DEM分辨率对山洪淹没模拟影响

来源：水资源与水工程学报杂志2021年第4期北京时间：

作者：刘天雪,王瑛,陈笑娟,俞海洋,张越

单位：（1.北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,2.应急管理部及教育部减灾与应急管理研究院,3.河北省气象灾害防御中心

摘要：DEM是表征地形状况的重要指标，在山洪淹没模拟中起着重要作用。以2016年7月19日发生在河北省石家庄市井陉县西部山区的特大暴雨山洪事件为研究对象，利用HEC-HMS水文模型和FLO-2D水动力模型，设置5种DEM分辨率方案（30、20、15、10、5 m），从淹没范围和淹没水深两方面分析了DEM分辨率对山洪淹没模拟的影响，并从模型运行时间角度对其运行效率进行了评估。研究表明：DEM分辨率越高，则淹没范围越小，平均淹没水深越大，即模型模拟精度越高，山洪事件的淹没范围及水深越接近于实际调查情况（DEM分辨率为30和5 m时，淹没范围及淹没深度的模拟精度分别为0.56和0.41、0.76和0.79）；随着DEM分辨率的提高，尤其从10 m提高至5 m时，模拟结果差异减少，模拟精度的增幅也减小，淹没范围和水深的精度增幅分别为2.70%和3.94%；DEM分辨率越高，则模型运行时间越长，模型运行效率越低，5 m DEM方案下的运行时间为30 m DEM方案的700倍。综合考虑模拟精度及模拟时间，10 m分辨率的DEM对山洪淹没模拟、风险评估及预警预报等更为适用。

关键词：DEM分辨率,山洪灾害,HEC-HMS模型,FLO-2D模型,淹没特征,贵泉流域

基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFC1502505)