北京山区单沟洪水演进水动力模型研究

为模拟北京山区洪水演进,以二维浅水方程为基本理论,综合考虑地质以及土地利用情况,采用有限体积法进行离散,构建了山区小流域内的单沟水动力学模型。通过引入整体修正通道流量的方法,解决陡坡和薄水层汇流时容易出现的虚假流量问题,提升模型精度,并在此基础上模拟洪水演进。以北京山区典型单沟两场实测降雨数据进行模型验证,对应时间点水位误差小于0.027 m,流速误差小于0.014 m/s,含水率误差小于0.005 m3,模型可靠度高,且计算效率良好。对研究区域内四种重现期下的山洪进行模拟,结果显示:随降雨强度增大,达摩沟主沟及支沟3为积水最为严重的区域,需重点进行防洪排水建设。该模型可为有关部门提供防洪减灾参考依据,同时研究成果也为小流域的单沟山洪演进提供了新的思路和方法。