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        洪水分析軟件IFMS/Urban特點(diǎn)及應(yīng)用

        2017-03-29 03:40:54馬建明喻海軍
        中國水利 2017年5期
        關(guān)鍵詞:滯洪區(qū)防洪城區(qū)

        馬建明,喻海軍

        資 訊

        洪水分析軟件IFMS/Urban特點(diǎn)及應(yīng)用

        馬建明,喻海軍

        當(dāng)前,國內(nèi)的洪水分析軟件研發(fā)存在實(shí)用性、通用性較差等問題。為彌補(bǔ)行業(yè)短板,中國水利水電科學(xué)研究院依托全國重點(diǎn)地區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制項(xiàng)目,聯(lián)合南京水利科學(xué)研究院、河海大學(xué)、山東大學(xué)及大連理工大學(xué)等單位的專家學(xué)者,并與北京航天宏圖信息技術(shù)股份有限公司和南京慧水軟件科技有限公司合作,聯(lián)合研發(fā)了自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)洪水分析軟件IFMS/Urban。軟件目前已在內(nèi)蒙古呼和浩特市中心城區(qū)、遼寧省大遼河左岸、山東省泗河南片保護(hù)區(qū)等20多個(gè)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖項(xiàng)目中得到應(yīng)用,并在四川省成都市中心城區(qū)、河北省大陸澤寧晉泊蓄滯洪區(qū)以及湖南省爛泥湖大圈防洪保護(hù)區(qū)等多個(gè)實(shí)時(shí)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖項(xiàng)目中得到應(yīng)用。

        軟件特點(diǎn)

        IFMS/Urban分為兩個(gè)產(chǎn)品,即IFMS和IFMS Urban,分別為In teg rated (IWHR) Flood Mode ling System(1D+2D)和In teg rated (IWHR) Urban Flood Modeling System(2D+SWMM),包含復(fù)雜水利工程調(diào)度的一維河網(wǎng)引擎、高分辨率二維洪水引擎、快速非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成模塊,集成國內(nèi)外廣泛使用的SWMM管網(wǎng)模型,基于自主研發(fā)的GIS平臺,完成模型前后處理,并實(shí)現(xiàn)了一二維耦合以及管網(wǎng)與二維模型耦合,主要特點(diǎn)包括:

        (1)先進(jìn)的內(nèi)核計(jì)算引擎:能用于大型河網(wǎng)、山區(qū)陡坡河道、管網(wǎng)水流模擬,激波捕捉高性能二維格式,強(qiáng)大的一二維耦合功能用于漫堤/潰堤洪水模擬以及城市地表與地下管網(wǎng)水流交互,同時(shí)還集成了復(fù)雜水利工程調(diào)度與控制內(nèi)核。

        (2)面向?qū)ο蟮慕K悸泛蛿?shù)據(jù)管理模式,極大提高了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的復(fù)用率和建模的便捷性。

        (3)基于DirectX顯示技術(shù)的GIS平臺:采用自主研發(fā)的二維GIS平臺,支持大數(shù)量級數(shù)據(jù)(二維網(wǎng)格、影像、DEM)快速展示查詢,支持GPU加速渲染。

        (4)強(qiáng)大的輔助建模工具:提供網(wǎng)格剖分、管網(wǎng)拓?fù)涮幚?、土地利用提取等功能?qiáng)大的輔助工具。

        軟件框架圖

        應(yīng)用場景

        (1)河道、湖泊、近岸水流以及防洪保護(hù)區(qū)、蓄滯洪區(qū)洪水模擬分析計(jì)算;

        (2)城市暴雨內(nèi)澇模擬,雨洪調(diào)蓄設(shè)施、海綿城市和排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與評估;

        (3)防洪規(guī)劃設(shè)計(jì)河道水面線計(jì)算;

        (4)河道、蓄滯洪區(qū)建設(shè)項(xiàng)目以及城市新建小區(qū)洪水影響評價(jià);

        (5)流域/區(qū)域/城市實(shí)時(shí)洪水風(fēng)險(xiǎn)分析與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

        風(fēng)險(xiǎn)圖應(yīng)用案例

        四川成都邛崍南河風(fēng)險(xiǎn)圖項(xiàng)目

        湖南爛泥湖大圈防洪保護(hù)區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖項(xiàng)目

        四川成都市中心城區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖

        大遼河左岸防洪保護(hù)區(qū)風(fēng)險(xiǎn)圖

        實(shí)時(shí)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖(管理平臺)案例

        四川成都市中心城區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)圖

        精細(xì)化模型:考慮城區(qū)55條河道、1.5萬條管道、泵站80座,劃分網(wǎng)格約11萬個(gè)。

        高效預(yù)報(bào):整點(diǎn)自動(dòng)預(yù)報(bào),累計(jì)雨量超閾值自動(dòng)預(yù)報(bào),20m in內(nèi)快速計(jì)算完成3h暴雨內(nèi)澇,并提供3m in快速計(jì)算模式。

        未來降雨:整合1km×1km空間分辨率的氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。

        河北大陸澤、寧晉泊蓄滯洪區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)

        高效預(yù)報(bào):30m in內(nèi)快速完成蓄滯洪區(qū)近2000km2范圍的7d洪水計(jì)算。

        考慮因素全面:綜合考慮了蓄滯洪區(qū)內(nèi)大中河道以及分區(qū)滯洪、工程調(diào)度等因素。

        預(yù)見期長:氣象—水文—水動(dòng)力全過程耦合模擬。

        (作者單位:中國水利水電科學(xué)研究院)

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