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利用CD-TIN的城区暴雨内涝淹没模拟方法及其实验
  • ISSN号:1671-8860
  • 期刊名称:《武汉大学学报:信息科学版》
  • 时间:0
  • 分类:P208[天文地球—地图制图学与地理信息工程;天文地球—测绘科学与技术] P237.9[天文地球—摄影测量与遥感;天文地球—测绘科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京100875, [2]中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心,江苏徐州221008, [3]中国矿业大学地球科学和测绘工程学院,北京100083, [4]东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004
  • 相关基金:北京市自然科学基金重点资助项目(8111003); 国家973计划资助项目(2011CB707102); 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(105565GK).
中文摘要:

基于约束Delauney不规则三角网(CD-TIN)对复杂城区地表进行精细建模,采用三角形面片上的汇流模式划分汇水单元,为内涝淹没过程模拟提供基本的分析单元。顾及雨水篦排水能力和地表特征的复杂性,提出了汇水单元内产汇流的时空模型与建模方法,并利用三棱柱集的二分数值解法给出了内涝淹没范围和水深的求解算法。以北京师范大学主校园为例,对2012年"7.21"暴雨内涝淹没过程进行了模拟分析,结果表明,本文方法有效、结果可靠。

英文摘要:

Urban storm floods cause dramatically property damage and severely influence on city life. It is an emergency issue and a knotty problem to be solved. Much research focuses on raster-based DEM and hydrodynamic equations to simulate inundation processes. Nevertheless, current methods strictly require hydrology data and are unable to model accurately the urban terrain features. By employing a constrainted Delaunay triangular irregular network (CD-TIN), complex urban surfaces are precisely modeled in detail. Urban basins, serving as simulation units, are generated based on the water flow rules for triangular surface. Referring to the capacity of the drainage and complexity of urban terrain features, we introduce the basin runoff yield and confluence method for spatio-temporal calculation step by step. In order to obtain the inundated extent and water depth, a numerical solution is put forward based on the concept of triangular-prism sets through dichotomy. The main campus of Beijing Normal University (BNU) is used as a case to construct the CD-TIN and to simulate the "7.21 storm" inundation event, 2012, to test the usability and suitability of the method presented. Simula- tion water depths are compared with the observation data, showing that the CD-TIN based method for urban inundation simulation is effective and reliable. The CD-TIN based simulation method will be useful for urban flood emergency preparation, storm flood risk analysis and urban reforms in potential inundation areas.

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期刊信息
  • 《武汉大学学报:信息科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:武汉大学
  • 主编:刘经南
  • 地址:湖北武汉珞珈山
  • 邮编:430072
  • 邮箱:whuxxb@vip.163
  • 电话:027-68778045
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-8860
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1676/TN
  • 邮发代号:38-317
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊,全国优秀高校自然科学学报一等奖,湖北省优秀期刊称号
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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