基于水文和水动力耦合模型的城市洪水模拟研究

摘要

本文通过耦合水文和水动力模型的方式提出了一个新的城市洪水模拟工具.耦合模型克1服了单独建模的弊端,比如水动力模型通常会带来较高的计算成本,而水文模型对下垫面水流流动过程的描述有时缺乏一定的物理基础.一个流域在模拟之前被划分为水文区和水力区,然后将耦合模型的水文子模型和水动力子模型在各自的分区上应用并交互,完成模拟.本文中耦合模型被应用于英格兰Morpeth市,来模拟一场2008年发生在该市的洪水事件.经计算发现,数值模拟的结果与事后现场调查测量的结果十分接近.当与单纯使用二维水动力模型来模拟整个城市区域相比,耦合模型在满足模拟精度的情况下,节省了大约30％的计算时间.结果表明,耦合模型可以作为一个高效的计算工具用于城市规划和洪水风险管理.