計(jì)入回水壅高的水庫(kù)臨時(shí)淹沒(méi)范圍快速確定方法

摘要：為快速分析水電站汛期不同水位控制下的臨時(shí)淹沒(méi)影響，評(píng)估可能產(chǎn)生的淹沒(méi)損失情況，以滿足水電站汛期水位動(dòng)態(tài)控制的需要，提出了一種考慮回水壅高的臨時(shí)淹沒(méi)范圍快速確定方法。

該方法基于Python語(yǔ)言進(jìn)行ArcGIS平臺(tái)的線性插值工具二次開(kāi)發(fā)，從而獲得了回水的DEM，之后再與庫(kù)區(qū)DEM進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，即可獲得水電站汛期不同抬高運(yùn)行水位下的庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍。將該方法在紅水河巖灘水電站進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明：所提方法可在8 s內(nèi)輸出臨時(shí)淹沒(méi)范圍，與經(jīng)典水動(dòng)力學(xué)模型HEC-RAS進(jìn)行了對(duì)比分析，所建模型的總體精度為0.92，能大幅提高水庫(kù)不同水位控制下臨時(shí)淹沒(méi)影響的分析效率。

關(guān) 鍵 詞：回水壅高； 水庫(kù)臨時(shí)淹沒(méi)范圍； 淹沒(méi)影響； 巖灘水電站

中圖法分類號(hào)： TV697

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.09.009

0 引 言

水庫(kù)是調(diào)節(jié)洪水的重要水利工程，對(duì)洪水調(diào)節(jié)作用十分明顯，不同水庫(kù)調(diào)度方案對(duì)河道淹沒(méi)損失影響不同［1］。近年來(lái)，隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各地對(duì)水資源需求增大趨勢(shì)逐步顯現(xiàn)［2］，為進(jìn)一步挖掘已建壩蓄水潛力，對(duì)已建水庫(kù)實(shí)施提能增效受到廣泛關(guān)注。與大壩加高或水庫(kù)清淤等工程措施相比，調(diào)整正常蓄水位和汛限水位等措施，因成本低、見(jiàn)效快而成為首選方案［3］。對(duì)啟用正常蓄水位以上（應(yīng)計(jì)入回水壅高）防洪庫(kù)容造成的臨時(shí)淹沒(méi)損失進(jìn)行評(píng)估，是論證正常蓄水位調(diào)整必要性的重要環(huán)節(jié)，而評(píng)估臨時(shí)淹沒(méi)損失首要解決的是確定臨時(shí)淹沒(méi)范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中，確定淹沒(méi)范圍的方法主要有水力學(xué)模型及地理信息系統(tǒng)分析方法等［4-8］。李雨竹等［9］基于 HEC-RAS 構(gòu)建二維非恒定流水動(dòng)力模型并考慮涉水工程及其壅堵的情況，精細(xì)化模擬洪水淹沒(méi)過(guò)程；楊愛(ài)玲等［10］結(jié)合數(shù)字高程模型和三維GIS，設(shè)計(jì)結(jié)合上下水位的八鄰域種子算法，實(shí)現(xiàn)洪水淹沒(méi)分析；韓松等［11］利用 MIKE FLOOD軟件側(cè)向耦合一、二維模型，模擬不同洪水重現(xiàn)期洪水從河道漫溢至岸邊的演進(jìn)過(guò)程，得到洪水的淹沒(méi)范圍等信息。以上分析方法均有其優(yōu)勢(shì)和局限性，考慮的因素及適用場(chǎng)景各不相同，如基于水動(dòng)力學(xué)模型的經(jīng)典淹沒(méi)算法在時(shí)效性方面存在不足，制約防洪“四預(yù)”功能實(shí)現(xiàn)和數(shù)字孿生流域建設(shè)；地理信息系統(tǒng)分析方法一般難以保證淹沒(méi)分析過(guò)程的逐時(shí)連續(xù)性及合理性［12］。

