我国正处于由控制洪水向洪水管理的转变时期,综合采取工程性措施和非工程性措施来应对洪水灾害是防洪减灾事业发展的必然趋势。对洪水风险区建立水动力学数值模型来模拟预测洪水演进过程,获得淹没水深、到达时间和洪水流速等风险信息要素并基于此绘制洪水风险图,已经成为我国防洪减灾措施重要的组成部分。本文在我国洪水风险图绘制工作全面建设背景下,主要进行以下方面的研究:(1)根据淮河流域洪水特征和洪灾特点,即洪量大、洪峰高、历时长且常遭遇当地暴雨内涝,暴雨内涝在外围高水位顶托条件下无法外排,本文提出多源洪水水动力耦合模拟理论,并以此建立一、二维洪水耦合模型。(2)采用多种方法对所建立的河道~防洪保护区多源洪水一、二维耦合模型进行优化。主要包括:利用干湿水深理论提高模型稳定性和计算效率;利用遥感技术实现糙率细化分区,采用真实地形法解决不同下垫面对水流运动的影响;考虑溃口形态和分流理论并根据最大风险原则确定溃决方式;对区域内道路和过水涵洞的阻水或导水作用进行合理概化;基于实测断面同时综合利用DEM数据和补充测量结果还原真实河道地形。(3)研究洪水风险分析方法、模型验证方法、洪水影响评估和避险转移方法及洪水风险图绘制技术,为洪水风险分析和洪水风险图绘制提供理论技术支撑。(4)根据茨南淝左片防洪保护区洪水风险分析需求,建立淮河干流和保护区一、二维耦合模型。模拟溃堤洪水和保护区域内暴雨洪水风险,比较溃堤洪水在是否叠加暴雨情况下保护区影响损失情况,并根据计算模型结果绘制洪水风险图。本文针对防洪保护区单一洪水来源风险分析的不足,以一、二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法对网格进行离散求解,建立溃堤洪水和暴雨多源洪水耦合的数学模型,在一、二维模型的链接处选用堰流公式实现河槽与保护区水流的实时交互,并利用历史实测洪水资料进行模型验证。将验证后的该模型应用于茨南淝左片防洪保护区多源洪水耦合模拟,分析了单一洪水与多源洪水对防洪保护区的损失比较结果,研究成果对该防洪保护区及类似区域多源洪水分析、损失评估和避险转移提供技术支撑。