洪水实时模拟与洪灾动态评估技术

任务来源：计划外项目

技术领域：防灾减灾

技术来源： 省部计划。获计算机软件著作权，软件名称：洪水风险模拟分析软件（简称：HydroMPM_FloodRisk）V1.0。原始取得，登记号2014SR110651。自主研发计算引擎，研发的洪水风险模拟分析软件已被国家防总批准进入《重点地区洪水风险图编制项目软件名录》，被水利部科技推广中心列入《雄安新区水资源保障能力技术支撑推荐短名单》。该技术作为核心创新成果获2019年中国大坝工程学会科技进步一等奖。

技术简介

该成果包括洪水风险模拟分析软件和洪涝实时分析及动态展示平台，基于一维、二维耦合水动力模型，并结合GPU并行计算技术实现了洪水高速模拟；基于GIS和三维渲染技术，实现洪水演进及淹没过程的直观化、形象化展示以及洪灾损失精细化评估。解决了高精度建模下流域尺度洪水实时模拟难题，提高了洪灾实时预报预警和应急决策能力。适用于河流洪水、城市暴雨内涝洪水、堤坝溃决（漫溢）洪水等不同类型洪水模拟与风险评估。

主要性能指标

（1）对任意初始场，复杂感潮河网模型可在1个潮周期内快速收敛；（2）珠江河口风暴潮潮位模拟误差小于10厘米；（3）面积1500平方千米、30万网格区域15天溃（漫）堤洪水演进过程模拟耗时小于15分钟，比主流商业软件计算速度快5～30倍；（4）洪水风险区海量建筑群地物建模精度优于5厘米；（5）30万网格洪水淹没数据像素级渲染耗时小于1秒。

技术特色

模型适用范围广、计算速度快、稳定性强，建立的洪水实时模拟与洪灾动态评估技术体系，可根据当前水、雨、工情进行洪水实时预警，为防汛应急决策、水工程调度等提供技术支撑。该成果一套单价为50～100万元。

推广情况

已在珠委、松辽委及广东、广西、海南、湖北等流域及省（区）防汛主管部门的洪灾预报预警工作中得到应用，提升洪灾风险防控能力，降低洪灾损失，保障防洪安全。

典型案例

案例1：在珠江防总应用，集洪水滚动预报-实时模拟-洪灾精细化评估-动态展示于一体，可以根据当前的水情、雨情、工情设置接近实际情况的洪水分析方案，并借助GPU高性能计算手段，实现洪水淹没和洪灾评估的实时计算分析，为防汛部门提供更为接近实际情况的洪水风险图。案例2：在松辽委防汛抗旱办公室应用，实现了松干左岸二肇大堤和松干右岸拉林河口至哈尔滨大堤防洪保护区洪水在线快速计算、洪水演进高速渲染等功能，实现了任意水文及溃口条件下洪水演进实时计算与动态展示等功能，在防汛应急决策中取得了较好的实际效果，可提高相关决策的科学性。

联系我们

负责人：陈高峰

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珠江水利委员会珠江水利科学研究院

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