Page 98 - 2024年第55卷第6期
P. 98
国内外研究溃坝事件造成影响的方法主要可以分为现场调研 [15] 、物理模型 [16] 和数值模拟 [17] 。现
场调研可以获取现场的真实数据,能够支持溃坝洪水事件的复盘,构建经验损失函数等 [15] 。但该方法
局限于已经发生的溃坝事件,获取的现场数据只能对该地区或相似地区的洪水管理提供有限的支撑。
构建按比例缩小的物理模型能够更好地研究溃坝洪水,该方法能够预测溃坝洪水可能造成的影响,并
提供可靠的数据用以验证经验公式或模型 [18] 。但物理模型的建设需要耗费大量的精力与资金,并不适
合应用于广泛的溃坝洪水影响研究。随着计算机算力的快速提升,数值模拟逐渐成为研究溃坝洪水的
主要方法 [19] 。当前的数值模拟方法已经形成应用于多种场景、不同尺度、能够满足多种精度要求的相
关模拟技术 [20 - 21] 。但对于实测资料匮乏的地区,溃坝洪水灾害的复盘以及模型的验证依然存在较大
困难。
本文回顾了利比亚德尔纳市溃坝洪水事件的发展过程,并选择德尔纳市洪灾及受影响区域作为研
究对象,建立了二维水动力模型。分析了该区域溃坝洪水演进过程和灾情分布,并将模拟结果与欧盟
所属的哥白尼应急管理服务( CopernicusEmergencyManagementService,CEMS)提供的数据进行对比,
验证了模型的可靠性,研究成果可为溃坝灾害复盘、风险分析、防灾减灾提供参考。
2 研究区域
2.1 研究区概况 德尔纳河是位于利比亚东北部的一条季节性河流,该河流所属流域属于典型的地中
海气候,夏季炎热干燥,冬季温和多雨 [22] 。流域上游区域是呈扇形的盆地地形,中下游区域呈狭长的
2
山谷地形,流域面积 537.9km ,在利比亚的德尔纳市注入地中海。德尔纳市常住人口为 8万余人,是
德尔纳区的首府,也是利比亚东北部的重要港口(图 1)。
图 1 研究区域
由于年降雨量少且年内分布不均,德尔纳流域经常遭受干旱事件的侵扰,偶尔也有洪涝发生。为
了调控流域径流过程,1970年代在德尔纳河下游地区修建了两座土石坝。位于偏南部上游地区的是
3
AbuMansour大坝,坝高 75m,库容 2250万m ,属于中型水库,距离德尔纳市 13km。Derna大坝位
3
于偏北部下游地区,又名为 Belad大坝,坝高 45m,库容 150万m ,属于小型水库,距离德尔纳市仅
有 1km [23] 。在过去几十年内,两座大坝为城市提供了宝贵水源,同时保护了下游德尔纳市人民免受
洪水侵袭。然而,在本次极端降雨事件中,这两座大坝的溃决给当地带来了严重灾难。
本文研究区域的具体位置如图 1所示,图中的遥感影像拍摄于 2023年 9月 13日,展示了溃坝洪
— 7 2 —
4