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FLO-2D - 二维洪水与土石流数值模拟套装软件

模拟洪水泥石流等地表水流动力学的水利模型
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FLO-2D 是二维洪水演进模型,可用于河流、冲积扇、城市和海岸洪水模拟,并可处理泥石流、碎屑流、溃坝、雨水排水系统和地表水地下水交换等复杂问题。

FLO-2D 将水文过程与水力演算放在同一模型框架中。用户可在同一计算体系内处理降雨、径流、河道漫溢、漫滩流、街道流、排水系统、阻流建筑物、泥沙输移和危险范围制图等任务,不需要把降雨径流与洪水演进拆成两个独立模型处理。

软件适合洪水风险评估、城市内涝分析、冲积扇洪水研究、泥石流与碎屑流模拟、堤坝或大坝溃决分析、尾矿坝失效体积预测以及洪水保险研究等工程和咨询项目。

可处理的洪水与灾害类型

河流漫堤与漫滩洪水

可模拟河道水流、漫滩水流以及二者之间每个时间步的溢流和回流,适用于河流洪泛区和河道控制工程分析。

流域降雨与径流

可作为降雨径流模型运行,将降雨施加到已淹没或未淹没的地表,并结合空间变化的下渗、蒸发和入流过程进行演算。

城市洪水与街道流

支持街道流、建筑物阻流、蓄水容量损失、屋顶径流和低影响开发措施,适合城市内涝、道路积水和地块开发分析。

海岸越岸与风暴潮

可用于海啸或飓风风暴潮越岸后的陆上漫流模拟,分析低洼地形、海岸区域和防护设施后的积水过程。

泥石流与碎屑流

采用二次流变模型描述黏滞应力、屈服应力、紊流和弥散应力等因素,并可模拟停滞、稀释和浓度变化影响。

堤坝、大坝与尾矿坝失效

可通过网格边界顶高程表示堤防、路堤和大坝,并提供多种溃决选项,用于溃坝洪水、尾矿坝失效和体积预测分析。

模型计算与数据准备

求解算法

模型使用动态波动量方程和中心有限差分演算格式,通过方形网格系统中的八个潜在流向预测洪水波推进过程。

网格系统

模型需要地形和水文两类基础数据。地形可来自数字地形模型、等高线或测绘数据,网格高程由地形点插值得到。

网格开发系统

预处理程序可生成网格系统并分配高程,也可导入带定位文件的航拍影像作为图形编辑背景。

时间步长控制

计算时间步长可根据漫滩、河道和街道流的数值稳定性准则进行增减,模型同时追踪并报告水量守恒情况。

入流与降雨资料

可在河道或漫滩节点设置入流水文过程线,支持文本格式过程线;也可叠加降雨资料开展降雨径流分析。

雷达降雨事件复现

可将雷达网格降雨数据插值到模型网格,生成逐网格降雨文件,用于历史暴雨过程的时空变化模拟;资料仍需结合雨量站校准。

水文与水力过程

下渗与蒸发损失

下渗可采用 Green-Ampt 法、曲线数法或 Horton 法,也可组合使用;水面蒸发可分别用于漫滩和河道流。

河道与漫滩交换

河道流按一维方式模拟,可使用矩形、梯形或实测断面;漫滩流按八向非约束流动模拟,并与河道进行交换。

水力构筑物

桥梁、涵洞、堰和其他控制设施可通过用户指定的流量水位曲线或表格表示,涵洞可考虑进口和出口控制。

雨水排水系统

可耦合地表水与雨水排水系统,包含管道、雨水口、出水口和检查井盖等组件,并可处理不同类型的入流控制。

建筑物与阻流

可考虑建筑物或其他地物造成的漫滩蓄水容量损失,也可在八个流向上设置局部或整体阻断。

屋顶径流与低影响开发

可模拟屋顶落水管、女儿墙蓄水、生物滞留池、绿色屋顶、雨水花园、透水铺装、洼地和场地蓄水等措施。

泥沙、地下水与结果输出

泥沙输移

河道和地表漫流均可进行泥沙输移计算,可从多种输沙方程中选择,并支持按粒径分级、冲淤分布和装甲效应模拟。

地表水地下水交换

模型可在运行时与 MODFLOW 地下水模型联动,允许地表水和地下水之间发生双向交换。

临界弗劳德数控制

可为河道、街道和漫滩网格指定临界弗劳德数,超限时通过增加糙率抑制数值振荡。

制图与动画

后处理程序可生成阴影等值线、线等值线、流深图、灾害图和洪水动画,也可用于洪灾损失评估。

地理信息输出

后处理程序可自动生成可导入 ArcGIS 的矢量文件,便于与地理信息平台进行洪水范围、流深和风险成果联动。

结果文件格式

模型支持文本输出,也可按设置写出 HDF5 或 NetCDF4 二进制格式,并可调整输出时间步长和变量数量。

产品图示

FLO-2D 产品图示
FLO-2D 产品图示
FLO-2D 产品图示
FLO-2D 产品图示

典型工作流程

地形与水文数据

整理地形、测绘、过程线、降雨、断面和工程设施资料。

网格与边界

建立方形网格,设置高程、入流、降雨、河道、街道和控制构筑物。

过程参数

配置下渗、蒸发、糙率、建筑物阻流、泥沙、溃决和排水系统。

洪水演进计算

运行河道、漫滩、城市排水、泥石流或溃坝等模拟场景。

结果制图

输出流深、流速、危险范围、动画、损失评估和地理信息文件。

项目示例方向

冲积扇泥流与城市洪水:可用于城市化冲积扇场景,分析水流洪水、泥流、降雨与泥流组合情景,并考虑街道、建筑物和拦砂设施影响。

流域降雨径流与开发场地:可在上游流域模拟降雨,并将径流演进至规划开发区,适合盆地与冲积扇组合系统分析。

渠道与河流断面:可使用梯形渠道、实测断面或天然断面表示河道几何,并分析设计流量下的水深、流速和漫堤范围。

长河段与堤防系统:可在包含堤防、分汊河道、旧河曲和采砂坑等要素的河段中分析河道与洪泛区相互作用。

冲积扇工程措施:可评估铁路路堤、涵洞、混凝土渠道、沉积物输移和渠道输水能力损失等工程问题。

适用场景

洪水风险区划

用于河流漫溢、城市内涝、冲积扇洪水和洪泛区范围划定。

城市排水与内涝评估

适合分析街道流、雨水口、管道系统、建筑物阻流和低影响开发措施对积水的影响。

泥石流与碎屑流研究

用于评估泥流启动、演进、停滞、稀释、沉积和危险范围。

堤坝溃决分析

可用于堤防、大坝、路堤和尾矿坝失效后的洪水演进与体积预测。

洪水保险与制图研究

可用于洪水保险研究、危险图制作、洪灾损失分析和风险沟通材料准备。

培训与项目建模

适合工程咨询、科研教学和项目培训中的二维洪水、泥沙、城市排水和溃决模拟学习。

服务支持

可提供 FLO-2D 正版授权采购、授权代理服务、软件报价咨询、版本选型建议、安装部署协助、授权续费、售后技术支持和软件教程服务。

采购说明

产品价格会因购买数量、授权方式、用户类型、所选规格及活动情况等因素发生变化。如需报价,请以双方确认的实际成交价格为准。

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