洪水淹沒分析論文

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google_protectAndRun("render_ads.js::google_render_ad",google_handleError,google_render_ad); google_protectAndRun("render_ads.js::google_render_ad",google_handleError,google_render_ad); q值可以根據流量過程曲線和潰口的分流比計算得到，有條件的地方，可以實測，不能實測的可以根據上下游水文站點的流量差，并考慮一定區間來水的補給誤差計算得到。

在上述h分析方法的基礎上，通過不斷給定h條件下求出對應淹沒區域的容積v與q的比較，利用二分法等逼近算法，求出與q最接近的v，v對應的淹沒范圍和水深分布即為淹沒分析結果

一般：（2）

簡化計算式：（3）

式中：

v—連通淹沒區水體體積；

ai—連通淹沒區單元面積，由連通性分析求解得到；

ei—連通淹沒區單元高程，由連通性分析求解得到；

m—連通淹沒區單元個數，由連通性分析求解得到。

定義函數：（4）

顯然該函數為單調遞減函數，函數變化趨勢如圖3所示：

圖3f(h)函數變化趨勢圖

已知，h0為入口單元對應的高程，要求得一個h，使得f(h)0。為利用二分逼近算法加速求解，在程序設計時考慮變步長方法進行加速收斂過程。需要預先求得一h1使。h1的求解可以設定一較大的增量△h循環計算，直到，（）。再利用二分法求算在（h0，h1）范圍內趨近于零的hq。hq對應的淹沒范圍和水深分布即為給定洪量q條件下對應淹沒范圍和水深

圖4hq求解示意圖

六、任意多邊形格網模型的洪水淹沒分析方法 前面談到利用tin模型產生的三角單元格網來進行洪水淹沒分析，這樣的淹沒分析方法是有一些缺點的，首先由dem產生tin模型時對于高程有一個概化過程，即在三角單元內認為高程是均勻的，在實際處理時由三個點的高程平均取得。

將dem轉化為多邊形，處理時將具有相同高程并且相鄰的單元合并為一個多邊形，這樣可以大大減少多邊形的數量，同時又能保證dem的高程精度完全不損失。這樣得到的格網模型比較三角單元格網模型，單元數量要多得多，但單元的高程精度要比三角單元高，所以三角單元的格網模型可以用于較粗精度的分析，由dem直接轉化為多邊形的格網模型可以用于較高精度的分析。

任意多邊形格網模型的洪水淹沒分析方法與三角單元格網模型相似，也可以采用投石問路算法，但相對于三角單元格網模型在算法上略作一些技巧上的處理，因為每一個單元相鄰的單元數量是不確定的，在算法上將每個單元的相鄰單元編號預先生成一個序列，在對每一個單元進行投石問路時，從預先生成的序列中提取出相鄰單元的編號，完成投石問路的整個算法過程，每個單元的相鄰單元數量雖然是不確定的，但是有限的，所以投石問路算法一定可以收斂。下圖5是任意多邊形格網模型洪水淹沒分析的一個例子。

圖5任意多邊形格網模型洪水淹沒分析結果

七、遙感監測淹沒范圍水深分布分析 遙感監測的手段對于洪水淹沒范圍的確定是非常有效的，對于水深的分布情況通常是很難確定的。

由dem生成任意多邊形網格模型，該模型保證了網格單元上的高程是均等的，將遙感監測洪水淹沒范圍與該多邊形網格模型疊加，認為淹沒邊界線所在的單元水深為零，淹沒邊界線以內的單元水深即為邊界單元高程減去所在單元的高程值（這種做法是在假定淹沒邊界單元上的高程是相等的，實際上可能不是這樣，這時可以考慮求每一個淹沒邊界單元相對于該單元產生的水深，然后再用距離倒數平方和加權求得該點的水深）。下圖6是這種方法的一個實例，洪水遙感監測的淹沒范圍通過圈定一個范圍來模擬，粗線為模擬的洪水遙感監測的淹沒范圍，淹沒范圍內水深分布通過顏色梯度表現。

圖6遙感監測淹沒范圍水深分布分析結果

參考文獻

[1]劉仁義、劉南，基于gis復雜地形洪水淹沒區計算方法[j]，地理學報，第56卷第1期，2001年1月；

[2]葛小平、許有鵬等，gis支持下的洪水淹沒范圍模擬[j]，水科學進展，第13卷第2期，2002年7月；