• 谷歌scholor
  • 观点:3370

  • PDF下载:1401

HEC-HMS和HEC-RAS模型在GIS集成模型中的集成模拟洪水(以卡拉季地区为例)

阿米尔·阿巴斯·摩萨德·卡汗1和Barat Mojaradi.2

1Sharif理工大学,德黑兰伊朗。

2伊朗榆树卫星大学。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.11.special-issue1.01

洪水普通河流和水文和水力条件下的住宅和城市发展无论流域和河流如何,洪水洪水的风险增长,另一方都可以投资这些领域。本研究的目的是评估河流洪水的行为以及卡拉省卡拉省的蔓延。组合水文模型HEC-HMS和HEC-RAS液压模型用于此目的,使用降雨数据和径流区域HEC-HMS模型的气象和液压站进行校准,河流横截面在间隔住宅区,洪水区显示出返回时期展示了GIS的10,20和50年,使用ARC视图中的HEC-Georas修正案。


洪水的模拟;HEC-HMS;HEC-RAS;地理信息系统

复制以下内容以引用本文:

张志强,张志强,张志强,等。基于GIS的GIS集成模型中HEC-HMS和HEC-RAS模型的集成。地理科学进展,2017,36(4):457 - 461。Curr World Environ 2016第11期(2016年第2期)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.11.special-issue1.01

复制以下内容以引用此URL:

张志强,张志强,张志强,等。基于GIS的GIS集成模型中HEC-HMS和HEC-RAS模型的集成。地理科学进展,2017,36(4):457 - 461。Curr World Environ 2016第11期(2016年第2期)。可以从://www.a-i-l-s-a.com?p=922/


下载文章(PDF)
引用管理器
发布历史


文章出版历史

已收到: 2016-07-15
接受: 2016-08-19

介绍

洪水是主要的自然灾害之一,干旱和饥荒等灾害的破坏比其他灾害更人性化(Green et al.,2008)。各种研究表明,缺乏对隐私问题和河流的关注,导致洪水的频率和损害呈指数级增长,是城市和半城市和最大的潜在洪水风险模型。因为完全保护洪水的风险是不可能的(more et al.,2008),生活在新的政策关于土地使用管理和开发河流地区,以减少其有害影响的洪水是必不可少的。分析了该河流的径流,并考虑如何扩大。在一些研究中,利用地理信息系统(GIS)显示和分析空间数据,这些研究以洪水管理和防洪工具所接受的方式处理空间数据,是有效确定水位的方法。

采用洪水模拟和水文模型研究径流在出口区域的流量,以Radwan为区域洪水分析的约旦Petra模型,对防洪措施对泄洪的作用进行研究。De Hoo等(2007)也利用LISFLOOD模型研究了两个地区土地利用变化对洪峰的影响。Benavides等人(2006)将HEC-HMS和HEC-RAS模型与GIS相结合,分析了各种防洪方案,并成为首选方案。此外,Knebl等人(2005)在圣安东尼奥地区整合了这些模型,提出了洪水模型和预测洪水的模型。

在国内使用水文模型确定洪水区域和使用水力模型绘制洪水图的进一步研究已经研究了Fallah(2010)在Mohammad Abad省,Khosroshahi(2011)在流域Damavand, Jowkar (2012) Shapur河HEC-HMS模型的研究,证实了模型的有效性。此外,Sadeghi和同事(2013)利用HEC-RAS模型和GIS集成分区河流洪水Darabad的结果表明,该模型在洪水分区方面是有效的。Haji Gholizadeh(2012)在一项研究中调查了人类干预的作用,包括桥梁、涵洞、水压路机,压路机在河里浸泡应支付德黑兰使用HEC-RAS模型。不同的研究结果表明,每种防洪结构措施对研究区深度不同重现期的影响不同。

根据研究,水文和液压模型的组合在国内居住地区模拟洪水较低,并使用这些模型来管理下游土地使用。在本研究中,使用水文和液压模型和HEC-RAS HEC-HM的组合和GIS处理Karaj河洪水降雨和径流的仿真和分析。

材料和方法

该研究区位于卡拉河市75.87平方公里,据说省内10公里处。平均坡面积42.44%,半干旱气候的气候条件和381毫米的年降雨是潮湿的,是价值(Mirazakhan,2008)。

在这项研究中,为了模拟降雨,径流和泛流输出来确定HEC-HMS模型版本2.2.2的范围根据该模型中的选择方法使用是识别模型输入。沉淀到径流曲线数法的转换用于此目的或地图,或植被,土壤水文组和土地使用GIS软件弧景弧视图3.3的映射。使用单个全球降雨和区域和所选站的径流和径流事件的降水和径流事件进行校准和验证,以研究GIS降雨的空间分布,使用IDW方法来确定每个子集型沉淀的时间模式模式是使用最近的站。校准和验证模型和参数提取后,DVRHBAZGSHTHATHTHART 10,20和50年曲线,强度,持续时间,频率提取站Karaj的降水,并计算了泛流的模型。确定了Cowan(Cowan,2006)由于多种因素和粗糙度控制(Haji Gholizadeh,2009,Sadeghi和Jalali Rad,2008)而导致的粗糙度系数。然后在GIS扩展HEC-GEO RAS几何中用于准备和数据条目,包括MSYRJRYAN,左侧和右侧,新数据层形式的横截面进入HEC-RAS模型然后进入输出水文 - 干草HEC-HM-HM-HMS模型以及粗糙度系数的引入,并在洪水区进行了液压分析和监测洪水区和洪水深度,并在arcview中完成了后面的10,20和50分别为多年。

