基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

基于罗塘河溃堤洪水风险的避洪转移方案研究

为减少溃堤洪水对罗塘河区域内造成的生命财产损失,以溃堤洪水风险模拟结果为基础,分析了罗塘河20年一遇洪水过程下的溃堤风险要素,并利用Arcgis软件构建研究区域内道路网络分析模型,确定了对淹没危险区避洪转移路线,绘制了避洪转移图。研究结果可为罗塘河地区防洪应急预案的制定提供参考依据。     

基于Mike 11的中小河流溃堤洪水预警指标研究

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,通过小流域水文计算和MIKE 11水动力模型对罗塘河洪水预警指标进行了研究,提出了临界水位预警指标的确定方法,并给出了警戒水位和危险水位建议值,计算结果可为中小河流防洪决策提供依据。     

永定新河河口风暴潮对其右堤防洪保护区洪水风险影响分析

依托全国重点地区洪水风险图编制工作,以永定新河右堤防洪保护区为研究对象,采用MIKE 21/3 Coupled Model FM软件建立风暴潮模型进行洪水演进计算,分别对防洪保护区内遭遇100年一遇、200年一遇风暴潮情景下的淹没水深、范围、流速、历时等洪水风险要素进行分析,估算了由此产生的居民财产、农林牧渔、工商企业、交通运输、水利设施等方面的直接损失。结果显示,永定新河河口遭遇100年一遇风暴潮时,洪水淹没面积20.69 km~2,其中耕地淹没面积0.41 km~2,居民地淹没面积7.46 km~2,受影响人口2.05万人,受影响GDP达235.13亿元。永定新河河口遭遇200年一遇风暴潮时,洪水淹没面积增加17.79 km~2,耕地淹没面积增加1.66 km~2,居民地淹没面积增加3.77 km~2,受影响人口4.18万人,受影响GDP达630.10亿元。各方案洪水损失估算中,工业产值损失所占比重最大,约占65%,其次是商贸业主营收入,约占24%,其余指标在总损失中所占比例均较小。研究成果能够为区域洪水风险管理、防灾避险预案制定及防洪(潮)调度决策提供技术参考。     

珠湖蓄滞洪区溃堤洪水模拟及损失评估

为有效评估蓄滞洪区溃堤洪水灾害风险,本文依托鄱阳湖区珠湖蓄滞洪区,建立了洪水演进数值模型,模拟了蓄滞洪区溃堤洪水演进过程,获得了历史最高洪水位下的蓄滞洪区淹没范围、淹没水深及流速等重要淹没信息,进而根据洪水淹没信息分别估算了溃堤洪水可能给蓄滞洪区造成的生命、经济和生态环境损失.研究结果可为溃堤洪水灾害风险评估、蓄滞洪区...     

3DGIS支持下的洪水风险三维动态推演

为提升MIKE FLOOD模型洪水风险展示中淹没区域细节的认知,动态反映发生溃口等险情时的洪水扩散过程,总结了洪水风险的现有表达手段,研究了洪水过程在3DGIS场景中的融合和表达方法,形成了一套可用于洪水风险三维动态推演的程序框架。以雄安新区内的主要河流南拒马河为例,基于MIKE11和MIKE21模型计算溃堤后的洪水过程,并以Open Scene Graph技术搭建三维GIS环境,在真实的三维地形地貌环境下进行洪水过程的动态推演分析。试验结果表明该方法相较于传统二维风险图方法具有细节表达和动态模拟上的优势,可以在宏观、中观和微观多个尺度对淹没过程进行模拟和表达,更加直观高效地反映洪水动态过程和淹没损失情况。     

防洪保护区溃堤洪水模拟分析

为降低堤防溃决造成的重大生命财产损失,基于MIKE软件建立东鱼河南片(苏)防洪保护区一、二维水动力耦合模型,沿复新河堤防设置溃口1和溃口2,模拟复新河遭遇20 a一遇和50 a一遇洪水以及同频率暴雨下单个溃口的溃堤洪水在防洪保护区内的演进。对溃口流量过程、洪水演进图、最大淹没水深图进行分析,结果表明:随着溃堤洪水量级增大,淹没程度提高;同频率来水条件下,位于地势较低处的溃口1产生洪水的风险更大,是防洪的重点。     

基于HEC-RAS对阿什河流域洪水模拟及制作洪水淹没图

阿什河流域洪水灾害事件频发，通过HEC-RAS软件，对研究区进行洪水模拟及制作洪水淹没图，既丰富中小型流域洪水研究区领域，又对当地防灾减灾和风险控制具有重要的指导意义。通过对不同重现期洪水模拟，得到5年、10年、20年、50年一遇洪水淹没最大水深、最大流速等，表明流域在河道拐角处洪水淹没水深一般偏大，在河道拐角前洪水流速会增加；并结合arcGIS等绘图工具，制作研究区洪水淹没图，丰富我国不同地区中小型流域洪水淹没图。     

