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洪水是最常见的极端水文事件之一。洪水灾害会对农田、城市造成不同程度的损害,甚至威胁生命财产安全。对洪水淹没情况进行提前预报,一定程度上能够降低水灾的危害。本研究以亚洲中部咸海盆地的锡尔河下游为研究对象,以30m×30m分辨率的数字高程模型(DEM)为数据源,借助ArcGIS平台,提取锡尔河下游流域边界,数字化锡尔河下游特定河段,提取河道中心线、河岸线、行洪区以及横断面等水文要素;统计分析1935年~1985年间逐月流量数据和22个气象站近百年的降水数据变化趋势,采用雨-洪相关法和流量数据经验频率法设计洪水,推求出了二十年一遇、百年一遇和千年一遇频率下的洪峰流量值。借助河流分析系统(HEC-RAS)水力模型,对锡尔河下游进行洪水淹没模拟研究。主要研究结果如下:(1)锡尔河下游三座水文站(托梅纳雷奇站、卡拉奥泽奇站和卡扎林斯克站)监测的流量数据在年际间波动性较大,每年3月份流量开始增加,6~8月份达到最大,此后流量逐渐减少。三座水文站监测的流量年际变化整体呈下降趋势,其中卡扎林斯克水文站流量下降幅度最大;80年代后期三座水文站监测的流量值虽有所上升,但幅度不大。(2)由暴雨资料推求设计洪水,构建流域内卡拉奥泽奇水文站雨-洪模型函数,计算相关气象站点二十年一遇、百年一遇以及千年一遇频率下的降水量及对应频率下的洪峰流量值。设计出的洪峰比实际情况偏小,但是在水文气象资料缺失地区,或者难以收集到高精度的基础水文资料时,对该地区使用雨-洪统计法设计洪峰流量不失为一种有价值的尝试。(3)由实测洪水流量资料推求设计洪水,设计出托梅纳雷奇水文站河段二十年一遇、百年一遇及千年一遇三个频率下洪峰流量设计值分别为4027.31m3/s、4680.24m3/s、5598.61m3/s;卡拉奥泽奇水文站河段三个频率下洪峰流量设计值分别为2079.26m3/s、2498.74m3/s、3097.36m3/s;卡扎林斯克水文站河段三个频率下洪峰流量设计值分别为2426.13m3/s、2891.19m3/s、3496.36m3/s。(4)依据洪峰流量设计值,利用HEC-RAS模型进行洪水淹没模拟,得出二十年一遇水面线高程范围是123.72m~116.21m,水面线至河底最大水深为5.93m;百年一遇水面线高程范围是124.28m~116.88m,水面线至河底水深最高值为6.16 m;千年一遇水面线高程范围是124.76m~117.11m,水面线至河底水深最高值为6.44 m。模拟水流速度最大值7.6m/s。HEC-RAS水力模型模拟锡尔河洪水淹没,并结合GIS可视化技术对洪水淹没范围绘图,可对锡尔河下游洪水预警、疏散规划、损失评估以及制定针对性的防洪措施提供技术支持。