為此，本文以紅水河巖灘水電站為例，利用回水成果、實(shí)測(cè)地形圖等數(shù)據(jù)，考慮回水壅高，針對(duì)水庫(kù)汛期水位動(dòng)態(tài)控制提出一種基于Python語(yǔ)言和ArcGIS工具的臨時(shí)淹沒(méi)范圍快速確定方法，并驗(yàn)證了所提方法的可行性，以期為水庫(kù)臨時(shí)淹沒(méi)處理方案、抗洪搶險(xiǎn)預(yù)案、安全轉(zhuǎn)移預(yù)案的制定提供參考。

1 研究方法

以往在計(jì)算水庫(kù)淹沒(méi)損失時(shí)都是假設(shè)水面是一個(gè)靜止的平面來(lái)處理［13］。但實(shí)際上由于水位壅高，水位值并非在一個(gè)高程，庫(kù)區(qū)上游的水位會(huì)高于壩址附近的水位，水面其實(shí)是一個(gè)曲面。本文考慮回水壅高來(lái)確定臨時(shí)淹沒(méi)范圍，關(guān)鍵步驟包括線性內(nèi)插回水高程和構(gòu)建臨時(shí)淹沒(méi)計(jì)算模型。

1.1 線性內(nèi)插回水高程

ArcGIS在10.0版本后提供了一個(gè)站點(diǎn)包ArcPy，這個(gè)站點(diǎn)包把ArcGIS里的所有功能封裝成一個(gè)個(gè)類庫(kù)，只要在Python的編輯器中導(dǎo)入ArcPy站點(diǎn)包，就可以調(diào)用里面的類庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)需要的功能［14］。本文基于ArcGIS 平臺(tái)的 ArcPy站點(diǎn)包，利用ArcPy模塊提供的關(guān)鍵方法進(jìn)行線性插值工具的二次開(kāi)發(fā)。線性插值工具根據(jù)輸入?yún)?shù)設(shè)定的不同，可重復(fù)使用在各類水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度過(guò)程中，用于線性加密帶回水高程的斷面，作為后續(xù)回水DEM生成的輸入值。具體開(kāi)發(fā)流程如下。

（1） 調(diào)用segmentAlongLine函數(shù)，根據(jù)回水計(jì)算成果中的里程值（即距壩址距離）對(duì)河流中心線進(jìn)行分割，并以LineID區(qū)分，壩址默認(rèn)為該河流中心線的起點(diǎn)。

（2） 調(diào)用Split_analysis函數(shù)，對(duì)步驟（1）得到的線段再按LineID的不同進(jìn)行批量等間距分割，用于生成加密的斷面，分割的間距值可結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際情況確定。

（3） 取步驟（2）得到的各線段起點(diǎn)作為原點(diǎn)，調(diào)用BearingDistanceToLine_management函數(shù)，在垂直于該線段的方向上繪制一定寬度的斷面線，寬度值可以根據(jù)河流的實(shí)際情況來(lái)確定。

（4） 為步驟（3）生成的所有斷面線增加elevation字段，根據(jù)步驟（1）中各線段起點(diǎn)斷面Rt-1和終點(diǎn)斷面Rt所對(duì)應(yīng)的回水高程以及里程值，分段換算出步驟（2）加密后各斷面對(duì)應(yīng)的回水高程，并保存在elevation字段中。計(jì)算公式如下：

E= Et-Et-1Dt-Dt-1·S（1）

式中：E為加密斷面的回水高程，m； Et、Et-1分別為回水計(jì)算成果中斷面Rt和Rt-1下的已知回水高程，m；Dt、Dt-1分別為回水計(jì)算成果中斷面Rt和Rt-1下的已知里程值，m；S為步驟（2）中的分割間距值，m。

（5） 在ArcGIS中導(dǎo)入Python腳本文件，并設(shè)置輸入和輸出參數(shù)的屬性，即可完成回水值線性插值工具的創(chuàng)建。其中工具的輸入?yún)?shù)包括河流中心線（.shp格式）、里程值（.xls格式）、等間距分割值（單位：m）、斷面寬度（單位：m），輸出結(jié)果為.shp格式的線文件。