基于洪水演进模拟的溃堤洪灾损失评估

由于堤防内经济快速发展与防洪管理水平不相符等问题，超标准洪水容易诱发溃堤灾害，这些均会造成严重的生命财产、经济和生态环境损失。以鄱阳湖区某重点堤防为例，提出基于水动力学的溃堤洪水演进模拟方法，提出方法采用MIKE 21软件进行溃堤洪水演进分析，根据土地利用类型不同合理确定下垫面糙率值。同时，基于Python平台建立了一种具有明确物理意义的生命、经济和环境损失定量评估模型。研究成果可为洪水保护区洪水灾害预警及风险管控提供参考。     

南京市洪水风险区划研究

洪水灾害是影响我国社会经济发展的自然灾害之一,针对南京洪水频发的现状,结合水文、气象、河流水系及相关规划等资料,将南京划分为176个区划单元,并依据各区划单元的洪水来源及堤防级别等制定区划分析方案,采用洪峰流量-水位外延法求解最大淹没水深,进而计算得出各区划单元综合风险度空间分布情况。评价结果表明：该次对南京地区的风险区划基本与水旱灾害风险普查成果反映的防洪薄弱地区相一致,风险区划成果基本合理。     

抚河尾闾抚东堤防洪保护区洪水风险分析

江西省是洪涝灾害发生较频繁的区域,特别是受上游洪水和鄱阳湖水顶托双重作用的赣抚尾闾河段。分析其洪水风险,对于提高江西省防洪减灾能力、减轻或避免生命财产损失是非常必要和迫切的。以抚东堤防洪保护区为例,利用MIKE软件建立一维、二维耦合模型,分析不同溃口在标准内(20 a一遇)和标准外(50 a一遇)洪水叠加鄱阳湖1954年型设计洪水条件下的洪水演进过程、淹没范围和淹没损失等。研究结果表明,由于抚东堤防洪保护区内地形起伏较大,不同河段的溃口溃决后的风险大小不同,其中上段李家渡水文站下侧溃口发生溃决时,洪水影响最大。研究结果对于类似区域洪水风险分析具有一定的参考价值。     

基于MIKE FLOOD模型的西北城市河道橡胶坝群洪水风险分析研究

由于西北城市河道比降大,暴雨和山洪形成河道洪水突发性强,河道橡胶坝群的修建改善了城市生态环境,同时也客观上增大了城市洪水风险.基于MIKE FLOOD水动力学模型,对西北城市橡胶坝群河道典型案例进行了一二维耦合水动力学模型计算,研究了在河道遭遇大洪水时橡胶坝群未塌坝运行的洪水动态演进情况,定量计算了对城市可能造成的淹没情况以及洪灾损失,指明了橡胶坝群未按照防汛预案采取度汛措施而造成的潜在洪水风险,并且提出了降低城市河道橡胶坝群洪水风险的建设管理措施.     

基于流域洪水危险分析的社工坑整治方案

为优化位于广州市白云新机场配套综合开发区范围内的社工坑整治方案,采用MIKEFLOOD耦合一维MIKE11和二维MIKE21水动力模型对铁山河流域进行洪水危险分析,模拟流域遭遇不同重现期洪水时的淹没状况。洪水危险分析结果表明,当遭遇20年一遇设计洪水时,社工坑流域淹没面积达4.03 km2,最大淹没水深达0. 93 m,淹没区域主要位于开发强度较大的中下游地区,而干流铁山河下游段尚有一定行洪能力;提出新建两条支涌将社工坑中下游洪水引入铁山河下游的整治方案。     

北京城市副中心防洪风险研究

北京城市副中心规划防洪标准为100a一遇,其流域上游规划2座中型水库、50余处蓄滞洪区尚未建成,副中心周边防洪工程距离规划标准差距较大,导致副中心防洪安全难以保障。针对副中心来自上游的外来洪水压力大、区内防洪工程不达标等问题,采用一维、二维数学模型,分别对区域洪水风险、穿越副中心的北运河漫溢造成的淹没风险,以及副中心周边三条干流河道堤防不达标造成的防洪风险进行模拟计算和具体分析。结果表明:流域上游洪水不经有效拦蓄下泄后,将导致北运河干流100a一遇洪峰流量增加33%;同时,副中心周边三条河道均存在堤防安全风险。其中北运河发生100a一遇洪水时,即使区内宋庄蓄滞洪区建成启用,仍将有2 590万m~3洪水从3 km无堤段漫溢,并淹没副中心核心区0.2～2 m深。风险研究结果还表明,一旦近期通州境内宋庄蓄滞洪区、温潮减河分洪道等规划工程建成后,将有效降低城市副中心的部分防洪风险。研究成果对保障副中心防洪安全的规划工程实施安排及防汛抢险安排具有重要指导意义。     

