基于数字高程模型的长白山天池溃湖洪水数值模拟

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1、ＯＣＥＡＮＵＮＩＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＴＹＯＦ硕±学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基子数字高程模型的长白山天池演湖．洪水数值模拟论文巧目ｎｆｉｒｓ打ｏＮｕｍ押Ｃｈ肌ｂａｉｓｈａｎＴｉａｎｃｈ０山ｂｕｔｏｄｉｃａｌｓｉｍ山ａｔｉｏｏｇｂｙＤｉｇｉ化１ＥｌｅｖａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ英文趣目：－作者：离惠巧教授指导教师：全日制学术学位学位类别：专业名称：基础设施工程管理与管理信息系统研究方向：２０１５年５月巧日谨从此论文献给我的

2、尊师、餐友、家人及所有关心、帮助、支持我的人们李明益基于数字高程模型的长白山天池演湖洪水数值模拟：学位论文答辩日期指导教师签字；答辩委员会成员签字：巧彻巧明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名＾；：５＾签

3、字日期－＾７丈年户月１日＾＾＾＾＾｜＾＾＾学位论文版巧使用巧枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留，并同意レｌ、使用学位论文的规定：下事项：１、学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阔。２、学校可＾？将，可＾＾＾学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索＇＇采用影印。中、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文同时授权淸华大学＂国学术期刊（光盘版）电子杂志社用于出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研巧所将本学位论文收录到《中国学位论文全文

4、数据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：－－签字日期：；至年、月日签字曰期少苹Ｊ月文日／基于数字高程模型的长白山天池演湘洪水数值模拟搞要一火山灾害破坏力大、波及范围广、影响时间长、损失严重，是种重大自然灾害。历史上，长白山天池火山曾经多次喷发，目前的监测数据也表明火山锥体？还在发生着形变，岩浆还处于活动状态。天池火山于１１９９１２００年发生的喷发一被称为全球近２０００年来最大喷发么。近年来，随着人们防灾减灾意识的增强，天池火山地区的防灾减灾工作被提上日程。其中

5、蓄水童巨大的火山溯是长白山天一，池地区防灾工作需要考虑的重要因素，旦喷发，火山湖瞬间发生溃决巧水将直接威胁到下游二道白河地区数千万人的生命财产安全。本文借助于吉林省地虜局和中国海洋大学城市与工程管理信息化实验室合＂＂力完成的长白山天池火山防灾专项规划项目，根据本人在项目中承担完成的＂＂长白山天池火山Ｈ大流体灾害的数值模拟工作，选取洪水灾害作为论文的主要分析对象；，研究过程及成果如下（１）天池周围矢量等髙线和高程控制点为数据源，经ＡｒｃＧ投的Ｈ维分）ｓａｘ析工具转化为研巧区的ＤＥＭ（数字高程模型，由３ｄ

6、Ｍ软件建模并转化为ＳＴＬ格式的Ｈ维地形文件，通过ＦＬＯＷ３Ｄ软件的修改，最终获得了ＦＬＯＷ３Ｄ软件可识别的无缺陷ＳＴＬＨ维地形图档。（２）利用成熟的溃项水流巧址处最大流量计算方法和典型的流量过程线四次拟合曲线，结合天池的实际数据，由此构建，做出了天池的圆台模型假设了天池的溃蝴模型，计巧出了ＦＬＯＷ３Ｄ流体模拟所巧的流量数据；（３）依据天池Ｓ化地形文件，在ＦＬＯＷ犯中建立了研巧区地形的结构化、网格模型，根据收集到的实际地理数据，确定了本次模拟所巧的横型参数边界条件和初始条件。依据工况Ｉ、ＩＩ、扭的初始

7、条件，依次进行了模拟计算。其中工况Ｉ为天池湖水水位上涨化１５９ｋｍ，湖水全部泄出：工况ＩＩ为湖水水位上涨０．０８６ｋｍ，１／２湖水泄出；王况ｍ为湖水水位上涨０．０４６ｋｍ，１／４湖水泄出，巧后得到了对本文结果有重要价值的数千张图档。（４）选取了软件输出的洪水速度和水深两类数据资料，从每类数据资料的兰种工况条件下等时间间巧各自取到了１０２幅图楼。将所有图档经ＡｒｃＭａｐ合成，经行政区划和居民点并绘制出了王种工况下洪水最大速度和最大水深的分布图、主要河流、天池周边其他水系等地物叠加后，由ＡｒｃＭａｐ共计输出６

8、幅洪水灾害范围分布图，并对对三种工况下的淹没特征进行了分析，最后得到了如下分析结果：①工况Ｉ发生后，洪水水头的最大速度超过了２５ｍ／ｓ，瞬间最大水深达到了２０ｍＷ上：１０分钟后，洪水越