子位点

让河呼吸

2009年1月14日


乌鲁木河,圣塞巴斯蒂安,巴斯克地区的洪水研究

位于西班牙北部的巴斯克地区的乌鲁木河流域区域历史地受到洪水影响的严重影响。受频繁的洪水影响最大的地区是圣塞巴斯蒂安,Astigarraga和Hernani的城市。截至2008年10月,在赫纳尼亚举行了一项小洪水。2006年和2004年的主要洪水事件发生严重损害。

为了提高这种情况,巴斯克政府的环境事务部将在未来几年投资6000万欧元建设18项预防措施。该项目的总体目标是“让河流呼吸”,从而减少乌鲁木河河流的频率。

预防措施包括替代一些令人兴奋的桥梁,目前正在阻碍河流流动,建立旁路渠道,定义的部分中的河床的增强,以及创造公共娱乐区。在增加河流的流量的情况下,所有行动都在越来越尊重河流的环境和自然流动路径。

为了详细探讨这18个预定义的干预措施,DHI已收缩,以建立一个2D型号(Mike Flood)的南部到圣塞巴斯蒂安的15公里左右的2D型号(Mike Fluous)。

在第一阶段该研究建立了实际情况的模型,包括所有相关的桥梁和液压结构。该模型针对2004年冬季发生的洪水事件的观察数据校准,并在2006年核实较小的洪水事件。

在校准/验证之后,在三个返回期T = 10,100和500年执行模型。

在第二阶段将18个校正措施纳入模型中,进行T = 10,100和500年的返回期的模拟。

项目设计返回期被设定为T = 500年,这意味着计划的防洪措施应该能够承受统计上每500年一次的洪水。(这可能是明天!)

500年的事件仿真结果如下所示:绿色显示在实际情况下洪水的程度,而蓝色代表了未来的进一步的情况。

所有改进的实际情况和未来情况的模拟结果比较。

很明显,防洪措施将具有预期的效果;- 模拟500年洪水不会超出定义的洪泛区(黄线)。

第三阶段该研究的可视化成果作为视频动画,用于巴斯克政府新闻稿和信息材料。部分通过使用DHI GE插件在Google地球中使用DHI GE插件和部分使用结果查看器来部分生成视频



关于模型配置的注意事项。
使用可用的LIDAR数据(1x1M)定义了洪泛省泛源的浴室/地形,而河床的描述基于HEC-RAS横截面数据。HEC RAS数据首先转换为MIKE11模型,然后用于专门为河床创建一个沐浴浴。然后将该河床沐浴浴被“烧毁”进入洪泛区浴,从而生成浴室,它与来自HEC RAS模型的详细数据集成了LIDAR数据。

将十五个桥梁纳入模型中。通过直接将桥柱掺入浴约定或通过在Mike11中的桥梁将桥梁建模并通过MikeFlood将桥梁进行连接到2D模型中的桥梁来完成桥梁的描述。基于每个桥的物理尺寸和设计采取了两种应用方法中的哪一项决定。

该模型针对2004年冬季发生的洪水事件的观察数据校准,并在2006年核实较小的洪水事件。

除河下部,模型与观察到的数据显示出很好的对应关系。这种不一致被怀疑从真实情况发生的河床的侵蚀衍生。这意味着,河床材料的混凝土侵蚀将增加河流流量,从而用作天然防洪措施。

通过使用计算的最大水速度与侵蚀深度之间的简单关系进一步研究了该现象。下图显示了没有侵蚀(棕色线)和侵蚀(灰线)的特定河横截面。红线表示流速。

河流横截面,沉淀,没有沉降。
河流横截面,沉淀,没有沉降。

2004年事件的两种模拟的结果如下所示 - 没有左侧的侵蚀和侵蚀到右侧。可以观察到,不考虑侵蚀的情况表现出比考虑侵蚀的情况更大的泛滥。

如果我们将模拟的洪水贴图与2004年的实际洪水事件进行比较,则侵蚀(右)的模拟几乎完美地对应于洪水期间观察到的内容,而模拟则无需估计洪水。

2004年事件模拟结果:左:没有侵蚀,右:侵蚀。
2004年事件模拟结果:左:没有侵蚀,右:侵蚀。

分析的结论是,怀疑是由建模结果支持的,但考虑到所应用的非常简单的侵蚀描述,应使用真正的沉积物数据和更复杂的3维模型(Mike 3 FM)更彻底地研究现象。

Peter Torp Larsen.

ptl@dhi.es.