Вфл

V flo — это коммерчески доступная модель, основанная на физике распределенная гидрологическая , созданная Vieux & Associates, Inc. V flo использует радиолокационные данные об осадках в качестве гидрологических данных для моделирования распределенного стока . [1] [2] V flo использует карты ГИС для параметризации через интерфейс рабочего стола. [3] Модель подходит для распределенного гидрологического прогнозирования в пост-анализе и в непрерывных операциях. Выходные данные V фло представляют собой гидрографы на выбранных сетках дренажной сети , а также карты распределенного стока, охватывающие водосбор. Приложения модели включают эксплуатацию и техническое обслуживание гражданской инфраструктуры , прогнозирование ливневых стоков и управление чрезвычайными ситуациями , непрерывный и краткосрочный сток поверхностных вод , оценку пополнения запасов, влажности почвы мониторинг землепользования , планирование , мониторинг качества воды и управление водными ресурсами.
История
[ редактировать ]V flo учитывает пространственный характер параметров и осадков, контролирующих гидрологические процессы, и, таким образом, улучшает сосредоточенные представления, ранее использовавшиеся в гидрологическом моделировании . Историческая практика заключалась в использовании сосредоточенных представлений из-за вычислительных ограничений или из-за отсутствия достаточных данных для заполнения базы данных распределенной модели. [4] Достижения в скорости вычислений ; получение данных об осадках высокого разрешения с помощью радаров и спутников; а доступность мировых наборов цифровых данных и технологий ГИС делает возможным распределенное моделирование на основе физики. [5] V flo предназначен для использования преимуществ пространственной изменчивости данных об осадках с радара высокого разрешения , наборов данных ГИС и характеристик гидравлических каналов. Поскольку он основан на физике , он создает гидрографы на основе уравнений сохранения и гидравлики дренажной сети и может использоваться в местах, где нет дождемеров или предыдущих исследований по моделированию. Кроме того, сетевой подход V flo позволяет масштабировать модели от горных водоразделов до речных бассейнов, используя одну и ту же дренажную сеть .
Формулировка
[ редактировать ]V flo подходит для распределенного гидрологического прогнозирования в пост-аналитических и непрерывных операциях. Модели V flo можно калибровать путем загрузки карт осадков для исторических событий и сравнения смоделированных гидрографов объема/пика с наблюдаемыми гидрографами. Данные о высоте берутся из цифровой модели рельефа . Используется векторное представление канала. Для параметризации используются наборы цифровых данных любого разрешения, включая данные о местности LIDAR и другие цифровые карты непроницаемых территорий , почв и землепользования/покрова. V flo разработан для использования входных сигналов нескольких датчиков от радаров , спутников, дождемеров или прогнозов моделей. Аналогия кинематической волны используется для представления гидравлических условий на водоразделе .
Конкретные параметры моделирования
[ редактировать ]- Вход осадков
- Радар-осадки : UF, ASCII , NEXRAD Level II, CSV
- Спутниковые данные
- Дождемеры , объективный анализ Барнса
- Количественные оценки осадков на основе модельных прогнозов
- Мультисенсорные оценки осадков
- Эвапотранспирация
- Таяние снегов
- Анализ чувствительности
- Картирование наводнений
- Проникновение
- Усовершенствованный модуль инфильтрации Green-Ampt с калибровочным коэффициентом начального насыщения (ползунок), насыщенной гидравлической проводимостью, фронтальным всасыванием смачивания, эффективной пористостью и глубиной почвы.
- Параметры абстракции и непроницаемой области с ASCII импортом/экспортом
- Сухопутный поток
- Уравнение Мэннинга
- Поток канала
- Кинематическая волновая аналогия
- Модифицированные импульсы
- Наблюдаемый поток
- Модификация петлевой рейтинговой кривой (метод Джонса)
- Рабочие кривые и сечения для сложной гидравлики
- Пункты наблюдения за паводками
- Проектные штормы, SCS, созданные пользователем
Приложения
[ редактировать ]- Непрерывный и кратковременный сток поверхностных вод
- Прогнозирование и управление ливневыми водами
- внезапных паводков Прогнозирование
- Оперативное оповещение о паводке
- Реконструкция событий наводнения
- Разработка Design Storm
- Оценка пополнения
- Мониторинг влажности почвы
- по гидрологии и гидравлике Исследования
- землепользования Сценарии планирования
- качества воды Исследования
- гидроэнергетикой Управление
- Гидрологическое образование
- Гидрологические исследования
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Vieux, BE, 2004, Распределенное гидрологическое моделирование с использованием ГИС, Kluwer Academic Publishers, Дордрехт, Нидерланды, 289 стр.
- ^ Бедьен, П.Б., В.К. Хубер и Б.Е. Вье, 2008, Гидрология и анализ поймы, четвертое издание, Прентис-Холл, река Аппер-Седл, Нью-Джерси, 795 стр.
- ^ Вье, Б.Е., З. Кюи и А. Гаур, 2004, Оценка основанной на физике распределенной гидрологической модели для прогнозирования наводнений. Дж. Гидрол. , 298 (1–4): 155–177. Специальный выпуск ДМИП.
- ^ Десконне, Ж.-К., Б.Е. Вье, Б. Каппелаере и Ф. Делькло (1996), «ГИС для гидрологического моделирования в полузасушливой экспериментальной зоне HAPEX-Сахель в Нигере, Африка». Пер. в ГИС , 1 (2): 82-94.
- ^ ASCE, 1999, Модули ГИС и распределенные модели водораздела , Отчет, Целевой комитет ASCE, Модули ГИС и распределенные модели водораздела, П.А. ДеБарри, Р.Г. Кимпо, ред., Американское общество инженеров-строителей, Рестон, Вирджиния, стр. . 120.
- Комплексное гидрологическое моделирование
- Гидрологические модели
- Экологическая инженерия
- Управление ливневыми водами
- Гидротехника
- Управление водными ресурсами
- Программное обеспечение конечных элементов
- Программное обеспечение для автоматизированного проектирования
- Метод конечных элементов
- Прикладная математика
- Математическое моделирование
- Радарная метеорология