1.2 構(gòu)建臨時(shí)淹沒(méi)計(jì)算模型

ModelBuilder是ArcGIS提供的構(gòu)造地理處理工作流和腳本的圖形化建模工具，將空間數(shù)據(jù)及其分析與處理通過(guò)流程化結(jié)合在一起，具有可視性、快捷性、開(kāi)放性等特點(diǎn)［15］。數(shù)字高程模型（ digital elevation model，DEM） 是地表形態(tài)的數(shù)字化表達(dá)，在洪水淹沒(méi)模擬中起著重要作用［16-19］。本文通過(guò)ArcGIS ModelBuilder可視化建模工具，將柵格計(jì)算器、重分類和柵格轉(zhuǎn)面等地理處理工具按照一定的空間分析工作流進(jìn)行組合，形成一個(gè)流程化的DEM計(jì)算模型，從而實(shí)現(xiàn)水電站汛期動(dòng)態(tài)調(diào)度下臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)范圍的快速確定。主要操作步驟如下。

（1）加載回水DEM柵格影像，默認(rèn)水位變化值即水庫(kù)抬升高度為0，該變化值支持動(dòng)態(tài)輸入，兩者進(jìn)行柵格相加運(yùn)算（Plus）。公式為

E回i，j=E初i，j+Lh（2）

式中：E回i，j為柵格加運(yùn)算后網(wǎng)格Gi，j的回水高程；E初i，j為回水DEM中網(wǎng)格Gi，j的回水高程；Lh為動(dòng)態(tài)輸入值，即水庫(kù)抬升高度。

（2） 將步驟（1）得到的柵格影像與庫(kù)區(qū)DEM柵格影像進(jìn)行相減運(yùn)算（Minus）。公式為

Ei，j=E庫(kù)i，j-E回i，j（3）

式中：Ei，j為柵格減運(yùn)算后網(wǎng)格Gi，j的值；E庫(kù)i，j為庫(kù)區(qū)DEM中網(wǎng)格Gi，j的高程值；E回i，j為步驟（1）運(yùn)算后網(wǎng)格Gi，j的回水高程。

（3） 利用柵格計(jì)算器（Raster Calculator）的SetNull函數(shù)，Ei，j>0的網(wǎng)格Gi，j的像元設(shè)置為NoData。柵格值Ei，j>0意味著網(wǎng)格Gi，j的高程值大于回水高程，為非淹沒(méi)區(qū)，將非淹沒(méi)區(qū)的值設(shè)置為NoData，將直接在柵格影像中去除，柵格值Ei，j≤0意味著網(wǎng)格Gi，j的高程值小于回水高程，為淹沒(méi)區(qū)。

（4） 最后依次順序加入重分類（Reclassify）、柵格轉(zhuǎn)面（Raster to Polygon）、融合（Dissolve）工具，將模型中的數(shù)據(jù)和工具進(jìn)行順序連接后，默認(rèn)前一個(gè)工具的輸出即為后一個(gè)工具的輸入，.shp格式的淹沒(méi)范圍為最終的輸出值。

2 實(shí)例應(yīng)用

2.1 巖灘水電站概況

巖灘水電站位于紅水河中游，廣西壯族自治區(qū)大化瑤族自治縣境內(nèi)，是廣西電網(wǎng)的主要調(diào)峰電源，距上游龍灘水電站166 km，距下游大化水電站約83 km，控制集水面積106 500 km2，占紅水河流域集水面積的81.4%，在流域發(fā)電、供水、航運(yùn)等方面發(fā)揮著重要的作用（圖1）。

巖灘水電站設(shè)計(jì)正常蓄水位223.00 m，汛期限制水位219.00 m。2004年巖灘水電站首次實(shí)施汛期限制水位動(dòng)態(tài)控制方案（219.00～222.50 m），提高了水庫(kù)調(diào)度水平，增加了電站調(diào)度效益。根據(jù)水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)用的實(shí)際需要啟用正常蓄水位以上庫(kù)容，充分發(fā)揮水庫(kù)防洪減災(zāi)作用，是水利工程補(bǔ)短板的強(qiáng)有力舉措［20］。結(jié)合巖灘水電站汛期水位動(dòng)態(tài)控制成果，查清實(shí)施巖灘水電站汛期水位動(dòng)態(tài)控制后可能存在的淹沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 臨時(shí)淹沒(méi)范圍分析

