研制陈波冯光柳 中国气象局武汉暴雨研究所武汉 摘薹通过采集武汉市城市地理、河道地形、工程设施、气象监测、防洪调度等基础空间信息。构建完整的武汉市暴雨内涝数学模型反映了降雨量分布、产汇流原理、地面流、河道明渠流、堰流等多种工程情况及其相互连接问题。此外选择典型的暴雨个例作为降雨边界条件代人模型中进行计算将模型的计算结果和实测结果进行比较分析两者的绝对误差及误差分布特征。结果表明城市暴雨内涝仿真模拟系统的模拟结果基本可信。模型具有良好的适用性。关键词暴雨内涝仿真系统武汉市中图分类号 文献标识码 引言暴雨内涝灾害是由于雨量过多地势低洼积水不能及时排除而形成的自然灾害。城市是暴雨内涝灾害风险变化最迅速、最显著的区域 。近年来高速发展的城市化进程引起城市水文特性的显著变化市区房屋建筑密集混凝土覆盖面积增大雨水渗透减少雨水滞留与调蓄功能下降而“城市热岛效应”又造成市区降水频率增大雨时延长。使以往设计的排水系统排涝标准降低雨水更易积漫排涝历时加长。城市经济类型的多元化及资产的高密集性使城市的综合承灾能力脆弱即使在同等致灾条件下其损失总量必然增大。因此采用科学方法建立城市暴雨洪涝监测、预报、灾害风险评估一体化的防汛风险信息系统是十分必要的。国外在城市降水径流模型及城市排水系统的数值计算模型的开发上最有代表性的是美国城市暴雨雨水管理模型 阁。对城市排水系统有很强的模拟计算功能。模型为动态降雨径流模拟模型。对径流水量水质进行单一事件模拟或者连续模拟。模型将排水流域划分为若干子流域。通过计算子流域中产生的径流。以及在管道和明渠中的流速、水深和水质等来估价整个流域径流情况。 曾在美国二十多个城市使用解决当地排水流域的水量水质问题并且在加拿大、欧洲和澳大利亚也有广泛应用。我国虽然起步较晚但发展迅速天津气象科研所与中国水利水电科学研究院减灾中心、天津大学建工学院合作。研制了天津市城区沥涝仿真模型 该模型具备了一定的沥涝动态监测预报能力。在国内处于领先地位部分成果达到国际先进水平。本文通过构建完整的武汉市暴雨内涝数学模型、概化城市地理信息。从而建立武汉城市强降水内涝仿真模拟系统。并通过与实际情况的对比分析验证仿真模型的模拟效果。 城市暴雨内涝仿真模型的基本原理模型以城市地表与明渠河道水流运动为主要模拟对象基本控制方程以平面二维非恒定流的基本方程为骨架嘲。同时针对小于离散网格尺度的排水渠涌或河道在二维模型中结合采用了一维明渠非恒定流方程的算法 叼。城市局部地区地形复杂。各种建筑物特别是各种防洪工程设施对暴雨径流影响较大。为了更好地反映城市暴雨径流的特点。该模型应用有限体积法 】的思想。采用无结构不规则网格设计计算区域 。网格可以设计成三边形、四边形或五边形。网格各边定义成通道。其法线方向可为任意方向。如图 所示。按照有限体积法。取单元网格为控制体在网格中心处计算水位日在网格周边通道的中点处计算流量 。其中水位采用的是网格平均值流量则为通道平均值。另外水位和流量在时间上采取时间交错计算方式 图 。收稿日期 ∞ 舴 定稿日期 基金项目中央级公益类科研院所基本科研业务专项中国气象局武汉暴雨研究所 、湖北省科技攻关计划 、中小流域洪水预警预报方法研究及中国气象局武汉暴雨研究所暴雨研究开放基金 共同资助作者简介陈波男 年生。高级工程师主要从事暴雨应用研究。 万方数据

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