基于体积法思想的洪水淹没元胞自动机模型  

Cellular automaton model of flood submergence based on bulk method

作　　者：蔡新[1,2,3] 李益[1,2,4] 吴威 王炎灿 

机构地区：[1]水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098 [2]河海大学力学与材料学院,南京210098 [3]河海大学水利水电学院,南京210098 [4]南京市水利局,南京210008

出　　处：《水力发电学报》2013年第5期30-34,40,共6页Journal of Hydroelectric Engineering

基　　金：水利部公益性行业科研专项(200801019);水文水资源与水利工程科学国家重点实验室专项基金(2009586012);江苏省水利科技重点项目(2009054);水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心开放基金(201104)

摘　　要：针对体积法中存在的计算循环次数多、用时长、不能较好反映洪水淹没时空特性的问题,在体积法思想基础上,引入元胞自动机理论,构建了基于体积法思想的洪水淹没模拟元胞自动机模型。较为详细地阐述了所建立模型中溃口流量、计算时间步长、淹没流量以及淹没水位的计算方法,并对长江荆江段进行了实例模拟。结果表明元胞自动机模型能够较好地反映洪水淹没的时空特性,可为堤防工程防洪减灾预警与应急决策提供参考。In this paper we develop a mathematical model of flood submergence based on bulk method and cellular automata theory to solve the problems of bulk method in large cycle-index, time-consuming and inaccuracy in modeling flood submergence. The calculation procedure of time step, flow rate and inundation level of breach flow is described in detail, and a case study for a typical section of Jingjiang dike is demonstrated. It is shown that this model gives satisfactory features of flood submergence in spatiotemporal variations and thus it is a useful model for design of flood warning system and emergency plans.

关 键 词：体积法 元胞自动机 洪水淹没 计算机模拟 

分 类 号：TP18[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程] TP391[自动化与计算机技术—控制科学与工程]