[发明专利]一种描述滩区洪水演进特征的方法

说明书

一种描述滩区洪水演进特征的方法，包括以下步骤：采集设定区域的洪水演进信息，进行洪水模拟，用以获取该区域进出水数据；沿着设定区域的边界设置监测断面，监测整个洪水期间沿各个方向进出滩区的洪水；以整个洪水期间沿各个方向进出滩区的洪水数据，绘制设定区域的洪水演进双线图；以洪水演进双线图，划分洪水演进类型。本发明可以详细的展现一场洪水过程中滩区内的洪水演进如何变化，帮助研究者理解滩区内洪水演进的特征，以明确不同滩区在防洪系统中的功能，为管理者制订防洪策略，开发洪水资源提供指导。

技术领域

本发明水文预警技术领域，涉及一种区域进出水分析技术，更具体地，涉及一种描述滩区洪水演进特征的方法。

背景技术

滩区是河流汛期行洪、滞洪与沉沙的重要区域。黄河下游滩区在发挥行洪、滞洪与沉沙的功能外，其内还存在大量的居住地与耕地，是100多万滩区居民赖以生存和居住空间。研究滩区洪水的演进方式与特征，对于探究滩区洪水行洪、滞洪功能发挥作用的机制，明确滩区洪水风险具有重要意义。

在以往的洪水淹没研究中，研究者通过建立水动力学模型或物理模型模拟了典型洪水条件下滩区洪水淹没的过程，以淹没水深、淹没时长、淹没面积等漫滩结果指标为基础形成了评价滩区洪水漫滩风险的体系，并通过遥感观测(如流量、洪水范围和面积、水位)得到实际的洪水演进情况，用于对水动力学模型的校准与检验。

现有技术文件1(CN112257352A)公开了一维水动力模型和二维水动力模型的耦合方法及系统，包括：构建一维水动力模型；一维水动力模型包括一维河网水流数学模型；构建二维水动力模型，用于模拟地表二维浅水流动；根据一维水动力模型和二维水动力模型，针对多种河流断面形态进行对应的一二维水动力模型耦合方式。现有技术文件1的不足之处在于，该技术仅对不同洪水频率下的洪水影响程度与范围的模拟和预测，建立了包括河道和滩区为一体的洪水演进模型。这些模型很好的模拟了洪水漫滩的情况，得到了漫滩的结果，但并未重点关注滩区内的洪水演进过程，因此并未深入探讨和分析滩区洪水的来源、去向及演进方式的变化。

对于滩区洪水而言，基于河槽研究构建的方法体现出一定的局限性。由于滩区缺少像河槽一样稳定的边界，洪水进入后常呈现漫流的状态，这使得滩区的洪水演进表现出不同于河槽洪水演进的特征。因此本发明提供了一种描述滩区洪水演进特征的方法，用以研究滩区洪水演进的特征与机制。

发明内容

针对目前缺少描述滩区洪水演进方式的问题，为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种描述滩区洪水演进特征的方法，用以表现洪水在滩区演进的进出水特征，通过本发明研究者可以直观的发现不同滩区之间洪水演进方式的异同，用以理解不同影响因素对滩区行洪、滞洪功能发挥的影响，为滩区功能的发挥提供指导。

本发明采用如下的技术方案。

一种描述滩区洪水演进特征的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集设定区域的洪水演进信息，利用洪水演进信息搭建二维洪水演进模型进行洪水模拟；

步骤2，沿着设定区域的边界设置监测断面，监测整个洪水期间沿各个方向进出设定区域的洪水，获取该区域进出水数据；

步骤3，以设定区域的进出水数据，绘制设定区域的洪水演进双线图；

步骤4，根据步骤3中获得的洪水演进双线图中的进出水量与进出水方向，划分设定区域的滩区洪水演进特征类型。

设定区域为待描述洪水演进特征的滩区；利用Delft3D或MIKE 21工程软件包搭建二维洪水演进模型。

对步骤1中所述洪水模拟进行率定，令各断面水量和水位数据的纳什效率系数大于0.75、平均相对误差小于0.1。

步骤1中所述洪水演进信息包括设定区域的水文信息、土地利用信息、地形信息和地面糙率信息。