城市雨洪内涝三维实景动态模拟表达方法研究

作者：王昕泽; 侯精明; 王峰; 周思敏; 李丙尧; 刘园

来源：中国防汛抗旱, 2023, 33(10): 52-57.

DOI：10.16867/j.issn.1673-9264.2023053

• 城市雨洪内涝
• 水动力模型
• 数值模拟
• 雨洪内涝三维可视化
• 数字淹没网格模型
• 西安市

受全球气候变暖、城市化进程加快的共同影响，近年来城市极端降雨事件频发导致内涝灾害发生。基于水文、水动力模型得到的城市雨洪数值模拟结果难以展示降雨、内涝渐变过程等问题。提出雨洪内涝过程三维实景动态模拟表达方法，首先采用GAST(GPU Accelerated Surface Water Flow and Transport Model)水动力模型对雨洪内涝过程数值模拟，通过Godunov类型有限体积法进行数值离散，采用GPU并行技术加速计算获取不同输出时间下的数值模拟结果，创新设计了GAST模型数值模拟结果与数字高程模型数据耦合方法，构建了数字淹没网格模型（Digital Inundation Grid Model,DIGM），基于WebGL和三维地理信息系统（3D Geographic Information System,3D GIS）技术开发三维实景动态可视化引擎，构建雨洪内涝过程三维实景动态渲染机制，对雨洪内涝过程三维实景动态模拟进行表达。最后，采用本方法实现了西安2020年7月10日2次强降雨致涝过程三维实景动态模拟表达，结果生动直观准确，与实测结果吻合度高，表明该方法可有效弥补现有城市雨洪内涝数值模拟表达方法的不足，具有良好的应用价值。

• 单位
  西安理工大学; 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司