论文部分内容阅读
山洪灾害是由于短历时、强暴雨所产生,其使溪河水位暴涨,道路、桥梁、农田、村庄洪水泛滥,不仅严重损毁基础设施及和自然坏境,而且严重威胁到人民的生命和财产安全。江西省属山洪频发区域,每年因山洪死亡人数达到数十人甚至数百人,经济损失不计其数。本文基于FLOW 3D洪水模型法提出了设计暴雨推求设计洪水的方法,并以靖安县中源乡火石岭-毛公洞小流域为典型研究对象,研究了江西省无资料区暴雨山洪灾害识别与风险预警。得到以下结论:(1)江西省山洪灾害特点主要有:随机性强;区域性明显;发生频率高;成灾快,反应时间短;破坏性强,危害严重;主要以山溪洪水和山体滑坡为主;灾害的分布规律广。(2)本文结合雨量资料推求设计洪水,提出了成灾流量确定现状防洪能力的方法以及以房屋和人口为研究对象的风险区划的方法。(3)提出了用FLOW 3D洪水模型法计算预警指标的新方法,模拟计算流域的产汇流、洪峰流量以及洪水过程。(4)采用瞬时单位线法、推理公式法以及FLOW 3D洪水模型法对小流域的设计洪水进行计算,结果表明三种计算方法成果相近,进一步验证了 FLOW 3D洪水模型法进行设计暴雨推求设计洪水的可行性及适用性。(5)提出FLOW 3D洪水模型计算临界雨量预警指标的方法,通过改变模型的透水层厚度及孔隙率,来计算土壤含水量及前期雨量影响。假定雨量值并进行时程分配,导入FLOW 3D中进行设计洪峰流量的试算,当设计洪峰流量与成灾流量接近,则假定的雨量就是临界雨量,也是山洪灾害的关键预警指标。(6)考虑前期雨量和土壤含水率的影响,选取Pa=0.5 Wm和Pa=0.8 Wm两个临界值,模拟三种计算工况土壤湿润(Pa>0.8Wm)、土壤一般(0.5Wm≤Pa≤0.8Wm)、土壤干旱(Pa<0.5Wm)。计算结果显示,前期雨量和土壤含水率对设计洪水的影响不容忽视。FLOW 3D洪水模型法模拟效果好且精度高,可为江西省无资料区山洪灾害的应急除险提供技术支撑。