2004年以來(lái)巖灘水電站成功實(shí)施了汛期限制水位動(dòng)態(tài)控制方案（219.00～222.50 m）。在此基礎(chǔ)上，為滿足后續(xù)巖灘水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的需要，對(duì)汛期限制水位進(jìn)行調(diào)整，選取20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下壩址附近223.00 m水位值作為模型的基礎(chǔ)，通過(guò)輸入在該水位值下的抬升高度獲取相應(yīng)的臨時(shí)淹沒(méi)范圍，以評(píng)估水庫(kù)超蓄可能存在的臨時(shí)淹沒(méi)損失情況。

根據(jù)巖灘水電站回水計(jì)算成果，20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下壩址附近位于223.00 m水位值，其上游水位值已達(dá)到251.60 m，可知巖灘水庫(kù)的回水壅高為28.60 m。為準(zhǔn)確確定臨時(shí)淹沒(méi)區(qū)的范圍，本文主要考慮干流回水壅高，由于支流回水變化并不明顯，影響范圍較小，直接從等高線中提取等于223.00 m水位值的等高線，作為絕對(duì)的平面來(lái)處理，具體的實(shí)現(xiàn)流程如下。

（1） 選取巖灘水電站紅水河干流20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下（223.00 m）的回水成果，基于回水線性插值工具，對(duì)斷面以200 m等間距進(jìn)行線性加密，斷面寬度主要以保證覆蓋河流左右岸為原則，統(tǒng)一設(shè)置為2 000 m，具體數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

（2） 利用步驟（1）得到的線性內(nèi)插成果，通過(guò)ArcGIS自帶的構(gòu)建TIN工具生成干流回水面DEM，轉(zhuǎn)換為柵格后，根據(jù)干流流域范圍進(jìn)行裁剪。

（3） 利用2010年巖灘庫(kù)區(qū)1∶2 000實(shí)測(cè)地形圖，通過(guò)ArcGIS自帶的構(gòu)建TIN工具生成整ZYRwjOfwaI/buNuN6qKCvg==個(gè)庫(kù)區(qū)的DEM，轉(zhuǎn)換為柵格后，根據(jù)水庫(kù)范圍進(jìn)行裁剪。

（4） 將步驟（2）和步驟（3）生成的柵格數(shù)據(jù)作為臨時(shí)淹沒(méi)計(jì)算模型的固定輸入條件，水位變化輸入值默認(rèn)為0，最終得到在20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)下（223.0 m）庫(kù)區(qū)的臨時(shí)淹沒(méi)范圍。

巖灘庫(kù)區(qū)正常蓄水位20 a一遇回水位方案（223.00 m）是該模型的計(jì)算基礎(chǔ)，分別輸入巖灘水電站汛期水位動(dòng)態(tài)控制下相應(yīng)的水位抬升高度，即可輸出在223.00 m水位下抬高水位所對(duì)應(yīng)的臨時(shí)淹沒(méi)范圍。

2.3 結(jié)果分析與討論

以巖灘水電站紅水河干流作為研究區(qū)，構(gòu)建了基于Python語(yǔ)言和ArcGIS工具的淹沒(méi)范圍計(jì)算模型，采用HEC-RAS模擬結(jié)果對(duì)模型的輸出結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，評(píng)估模型的精度、時(shí)效性和適用性。

2.3.1 結(jié)果分析

采用混淆矩陣（表1）中的總體精度（P0）對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估［21-22］，HEC-RAS模擬結(jié)果作為對(duì)比參照，總體精度P0的計(jì)算公式如下：

P0=a+da+b+c+d（5）

a、b、c、d的含義見(jiàn)表1。

分別提取上游周因屯至六排段（回水高程239.54～244.00 m）、中游拉雨屯至拉人屯段（回水高程233.10～235.09 m）、下游灘皮至平勇段（回水高程225.00～226.00 m）3處的結(jié)果進(jìn)行分析（圖2），模擬的總體精度P0為0.92。本文模型模擬淹沒(méi)范圍與HEC-RAS模擬結(jié)果較為吻合，在主要河道兩者淹沒(méi)范圍幾乎重合。

