改進的暴雨洪水淹沒模擬算法及其在淮河流域的應用研究

作者：盧燕宇,鄧汗青,田紅,何冬燕,戴娟

摘要：針對氣象防災減災的迫切需求,以及現有技術環節存在的不足,本文對風險預警和評估中的重要一環——暴雨洪水淹沒模擬算法進行了改進,引入前期降水、下墊面特性、降水時空分布變化對暴雨洪水演進的影響,在降水空間插值、降水產流模型參數優化、二維水動力模型本地化、模型耦合及應用等方面開展了系統分析,改進并形成分布式的暴雨洪水淹沒動態模擬算法,實現從降水—徑流—淹沒各環節的有機聯系和仿真模擬,并在淮河流域典型地區完成算法的檢驗和應用分析。結果表明:根據交叉驗證結果以Kriging法作為降水空間插值的優選方案。基于下墊面信息實現了SCS模型的參數化,在優化CN系數、初損率等參數后SCS模型能夠較好地反映降水產流關系。根據土地利用類型確定了FloodArea模型的地表糙率系數,通過優化降水輸入方式FloodArea模型可以實現更好的仿真效果。以降水產流過程為紐帶實現了SCS模型與FloodArea模型的耦合和算法改進,改進后的算法對暴雨洪水淹沒模擬效果有顯著提升作用,模擬誤差縮小約50%。

發文機構：安徽省氣象科學研究所 安徽省大氣科學與衛星遙感重點實驗室 安徽省氣候中心

關鍵詞：產流降水二維水動力模型耦合空間插值參數優化災害風險runofftwo-dimensional hydrodynamicmodel couplingspatial interpolationparameter optimizationdisaster risk

分類號： TP3[自動化與計算機技術—計算機科學與技術]