结果与讨论

KARAJ区域的洪水仿真是住宅区,提供输入数据的结果表1. HEC-HMS模型校准和KARAJ水文盆中的模拟的验证表明洪水中64/6%的平均差异分别为08/29%。结果表明校准参数的重要性CN和结果的早期摄取Khosroshahi(2007),Razavi(2005)和Knebl等人(2005),基于SCS模型的校准来改变值 - <€<对应CN。降雨周期10,20和50岁的实施模型,导致峰值流动为38.43,17.61和4.85立方米/秒,其在图2和3个疏水生成的不同呈现其他研究结果(东水工程师,2009年)和研究(Mirzakhan,2009)在该领域没有显着差异。因此,使用峰值,洪水文本基础时间并批准了调查结果(2004),Khosroshahi(2010),JOWKAR(2011)和KNEBL(2005)的批准了批准使用标准峰值的模型完全合规。

表格1:输入数据对于模型HEC-HMS

盆地

地区(km.2

CN(i)

(毫米)

初始吸引力(mm)

浓缩时间(min)

时间延迟(分钟)

1

6.96

73

93.9

18.8

29.2

17.5

2

7.38

72

98.8

19.8

12.2

12.7

3.

9.45

72

98.8

19.8

18

10.8

4

8.46

72

98.8

19.8

42.2

25.3.

5

8.15

72

98.8

19.8

47.7

28.6

6

3.40

72

98.8

19.8

32

19.2

7

8.19

70

108.9

21.8

48

28.8

8

1.96

73

93.9

18.8

33.4

20.

9

8.08

68

119.5

23.9

45.2

27.1

10

13.85

70

149.2

29.8

75.1

45.1

图1。HEC-HMS模式10年和20年回归期的水文曲线输出


图1:HEC-HMS模式10年和20年回归期水文曲线的输出
点击这里查看图

图2。HEC-HMS模式50年回归期的水文曲线输出


图2:HEC-HMS模式50年回归期的水文曲线输出
点击这里查看图


该间隔是应用HEC-GeoRAS作为HEC-RAS批次的限制阀杆几何特征的延伸,如图1所示。HEC-RAS模型的结果和输出在稳定流动条件下的面图形和表格提供。这些包括横截面,剖面,曲线,水文曲线和图表旁边的每个部分和液压系统的输出接头。这是一项协议,考虑到层次的多样性,不包括在内。HEC-RAS模型的结果表明,在已研究的范围内确定流动模型的能力。根据GIS中几何学提供的初始信息,HEC-RAS和GIS应用结合在Karaj有高潜力的流域管理,洪水也结果等(2002),Sadeghi和Jalai Rad(2004)认为HEC-RAS和Arc View GIS成功集成的水力模型是一致的。它还显示了HEC-RAS输出GIS,以更好地了解发生洪水时的条件,表明Sadiq(2007)的结果是一致的。例如,在图2中,洪水图的深度是50年前的。

图3。研究过程中获得的横截面以及在GIS中的位置


图3:期间得到的截面
研究和地理信息系统的职位

点击这里查看图

图4。外滩的景观为不同回潮时期的洪水游乐区。


数字4:观景外滩游乐区
对于不同的返回期的洪水。

点击这里查看图

图5。50年洪水重现期的洪水深度范围


数字5:查看洪水深度范围
洪水返回期为50年

点击这里查看图


结论

结果表明,HEC-HMS和HEC-RAS模型在模拟水文水力学流域行为方面的能力是Karaj。能够使用地理信息系统为模型和视图的准确性提供输入,并结合性能显示。如果目前的水文、降雨伴随结合适当的数据准确方便能够模拟洪水另一方面它是一种精确的调查地图的河床和居民区泛滥平原地图的效率和准确性,提高产量。因此,在洪水管理和洪水保险方面研究的治疗方法,也正在计划为类似地区开发居民区,特别是在吞吐量方面推荐的城市地区。

浓度

  1. Benavides, J. A., Pietruszewski, B., Kirsch, B. and Bedient, Ph., 2003。地理信息系统框架下的清溪流域防洪方案分析,ruf.rice.edu
  2. de hoo。A.,Odijk,M.,Koster。E.和Lucieer,A.,2001年。评估土地利用变化对Meuse和Oter集水区中洪水的影响,理论物理。化学。地球(B), 26岁(7 - 8):593 - 599。
  3. 高等商学院,2002年。河流分析系统:水力参考手册。美国陆军工程作物水文工程中心。戴维斯Ca
  4. 2000.水文模拟系统:应用指导美国陆军工程作物水文工程中心。戴维斯。c ., 116 p。
  5. Knebl, M.R., Yang, Z.L., Hutchison, K., Maidment, D.R., 2005. Regional Scale Flood Modeling using NEXRAD, Rainfall, GIS, and HEC-HMS\RAS: A Case Study for the San Antonio River Basin Summer 2002 Storm Event, Journal of Environmental Management, 75: 325-336.
  6. Radwan。1999。约旦地区洪水分析和缓解,水资源与管理杂志,125(3):170-177。
创造性的公共许可证
这个作品是根据知识共享署名4.0国际许可