2.3.2 時(shí)效性分析

回水高程線性插值工具由Python語(yǔ)言編寫，斷面回水高程線性加密階段耗時(shí)20 s左右，淹沒(méi)范圍的輸出平均耗時(shí)8 s（電腦配置為 Intel（R） Core（TM） i7-8565U CPU，8GB內(nèi)存）。對(duì)于同一流域，加密回水成果僅需計(jì)算一次保存即可，用于生產(chǎn)回水DEM。因此，模型可在8 s內(nèi)輸出相應(yīng)水位的臨時(shí)淹沒(méi)范圍，能夠支撐動(dòng)態(tài)快速的臨時(shí)淹沒(méi)分析。

2.3.3 適用性分析

回水DEM和庫(kù)區(qū)DEM一旦確定，輸入抬升水位高度，模型可在8 s內(nèi)完成臨時(shí)淹沒(méi)范圍的輸出，其計(jì)算耗時(shí)與流域規(guī)模關(guān)系不大，可以支撐流域臨時(shí)淹沒(méi)范圍的快速確定。此外，模型建模過(guò)程快捷高效，僅需要DEM即可完成建模，輸入數(shù)據(jù)為水位抬升高度，對(duì)建模資料的要求遠(yuǎn)小于水動(dòng)力學(xué)模型。在極低的建模資料要求下模型完成淹沒(méi)范圍模擬，可以為制定臨時(shí)淹沒(méi)處理方案、抗洪搶險(xiǎn)預(yù)案、安全轉(zhuǎn)移預(yù)案提供參考?？傮w而言，模型具有計(jì)算速度快、操作靈活便捷、依賴資料少、復(fù)用性高等特點(diǎn)，適用于水庫(kù)調(diào)度下臨時(shí)淹沒(méi)范圍的劃定。同時(shí)，在地形起伏平緩的平原區(qū)，一般回水壅高值不大，因此模型更適用于山丘區(qū)水電站優(yōu)化調(diào)度分析。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文主要考慮回水壅高，提出了一種基于ArcGIS和Python語(yǔ)言快速確定水庫(kù)臨時(shí)淹沒(méi)范圍的新方法，并將該方法應(yīng)用于巖灘水電站臨時(shí)淹沒(méi)范圍確定中。將該方法計(jì)算的3處回水?dāng)嗝嫦碌呐R時(shí)淹沒(méi)范圍，與HEC-RAS模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，本文所提方法平均總體精度P0達(dá)到0.92。且該方法運(yùn)算速度快、操作便捷、依賴資料少、可復(fù)用性高，能實(shí)現(xiàn)水庫(kù)調(diào)度過(guò)程中不同水位下臨時(shí)淹沒(méi)范圍的快速確定。憑借其較低的時(shí)間和數(shù)據(jù)成本，可作為傳統(tǒng)水動(dòng)力模型的有益補(bǔ)充，可在實(shí)際水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度過(guò)程中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王莉.不同調(diào)度方案下清河水庫(kù)壩下河道淹沒(méi)損失分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2021（12）：73-77.

［2］ 張建云，賀瑞敏，齊晶，等.關(guān)于中國(guó)北方水資源問(wèn)題的再認(rèn)識(shí)［J］.水科學(xué)進(jìn)展，2013，24（3）：303-310.

［3］ 張士辰，李凱，落全富，等.已建壩正常蓄水位調(diào)整論證方法研究［J］.人民長(zhǎng)江，2023，54（7）：225-233.

［4］ 葛小平，許有鵬，張琪，等.GIS支持下的洪水淹沒(méi)范圍模擬［J］.水科學(xué)進(jìn)展，2002，13（4）：456-460.

［5］ 劉小生，黃秋鋒，趙愛(ài)國(guó).適用于Hadoop云平臺(tái)的洪水淹沒(méi)分析并行算法［J］.人民長(zhǎng)江，2019，50（7）：46-53.

［6］ 王曉磊，韓會(huì)玲，李洪晶.寧晉泊和大陸澤蓄滯洪區(qū)洪水淹沒(méi)歷時(shí)及洪水風(fēng)險(xiǎn)分析［J］.水電能源科學(xué)，2013，31（8）：59-62.

［7］ 王海菁，汪國(guó)斌，李德龍，等.基于克里金空間插值法的宜黃縣城超標(biāo)洪水淹沒(méi)及轉(zhuǎn)移分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2022（6）：28-31.

