基于HEC-RAS模型的雅江中游古高能洪水的模拟研究

摘要

高能洪水是地球上目前已知最大规模的极端洪水事件,其对全球地貌演化、气候变化等有着深刻的影响。高能洪水重建可以提高对极端洪水事件的认识,进一步探索高山峡谷地貌对于极端洪水事件的响应。然而,针对高海拔山区的高能洪水模型应用仍存在一定局限,无法得到高准确度的重建结果。为了研究雅江中游高能洪水规模,本研究在雅鲁藏布江中游宽谷加查—米林河段发现的代表古高能洪水的17个砾石洲/滩的基础上,采用HEC-RAS模型,结合ArcGIS平台下的HEC-Georas模块重建了古高能洪水洪峰流量;以±35%的变幅对曼宁糙率系数进行了敏感性测试,以保证重建结果的准确性。计算结果表明:(1)17个砾石洲/滩的模拟水位与野外调查所得标志水位能较好吻合,与实测结果相比误差均小于0.1%;(2)雅鲁藏布江中游古高能洪水洪峰水位为3047.09~3373.39 m,洪峰流量为0.2×10^(6)~1.8×10^(6)m^(3)/s,且最大淹没水深为366 m;(3)当曼宁系数处于±35%的变幅下时,洪峰水位的误差为-0.36%~0.17%,说明该模型对曼宁糙率系数的敏感性较差,采用此方法能够很好地恢复雅鲁藏布江中游古高能洪水洪峰流量。该研究对于充分认识雅鲁藏布江中游的洪水运动规律有重要作用,对于揭示高能洪水在高山峡谷区的特征及其地貌响应具有重要的现实意义。