基于SWMM的城市洪涝风险管理研究

为了研究城市洪涝风险评估的问题,采用SWMM(Storm Water Management Model)模拟技术进行洪涝风险危险等级量化研究。以涂家营沟流域为例,基于SWMM模型模拟不同重现期降雨下的淹没情况,计算各子汇水区基于淹没深度、淹没面积、土地利用、人口密度和淹没道路等脆弱性参数建立的危险等级,确定洪灾危险区。结果表明:在20年一遇的情景下研究区溢流量为62 350 m~3,淹没面积为0.177 4 km~2,其原因是排水系统不达标且淤积严重;基于淹没深度和淹没面积的高洪灾风险区面积为0.049 km~2,基于土地利用的高洪灾风险区面积为0.516 km~2,基于人口密度和淹没道路的高洪灾风险区面积为0.041 km~2;该研究区内洪灾危险区由低级到高级的面积分别为1.83 km~2、1.00 km~2和1 950 m~2,高危险区主要集中在城市中心、居民区。淹没深度和淹没面积是确定洪涝灾害等级最敏感的参数,为洪涝风险评估提供依据。研究结果可为我国城市发展规划提供参考依据。     

Flood frequency and routing processes at a confluence of the middle Yellow River in China

Floods cause environmental hazards and influence on socio‐economic activities. In this study, we evaluated the historic flood frequency at a confluence in the middle Yellow River, China. A non‐parametric, multivariate, empirical, orthogonal function matrix model, which consists of time correlation coefficients of flood discharge at different gauge stations and flood events was used for the analysis of flood frequency. The model addresses the characteristics of confluent floods such as frequency and the probability in multiple tributary rivers. Flood frequency analysis is often coupled with studies of hydrological routing processes that reduce the flood capacity of the rivers. Flood routing to the confluence were simulated using kinematic wave theory. Results of this flood frequency analysis showed that flooding frequency has intensified in the past 500 years, especially during the 19th century. Flooding in streams above the confluence was more frequent than in streams below the confluence. Over the last 2000 years, concurrent flooding in multiple tributary rivers accounted for 67.5% of the total flooding in the middle Yellow River. Simulation of flood routing processes shows that the decreased flooding capacity and elevated river bed of the shrunken main channel leads to an increased flood wave propagation time (24–52.3 h) in the study area after 1995. The model indicates that human activities, such as constructions of the Sanmenxia Dam, have changed flood routing boundary conditions and have contributed to the increased flood frequency at the confluence. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

湄公河流域洪水特性分析

采用实测水文资料分析了湄公河流域的洪水特性。结果表明:湄公河流域的洪水主要由暴雨形成,干流水文站年最大洪水主要发生在7~10月;由于河流走向、流域形状与季风活动路线基本平行,全流域性洪水出现的几率很小;老挝境内左岸支流和公河、桑河、斯雷博河汇集而成的"3S"河由于地处降雨高值区,多年平均汛期来水量占柬埔寨上丁站的一半以上;我国境内洪水与万象洪水过程同步性几率较大,与上丁站短历时洪水过程同步几率较大,但仍是上丁站长历时洪水过程的重要组成部分。     

基于MIKE模型的南丰景观坝行洪能力影响分析

近年来洪水引发的灾害日益凸显,造成的破坏持续增多,因此进行河道行洪能力影响分析对于加强河流的洪水管理及减少洪水带来的损失具有十分重要的意义。为评价南丰景观坝的防洪安全,基于MIKE水动力软件中的MIKE11、MIKE21模块,构建盱江南丰段的一、二维数值模型,对景观坝建设前后20 a一遇设计洪峰流量进行洪水模拟,然后选取河道水位和流场等指标的变化,分析景观坝的建设对研究河段河道行洪能力影响。研究结果表明,在20 a一遇洪水情况下景观坝上游壅水里程约3 km,且最大壅高约为0.1 m,同时两岸基本无漫堤险情;河道流态无明显变化,但局部流场产生发生一定变化,其中曾巩大桥等四座大桥桥墩处流速有不同程度的减小并产生局部回流,景观坝坝址处流速略有增大。     

长江洪水特性及防洪对策探讨

长江洪水可分为全流域型大洪水和区域性大洪水两种类型，洪灾基本上由暴雨洪水形成，长江防洪对策有：确保重点，兼顾一般；正确处理江湖关系，做到江湖两利；合理处理蓄与泄的关系；协调处理干、支流关系；近期治理与远期规划相协调；实行防洪统一调度．