［8］ 郝振智，桑國(guó)慶，王海軍，等.水文-水動(dòng)力模型分析山丘區(qū)洪水風(fēng)險(xiǎn)［J］.濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，37（5）：527-534，544.

［9］ 李雨竹，程磊，程旭，等.基于HEC-RAS模型的城集鎮(zhèn)洪災(zāi)淹沒(méi)分析研究［J］.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2023，56（12）：1536-1545.

［10］楊愛(ài)玲，宋帥全，王洪昌，等.基于數(shù)字高程模型的洪水淹沒(méi)分析算法研究與應(yīng)用［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2023，46（增1）：44-47.

［11］韓松，張威，王豪，等.燕子河流域洪水演進(jìn)數(shù)值模擬［J］.濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，38（1）：68-77.

［12］闕家駿，談娟娟.基于DEM 的水庫(kù)下游洪水淹沒(méi)演進(jìn)過(guò)程研究［J］.水電能源科學(xué)，2024，42（3）：212-215.

［13］洪亮，何宗宜，李世祥，等.一種基于3D GIS的計(jì)算水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)范圍的算法研究［J］.長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)，2009，26（9）：85-87.

［14］張宇冉，楊秋蓮，馮媛媛，等.基于ArcGIS Python的Shapefile批量合并方法實(shí)現(xiàn)與工具設(shè)計(jì)［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2021，44（2）：77-78，82.

［15］湯國(guó)安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析試驗(yàn)教程［M］.2版.北京：科學(xué)出版社，2012：514-529.

［16］SAKSENA S.Investigating the role of DEM resolution and accuracy on flood inundation mapping［C］∥World Environmental and Water Resources Congress 2015：Floods，Droughts，and Ecosystems.Austin，Texas，USA：American Society of Civil Engineers，2015：2236-2243.

［17］VAZE J，TENG J，SPENCER G.Impact of DEM accuracy and resolution on topographic indices［J］.Environmental Modelling & Software，2010，25（10）：1086-1098.

［18］ARBAB N N，HARTMAN J M，QUISPE J，et al.Implications of different DEMs on watershed runoffs estimations［J］.Journal of Water Resource and Protection，2019，11（4）：448-467.

［19］JUNG Y，MERWADE V.Uncertainty quantification in flood inundation mapping using generalized likelihood uncertainty estimate and sensitivity analysis［J］.Journal of Hydrologic Engineering，2012，17（4）：507-520.

［20］陳垚森，吳佳敏.新階段水庫(kù)超蓄臨時(shí)淹沒(méi)實(shí)踐問(wèn)題及成因分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2023（11）：136-138.

［21］王述強(qiáng)，呂凱，劉祥林，等.基于HAND的流域洪水淹沒(méi)快速分析技術(shù)［J］.水文，2024，44（2）：136-138.

［22］YU D，LANE S N.Urban fluvial flood modelling using a two-dimensional diffusion-wave treatment，part 2：development of a sub-grid-scale treatment［J］.Hydrological Processes，2006，20（7）：1567-1583.

（編輯：郭甜甜）

Rapid determination of temporary inundation extent of reservoir with backwater height included

DENG Lisi

（China Water Resources Pearl River Planning Surveying & Designing Co.，Ltd.，Guangzhou 510611，China）

Abstract：

In order to quickly analyze the temporary inundation under the different controlled water levels of hydropower plants in flood seasons，assess the possible inundation loss，and to meet the needs of dynamic water level control in flood season of hydropower stations，a method for rapid determination of temporary inundation range considering backwater elevation was proposed.This method was based on Python for the secondary development of linear interpolation tool on ArcGIS platform.By obtaining the backwater DEM and performing corresponding calculations with the reservoir area DEM，the inundation range of the reservoir area under different controlled water levels during the flood season can be obtained.The model was applied and verified in Yantan Hydropower Station of Hongshui River.The results showed that the proposed method can output the temporary inundation range within 8 s.Compared with classical hydrodynamic model HEC-RAS，the overall accuracy of the proposed model was 0.92，which can greatly improve the analysis efficiency of the temporary inundation effect under the different control water levels of reservoirs.

Key words：

backwater height； temporary inundation extent of reservoir； inundation effect； Yantan Hydropower Station