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主要功能

求解算法

• 采用完 全动态波动量方程和中 心有限差分法

• 基于8向潜在流方向的方形网格系统进行洪水演进计算

网格系统构建

1. 数据需求

   • 地形数据：数字地形模型（DTM）点、等高线或测绘数据

   • 水文数据：通过预处理程序网格开发系统（GDS）自动生成网格并插值高程

   • 典型网格尺寸：3米（10英尺）到 150米（500英尺），网格数量无限制

2. 背景图像

   • 支持导入航拍图像辅助图形编辑（需配套世界文件定位）

水量守恒与计算稳定性

• 通过严格的水量守恒控制确保精度（模型实时追踪并报告水量平衡）

• 数值稳定性与水量守恒直接关联，守恒性越好计算速度越快

• 根据漫滩、河道及街道流的稳定性准则动态调整计算时间步长

输入水文过程线与降雨

• 支持任意数量输入节点（河道或漫滩）

• 兼容ASCII格式水文过程线

• 可作为降雨径流模型运行（允许洪水面上叠加降雨）

• NEXRAD雷达降雨数据应用：

  • 通过GDS将NEXRAD网格降雨数据插值到模型网格

  • 生成RAINCELL.DAT文件实现时空变降雨模拟

  • 需结合雨量站数据校准雷达降雨

损失计算

• 下渗：支持Green-Ampt法、SCS曲线数法或Horton法，可组合使用

• 蒸发：分别计算漫滩和河道的水面蒸发损失

河道与漫滩水流交换

• 河道流：一维模拟（支持矩形/梯形/实测断面）

• 漫滩流：8向非约束流动模拟（4主方向+4对角线方向）

• 支持漫滩与河道间每步长的溢流/回流模拟

• 特殊功能：

  • 河道可大于网格尺寸

  • 支流输入数量无限制

  • GDS支持HEC-RAS断面格式转换

街道流与水力构筑物

• 街道流：模拟为带路缘石的浅矩形渠道，支持与漫滩交互

• 水力构筑物：

  • 桥梁/涵洞/堰等通过用户定义的流量-水位曲线模拟

  • 支持逆向流、非连续网格间的涵洞流（含进出口控制方程）

雨水排水系统

• 完 全耦合的地表与地下排水系统模拟

• 组件包括：

  • 无限管道系统

  • 5种雨水口控制类型

  • 可"顶起"的检查井盖

  • 基于管道压力与地表水位比较的入流控制

  • 多种出水口类型（含水下出水口和止回阀）

堤坝/大坝溃决

• 通过指定网格边界顶高程模拟堤防/路堤/大坝

• 溃决选项：

  • 9种泥沙输移方程选择的侵蚀模型

  • 支持基于脆弱性曲线触发溃决

建筑物与流动阻碍

• 模拟建筑物导致的蓄水容量损失

• 支持局部/完 全阻断网格8向水流交换

屋顶径流与低影响开发（LID）

• 屋顶径流：

  • 考虑落水管控制和女儿墙蓄水

  • 根据屋顶坡度将径流叠加到建筑周边地表

• LID措施：

  • 通过空间变容水深（TOL）模拟生物滞留池/绿色屋顶/ permeable pavement等

  • 单个网格可代表复合LID技术

泥石流与泥沙输移

• 泥石流：

  • 二次流变模型（含黏滞应力/屈服应力/紊流应力项）

  • 支持流动停滞与稀释模拟

• 泥沙输移：

  • 11种方程选择

  • 按粒径分级模拟输移与装甲效应

  • 网格级泥沙量守恒

地下水耦合

• 运行时与USGS的MODFLOW模型耦合

• 支持地表水-地下水双向交换

临界弗劳德数控制

• 可为河道/街道/漫滩网格指定临界弗劳德数

• 超限时自动增加糙率值抑制数值振荡

结果输出与后处理

• 文本输出：ASCII格式

• 后处理程序MAPPER：

  • 生成等值线图/流向图/灾害图

  • 支持洪灾损失评估与洪水动画

  • 自动导出ArcGIS兼容的shapefile

• 二进制输出：

  • 支持HDF5/NetCDF4格式（通过ITIMTEP变量控制）

  • 输出时间步长与变量数量可调