太浦河一维、二维水流数值模拟比较研究

相对于太浦河洪水风险图编制的研究范围,太浦河是一条狭长的河道,河道内如采用二维水动力模型数值计算将影响洪水风险系统调用数据的效率和可视化的效果,可考虑河道内采用一维水动力模型计算.为了验证一维水动力模型是否能应用于太浦河洪水风险编制中的太浦河河道洪水演算,运用一维、二维水动力模型对太浦河河道分别进行了恒定情况和非恒定情况的洪水演算.一维、二维水流数值模型的计算结果表明:水位与断面平均流速吻合性较好.因此得出结论:用一维水动力模型在计算太浦河河道内洪水演算具有与二维水动力数学模型相当的精度,并能大大提高洪水风险系统调用数据的效率,并提高了可视化的效果.     

宁夏宁东鸭子荡水库一期淤积状况的数值模拟分析

高含沙量入流水库的泥沙淤积会严重影响水库的有效库容与水质状况,影响水库的正常运行。采用MIKE21软件建立水动力与泥沙运输耦合模型,对宁夏鸭子荡水库的一期运行以来的水库泥沙淤积演变形态进行了模拟计算,将计算结果与鸭子荡水库的实际运行资料进行对比验证。结果表明采用MIKE21水动力模块建立的二维数学模型对鸭子荡水库与泥沙淤积形态的数值模拟的适用性强,水库主要呈三角洲淤积形态,冲淤变化主要发生在水库的尾部段和顶坡段,悬沙主要分布在尾部段,利用数值模拟技术,可以较为准确的模拟水库的库底泥沙的冲淤变化,可为鸭子荡水库后期运行淤沙形态预测奠定基础。     

基于水动力模型的洪水风险分析研究

根据福安市的暴雨洪水特性和地形地貌特征,构建福安市洪水实时分析计算模型.其中采用一维水动力计算河道洪水,二维水动力模拟洪水在城市面域内的演进,采用耦合模型将河道与城市面域联立,实现河道洪水和城市内涝的水量交换.率定后的模型计算结果可为制定超标准洪水防御对策提供科学可靠的决策依据.     

多源洪水耦合模型在防洪保护区洪水分析中的应用

针对防洪保护区单一洪水风险分析的不足,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,借助干湿水深理论对模型进行优化,利用遥感影像解译处理保护区内复杂地形条件下糙率对洪水演进的影响,概化处理区域内道路和过水涵洞对洪水的阻水或导水作用,并利用历史实测洪水资料进行模型验证。将验证后的模型应用于淮河干流凤台段防洪保护区多源洪水运动耦合模拟,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,说明该区域受暴雨内涝影响较为严重。     

地下水和地面水二维不恒定流藕合模型在南水北调地下水预测中的应用

研究洪泛区发生较大规模洪水对地下水的影响,以往采用一维的理论公式或经验公式法估算地下水入渗量,再采用水均衡法计算地下水位变化的方法,应用于大面积串流洪水区域已不太准确,而且不能反映地下水位区域内的分布情况。该文提出了一种加入渗流子模型的地面水二维不恒定流与地下水二维不恒定流模型相藕合的方法预测地下水位。     

郁江横县至贵港段洪水分析数学模型构建与验证

本次模型构建的郁江横县至贵港防洪保护区上起横县西津水库,下至桂平市郁江河口,全长约220 km。主河道采用一维水动力数学模型,两岸防洪保护区采用二维水动力数学模型,并对一维及二维联合求解。通过历史洪水进行率定和验证,得出计算参数,为横县至贵港郁江段防洪保护区各频率洪水分析提供计算模型。     

电厂从港池取水对进港航道及港池回淤的影响

在分析工程区域自然条件和泥沙条件的基础上，利用二维潮流数学模型的模拟电厂从港池取水对进港航道和港池水动力条件的影响，计算结果表明，电厂取水引起航道落潮流速降低产生的进港航道泥沙回淤及港池淤积不大。     

MIKE模型在北京市平原河道洪水风险分析中的应用

北京市西北东三面环山,平原区易受上游山区洪水、本地涝水影响,属于洪涝灾害的易发区、洪水风险的高发区,开展洪水风险研究至关重要。本文采用MIKE建立丁家洼河一、二维耦合水动力洪水淹没模型,模拟不同重现期洪水淹没,并利用"7.21"洪水进行了验证,结果表明MIKE模型模拟成果可作为北京市平原河道洪水风险分析的依据。     

NAM水文模型在福州江北城区洪水风险模拟分析中的应用

福州城区河网水系纵横交错,受台风暴雨、洪潮水位顶托等因素影响,洪涝灾害频发,洪涝水治理难度大。研究不同降雨量级下的洪水淹没范围对城市防洪防涝具有重要意义,可为防洪排涝工程建设和城区水系实时调度提供依据。该文采用NAM水文模型,根据福州市赤桥水文站实测降雨洪水过程进行率定分析,将产汇流模型、河网一维水动力模型、二维地面漫流模型进行耦合,模拟2015年"苏迪罗"台风和2016年"鲇鱼"台风福州江北城区内涝范围,结果表明,模拟范围基本与实际调查范围一致,模拟效果较好。     

横向槽沟内泥沙淤积与水平轴环流变化的数值模拟

本文建立了剖面二维水流泥沙数学模型。采用贴体坐标及有限差分方法，用流函数-涡量为变量的零方程率流模型求解流速场。对横向槽沟内泥沙淤积与水平轴环流进行了数值模拟，并分析了槽沟内泥沙淤积与水平轴环流变化的关系。     

