2.1模型分析范围

大凌河下游段的模型计算范围可根据洪水风险图编制成果确定，即细河入汇口至河口段区域。通过查找相关资料确定10a一遇为该河段堤防防洪设计标准，初步统计受洪水淹没威胁的区域为62.57km2。大凌河下游段两岸与河道洪水威胁区域的一、二维水动力耦合模型利用水力学洪水分析方法构建，模拟分析洪水演进淹没风险和漫溢分流过程的洪水标准为50a一遇。

2.2河道断面设置于网格剖分

(1)设置断面。一维水动力模型的基础性重要数据是对河道断面的设置，本研究结合大凌河下游段河道的蜿蜒曲折情况和实际宽度，根据1∶1万测量断面与矢量地形图内插加密河道断面，共设置平均间距为204.26m的76个断面。

(2)网格剖分。对河道两岸洪水威胁区域利用不规则无结构网格剖分技术进行网格划分，然后对网格分布状况及尺寸结合地势地形与线性阻水建筑物进行确定，从而更好的体现该河段的地形特征。网格尺寸应保持在0.003km2以内，对存在较大地形变化的区域和重要地区的网格应适当加大划分密度，最终形成平均尺寸为9.35×10-4km2的网格6.85万个。

2.3设置主要参数

(1)糙率。糙率是反映岸坡影响水流阻力、河道底部及洪泛区地表状况的综合系数，在洪水演进计算模型中占据着重要地位。根据大凌河流域防洪整治工程相关资料和洪水风险图编制细则，结合大凌河下游河段存在少量的杂草与石块的实际情况确定河道的综合糙率为0.035，居民地与农田植被糙率在两岸洪水威胁区分别为0.04、0.06。

(2)时间步长的计算。大凌河下游河段一、二维水动力模型的计算步长应综合考虑模型的运算效率及其稳定性影响因素，最终确定一维模型的时间步长为1s，二维模型的最小与最大时间步长为0.01a、1s，根据河道地形条件与洪水信息对模型的计算时间步长进行自动调整。

2.4确定边界条件

上游入流边界、下游出流边界及区间汇流为大凌河下游段一、二维水动力耦合模型的主要控制条件，所对应的洪水流量过程均为50a一遇。

(1)入流边界条件。上游降雨产汇流为大凌河下游河段洪水的主要来源，由于该河段可供计算的实测洪水资料较少且可靠性较低，因此对上游边界50a一遇的洪水流量过程考虑利用单位线法间接推算，其中暴雨参数根据辽宁省2000年暴雨参数等值线图确定，如图1所示。细河入汇口至河口段范围内的汇流洪水即为大凌河下游段区间洪水，对区间来流洪水过程利用综合单位线法推算如图2所示，入流边界的概化处理方式为洪水沿河均匀汇入。

图1 大凌河下游段细河断面洪水流量过程

图2 大凌河下游段区间汇流洪水过程

(2)出流边界条件。由于受到干流的洪水顶托影响，大凌河下游河段的出流量边界条件可设定为干流断面处50a一遇洪水过程，如图3所示。

图3 大凌河下游河口段50a一遇洪水水位过程线

3大凌河下游洪水演进分析

3.1洪水淹没风险分析

对大凌河下游河段的洪水漫堤淹没风险及演进过程利用所构建的一、二维水动力耦合模型进行分析，对不同河段的实时流量与水位利用非恒定水流动力法进行计算，并对不同时刻任一网格的洪水淹没风险要素在漫顶洪水演进过程中的变化进行模拟分析。然后对各断面最高水位线进行提取，并连接绘制成线如图4所示。

图4 50a一遇洪水下大凌河下游段水面线变化

根据图4可知，在50a一遇洪水标准下大凌河下游河段全线地段发生漫溢现象，漫溢长16.22km，淹没风险大且漫溢水头高。根据不同时刻的洪水淹没水深变化特征可以看出，多个区域在洪水演进初始时刻均出现了淹没现象，随着时间的推移积水深与淹没范围呈现出先增大后减少的变化趋势。上游区域淹没范围在洪水演进12h时迅速增大，淹没区积水量在最大水深为1.20m时达到280.55万m3；河道两岸提防在洪水演进45h时出现漫溢现象，在该条件下洪水演进至大凌河干流河段，在河口处的淹没水深最大为5.48m，积水量达4218.20万m3；淹没区洪水在演进120h时大部分退回至下游区域，在该条件下的积水量达490.52万m3。

3.2计算结果合理性分析

考虑到大凌河下游河段洪涝灾害实测数据资料较少且可靠性较低的实际情况，本研究从地形水深比、流场分布及水量平衡等方面计算分析模拟结果的合理性，从而保证模型的合理性、科学性与精准度。

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0712/630.html

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