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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

摘要：本发明属于洪水淹没模拟技术领域，公开了一种基于双层二维网格的城市棚盖河段洪水淹没模拟方法，主要是针对城市局部被棚盖河道，基于双层二维网格，根据水动力学基本原理，对洪水由明渠进入、流出棚盖河道及在棚盖河段内的水位、流速、流量等水力要素变化过程进行计算，并与河道外地面洪水汇流区、扩散区实时交互，分析洪水汇入河道和超出河段过流能力后的漫溢淹没情况，为城市区域开展暴雨洪涝风险分析提供支撑。

主权项：1.一种基于双层二维网格的城市棚盖河段洪水淹没模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，收集研究区基础资料：收集研究区棚盖河段所在河流及其洪水淹没影响区的相关基础数据，包括河流的横断面数据，棚盖河段的具体位置和盖顶高程、盖底高程分布，堤防高程数据、河道两岸洪水淹没影响区的地面高程数据、城市道路分布，以及排水管网数据；步骤2，按河道未棚盖正常构建城市雨洪模型：按照不存在棚盖河段，正常构建研究区域的城市雨洪模型；具体包括二维非结构不规则网格剖分，网格属性赋值，区域内高出普通地面的阻水构筑物属性赋值，以及地下排水管网参数赋值；步骤3，棚盖河段网格和通道赋值：针对研究区棚盖河段对应的网格，额外赋值棚盖相关参数，包括网格盖顶高程、盖底高程、上层网格糙率、下层网格糙率，以及下层网格对应的河道高程；针对研究区棚盖河段入口和出口垂直水流方向的网格边，额外赋值入口通道组和出口通道组的最大流量；步骤4，棚盖河段双层网格水力要素计算：在步骤2构建得到的城市雨洪模型的每个计算步长内，当模拟循环至棚盖河段对应的网格时，自动转换为上、下2层模式，上层以网格盖顶高程为地面高程，与周边的普通地面网格进行水流交换计算；下层以网格对应的河道横断面上的地面高程为准，与棚盖下方河道内的其他网格进行水流交换，同时下层网格的最高水位限定不超过盖底高程，当某一步长内，计算所得步长末时刻某网格的水位将会超过盖底高程时，实时修正组成该网格的通道上的流速和流量值，使其在该步长末时刻，水位正好等于盖底高程；步骤5，棚盖河段入口出口流量修正：针对研究区棚盖河段入口垂直水流方向的通道，每个计算步长内均判断所有通道上的流量之和是否大于最大流量，当大于时，以各通道上的流量占总流量的比例作为权重，将各通道流量整体缩小至总和等于最大流量，通道上游的网格水位按修正后的较小流量更新计算，体现雍水现象；步骤6，棚盖河段出口流量修正：针对研究区棚盖河段出口垂直水流方向的通道，与入口通道类似，每个计算步长内均判断所有通道上的流量之和是否大于最大流量，当大于时，以各通道上的流量占总流量的比例作为权重，将各通道流量整体缩小至总和等于最大流量，通道上游的网格水位按修正后的较小流量更新计算，以体现在棚盖河道内泄洪不畅的现象；步骤7，统计模拟时段的各网格最高水位和最大水深：在城市雨洪模型模拟计算的每个步长末时刻，记录网格在上、下两层各自的水深、水位数据，并统计整个模拟时段的最大水深和最高水位，即能获取研究区域考虑棚盖河段影响的洪水演进和淹没分布情况。

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