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后对德尔纳市造成破坏。由于缺乏当地流量数据与
实地勘测 数 据,依 据 水 库 满 库 容 时 间 ( 11日 凌 晨
2∶00)、溃坝发生时间段(11日凌晨 2∶30—3∶00)
以及对德尔纳市造成影响的时间 ( 11日凌晨 3∶00
左右),假定上游的 AbuMansour大坝在 30min内
逐渐溃决,由此造成的溃坝洪水采用 DB - IWHR模
型 [30] 进行 模 拟。上 游 AbuMansour大 坝 的 库 容 为
3
2250万m ,是下游 Derna大坝库容的 15倍,在巨
大溃坝洪水的冲击下,Derna大坝也紧接溃决,溃
坝流量采用经验公式 [31] 进行简要计算。两座大坝
图 3 溃坝流量与累计水量变化过程
间的洪水传播采用一维水动力模型进行模拟。最终
得到出山口位置的溃坝洪水流量过程如图 3所示。由图 3可以看出,溃坝洪水流量从 2∶40开始,迅
3
速增加,在 2∶49时达到峰值,峰值流量约为 26710m ?s,随后流量开始下降,直到 3∶30左右,流量
基本为零。累积洪水量在溃坝流量较大的 2∶40—3∶00期间迅速上升,随后 3∶00—3∶40期间缓慢上
升,后续基本保持不变。
3.4 模型结果分析方法 溃坝洪水风险对城市地区的溃坝洪水分析至关重要,能够直观地反映溃坝洪
水对城市区域的影响。由此,引入溃坝洪水风险指标 Floodrisk(F)对溃坝洪水影响区域的风险进行评
s
价。其计算公式 [25] 如下:
F= V × H (4)
s
2
式中:F 为溃坝洪水风险指标,m ?s;V为流速,m?s;H为水深,m。依据 Huang等 [25] 的研究中,将
s
2
溃坝洪水风险分为三个等级。当 F<4.6m ?s时,该区域被判定为 “低严重程度”,此时洪水的破坏力
s
2
2
不足以破坏建筑物的基础;4.6m ?s ≤F<12m ?s时,该区域被判定为 “中严重程度”,部分房屋会被
s
2
洪水破坏,但较为粗壮的树木或被毁坏的房屋仍可以为人们提供临时避难场所;F≥12m ?s时,为
s
“高严重程度”,洪水将对区域内的建筑物造成严重破坏。
通过实测淹没范围与模型模拟范围的对比分析,能够提升模型结果的可靠性。本文采用敏感性
( Sensitivity,S)、特异性(Specificity,S)和准确度(Accuracy,A)对模 拟 结 果进 行评 价。其 计算公
p
e
c
式 [32] 分别如下:
TP
S= (5)
e
TP + FN
TN
S= (6)
p
FP + TN
TP + TN
A= (7)
c
TP + TN + FP + FN
式中:TP(Truepositive,真淹没区)为模拟与实测结果中均淹没的区域;FN(Falsenegative,假未淹没
区)为模拟结果未淹没但实测结果淹没的区域;FP(Falsepositive,假淹没区)为模拟结果淹没但实测
未淹没的区域;TN(Truenegative,真未淹没区)为模拟与实测结果中均未被淹没的区域。
4 结果与讨论
4.1 模拟洪水演进过程与流速分析 依据 《洪水风险图编制导则》 [33] 中的规定,淹没水深大于 0.5m时
被认定为危险区域,因此,本文以 0.5m以上的淹没水深进行绘图。图 4为溃坝洪水演进过程图,展示
了不同时刻溃坝洪水的淹没范围。图 4(a)为 2∶45时的淹没范围,在溃坝初始的 5min内,洪水基本在河
道内或河道附近演进,但在 5min时,洪水来到相对平坦的地区,开始有部分洪水漫过河堤,向两侧蔓延。
在 2∶49时,溃坝洪水已经到达河口地区,并有部分洪水流入大海,此时河道附近较为平缓的地区已经被洪
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