城市内涝灾害居民出行困难度评价

城市内涝灾害给城市居民生命、财产安全造成了严重威胁。以长春市南关区为例,以二维非定恒定流为基本骨架,以不规则网格概化地形,用一维非恒定流描述排水管网,建立了城市暴雨内涝数值模型。该模型包含产流模型、汇流模型、排水模型及内涝模型。以30 a,50 a,100 a一遇的暴雨情景,对居民出行困难度进行了评价。验证结果表明,构建模型与实例结果吻合度较高。所得结果可为相关部门采取应急措施缓解内涝导致的交通堵塞提供参考。     

珠江流域防洪规划中有关新技术的应用

新一轮的珠江流域防洪规划应用了大量的新技术.这些新技术包括一、二维水沙数学模型、河口整体物理模型、遥感信息技术,以及水库联合调度技术和洪水风险分析等,为珠江流域防洪规划提供了重要的技术支撑.综述这些新技术在珠江流域防洪规划中的应用情况.     

基于MIKE FLOOD的洪泽湖周边滞洪区洪水演进模拟研究

基于实测断面资料建立了研究区的一维水动力模型,基于高精度DEM以及1∶10000地形图建立了研究区的二维水动力模型,并用MIKE FLOOD将一维模型和二维模型进行耦合,构建了洪泽湖周边滞洪区一、二维耦合的洪水演进数学模型。利用2003年历史洪水资料对模型参数进行了率定,并以2007年历史洪水资料进行了验证。以洪泽湖百年一遇设计洪水为模型上边界,二河闸、三河闸以及高良涧闸的现行调度方案的水位-流量关系为模型下边界,对洪泽湖百年一遇设计洪水方案进行模拟计算,当蒋坝水位达到14.33m时,洪泽湖周边滞洪区开始滞洪,得到开始滞洪后不同时段研究区内各类洪水风险要素的动态分布情况以及最大淹没水深、淹没历时,验证了模型的合理性,可用于蓄滞洪区洪水演算分析。     

冲积河流堤线改线影响数学模型计算

为适应沿江城市发展，对冲积平原河流的河漫滩地进行了堤线改线。采用平面二维水流泥沙数学型进行堤线改线影响计算，模型考虑了悬移质及推移质泥沙运动，桥渡及料场的阻力变化，应用模型计算了赣江南昌河段喻家湾堤线改线工程前后的洪水水位壅高，断面流速分布变化，取土料场回淤情况，并对改线工程进行了评价。     

三座店水库泥沙淤积计算分析

三座店水库位于高含沙的阴河,水库面临着严重的泥沙淤积问题。水资源供给和水库淤积存在着尖锐的矛盾。利用一维不平衡输沙数学模型,对水库的淤积进行了计算分析。综合考虑了水库设计中的主要因素,如水库运行方式、大坝规模、坝址、泄流设施等因素。并探讨研究了降低水库运行水位以及利用异重流排沙等措施减小水库淤积的可行性,对水库运行50a后的泥沙淤积情况进行了预测。     

万安枢纽运行对库区河床淤积及防洪、通航影响研究

本文建立了万安库区一维泥沙数学模型，该模型采用的悬沙输移模式能较好的体现悬沙和床沙的交换机理，利用该模型对万安水利枢纽运用引起的库区泥沙淤泥、洪水期水位变化、柘水期水深变化等问题进行了分析研究。     

分洪口门展宽和刷深过程的数值模拟

河道两旁的分洪区能够为河流分蓄超额洪水发挥重要作用,分洪区扒口分洪后口门的展宽和刷深过程的模拟对于抗洪工作具有较为重要的现实意义。本文在应用平面二维水流泥沙数学模型模拟分洪口门纵向冲刷的基础上,考虑了分洪口门横向展宽和崩塌过程的模拟,建立了一种能够模拟分洪口门展宽和刷深的混合数学模型,并将该模型应用于实际分洪区的计算,计算结果表面明该模型能够合理地模拟分洪口门的展宽和刷深过程。     

基于 BP 神经网络的场次洪水河道沙量预报

针对日益严重的河流泥沙问题,掌握河流泥沙的影响因素和泥沙的变化过程是泥沙治理的关键。以神经网络模型为基础,建立场次洪水沙量预报模型,对多沙河流的洪水挟沙量进行预报,并取得较好的预报效果。选择辽西北多沙河流大凌河作为研究实例,首先将1984年-1998年间的29场历史实测洪水资料进行分析,得到影响下游沙量的主要因素;然后,通过神经网络模型建立上游影响因素与下游沙量之间的关系;最后,选取其中6场洪水资料进行验证。模型计算结果表明,计算结果与实测结果误差在合理范围之内,精度符合要求,可以用于下游沙量的预报。     

取水前池泥沙淤积分布数值模拟研究

取水前池含沙量较大时,需要考虑前池中的泥沙淤积分布情况,以便于确定抽水泵运行模式及装配清淤设备。本文应用正交曲线坐标系下的水深平均二维数学模型对前池流态、泥沙淤积分布进行了数值模拟,结果与理论分析、相关研究结论一致。     

基于WebGIS的洪泽湖地区动态洪涝管理信息系统

洪泽湖承泄淮河上中游15.8万km²的洪水,周边地区地形以平原洼地为主,常受洪涝灾害影响。为了降低区域洪涝风险、减少洪灾损失,针对外河洪水、区域洪水及暴雨内涝3类风险源构建了洪水演进模型,在此基础上基于WebGIS开发了B/S结构的动态洪涝管理信息系统,采用动态图层技术生成了动态洪水风险图。实现了对规划与模拟工况下的雨水情信息、静态与动态洪水风险信息和受灾损失信息的综合管理以及二维洪水演进过程的动态显示,有助于加强区域洪涝管控与制定避险转移方案。