与城市对话:洪水模拟软件如何做到有效规避风险?

作者:广州君和 / 公众号:i3vsoft 发布时间:2019-11-03


Bentley OpenFlows FLOOD是一款全面的洪水模拟软件,用于认识和减轻城市、河流和沿海系统中的洪水风险。OpenFlows FLOOD 使用完全空间分布式数字模型来模拟在河流流域中发生的所有水文和水力流程,包括降雨、渗漏、地表径流、渠道流量和地下水流量。在城市区域,OpenFlows FLOOD 可以连接到 SewerGEMS 生成的模型,以模拟地表和雨水流量。另外,模型可以用于模拟沿海地区由于风暴涌流而造成的洪水。它具有十分强大的功能:
√ 分析洪水淹没区和水灾风险
√建立和管理水力模型
√生成具有视觉吸引的动画
√设置方案管理
√模拟河流流动、地表径流、城市洪涝
√在具有丰富视觉效果的环境中工作
建立和管理水力模型
生成具有视觉吸引力的动画
我们来一同看看Bentley OpenFlows FLOOD 如何帮助葡萄牙量化最关键的洪灾易发地区的。
葡萄牙洪水泛滥:过去与现在
在葡萄牙大陆,许多不同的地区都面临着洪灾。然而,最严重的洪灾发生在大中型河流的水文盆地。葡萄牙小河道的水文状况通常十分湍急。一年中有些时间流量为零(或几乎为零),数年过去,河床都未溢出。而在强降水情况下,其地表径流速度较快,遇到百年洪水的时候速度更是极快。
在葡萄牙,葡萄牙环境局 (APA),即国家水务局,负责全国防洪管理工作以及洪灾协调执行措施。为了保护人民群众生命财产安全,APA 创建了预警系统。洪水风险管理计划的制定与应用,必须先绘制泛滥地区和洪水风险图,这才有可能实施指令。Bentley OpenFlows FLOOD 软件具有集成建模功能,用于估测洪水特征和相关洪泛地图。
项目目标
• 为葡萄牙领土提供洪水泛滥和洪水风险图,并适当量化洪水概率以及对现有和未来基础设施、人类健康、经济活动和环境的相关风险。
•支持制定洪水风险管理计划,包括确定减少洪水风险的必要措施。
使用数据并考虑场景和模型引擎
用于划定受淹地区的建模方法取决于不同的基准信息和每个地区的特殊性。洪水淹没带的估测取决于所选择研究的不同重现期的洪峰流量。在 APA 提供的 8个默认流量地区,直接考虑到了提供的洪峰流量。
在流域未显示明显规律性和/或在洪区附近没有水文记录的 10 个地区,已建立水文模型来估计洪峰流量。为此,APA 使用了 Bentley OpenFlows FLOOD 提供的 MOHID Land 模型。在剩余的 4 个地区,通过分析现有水文记录获得了洪峰流量。通过对表面径流进行水力建模,确定了洪水淹没带。一旦确定,便可估计洪流特征。同时还绘制了集最大深度和相关速度于一体的危险地区示意图。
根据 3 个不同的重现期(20 年、100 年和 1,000 年)评估了一组共 22 个洪水危险区。生成了多张洪泛图。下面3张图显示了3个不同重现期的最大水深。
通过量化风险采取适当行动并确定优先级
通过生成的洪泛图可以对研究地区制定切实可行的风险评估,从而得到相同数量的洪水风险图。洪水风险量化综合了危险地区示意图(根据洪泛图进行建模)和风险图(通过后果图获得)。
所有这些关键地区的量化风险图提供了有价值的信息,用于规划能够防范和减轻未来 20 年洪灾可能造成影响的适当行动。APA 随后制定了不同的洪水风险管理计划,将所有这些行动和措施作为重要管理工具纳入其中。APA 还确定了最关键的地区和基础设施,从而高效地优先执行具体行动,这在资源短缺时尤其重要。
项目结果
• 确定了 22 个危险区
• 考虑三种不同的场景(20 年、100 年、1,000 年重现期), 并使用 Bentley OpenFlows FLOOD 集成建模,生成多张洪泛图。
• 建模的场景用于获取洪水风险图,该图分成 7 个洪水风险管理计划,涵盖了整个葡萄牙大陆。
• 利用完成的模型规划行动,从而降低风险等级并提高抗洪能力。
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