為準(zhǔn)確高效計(jì)算缺乏高精度地形資料地區(qū)河道中洪水演進(jìn)過程,在空間分辨率為30 m的ASTER GDEM V2地形數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上采用不同方法對金沙江葉巴灘-巴塘區(qū)間河道地形進(jìn)行重建,采用基于顯卡加速的地表水及其伴隨輸移過程模型模擬了2018年"11·03"堰塞壩險(xiǎn)情洪水過程,并與實(shí)測洪水過程進(jìn)行對比驗(yàn)證。結(jié)果表明:①不同空間插值方法對河道地形特性的插值表達(dá)精度相差較大,樣條函數(shù)法和根據(jù)河流走勢的趨勢平滑法生成的河道地形能較好表達(dá)河道地貌形態(tài);②不同斷面間距下趨勢平滑法河道地形洪水演進(jìn)模擬精度隨斷面間距增大而增加,僅使用入流口和出流口斷面高程模擬效果在不同斷面間距中最好;③使用趨勢平滑法生成河道地形時(shí),洪水模擬精度隨河道下挖深度的增加呈增加趨勢,下挖深度為50 m時(shí)NSE達(dá)到0.937,R²達(dá)到0.976。研究分析了河道地形重建方法、插值斷面間距及下挖深度對洪水演進(jìn)模擬精度的影響,可為洪水應(yīng)急搶險(xiǎn)快速預(yù)測提供數(shù)據(jù)處理方法。

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【部分圖文】：

圖1 河道斷面最低點(diǎn)高程圖

通過GoogleEarth提供的多年遙感影像數(shù)據(jù)提取河道邊界,自上游向下游以5km為間距選取河道斷面并編號(hào),其中第一個(gè)斷面為葉巴灘站,最后一個(gè)斷面為巴塘站。以河道斷面高程最小值進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如圖1所示,ASTERGDEMV2原始河道高程并不符合河道地形特征規(guī)律,因此對第8個(gè)斷....

圖2 不同地形處理方法下河道剖面

選取葉巴灘下游5km河道進(jìn)行河道剖面分析,結(jié)果如圖3(a)所示。水文填挖法僅僅是在ASTERGDEMV2地形數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行填挖形成平緩的地形數(shù)據(jù),但其受輸入地形數(shù)據(jù)影響較大,河道高程不符合隨水流匯聚遞減的客觀規(guī)律。將葉巴灘下游5km河道剖面高程信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見表1),可以....

圖3 不同斷面間距下洪水演進(jìn)模擬結(jié)果

圖3為葉巴灘-巴塘不同斷面間距河道插值的模擬流量過程結(jié)果,出流口流量過程與巴塘站實(shí)測數(shù)據(jù)具有一定差異,原始地形下模擬效果最差(NSE=-15.234,R2=0.199),這是因?yàn)楹拥赖匦螖?shù)據(jù)偏離實(shí)際高程且存在較多不真實(shí)洼地導(dǎo)致模擬精度不佳。基于樣條函數(shù)法生成的河道地形模擬的洪水流....

圖4 不同下挖深度下模擬流量過程

從葉巴灘-巴塘不同下挖深度下洪水演進(jìn)模擬流量過程(見圖4)可以發(fā)現(xiàn),河道下挖深度對洪水演進(jìn)模擬影響沒有插值斷面間距那么明顯。樣條函數(shù)法5km間距斷面河道插值數(shù)據(jù)隨河道的下挖存在閾值現(xiàn)象,即當(dāng)下挖深度小于20m時(shí)模擬精度隨下挖深度的增加而增加;下挖深度大于20m時(shí)模擬精度隨下....

本文編號(hào)：4033103