一维—二维耦合的水库下游地区洪水演进数学模型及应用

针对水库下游地区河道洪水与漫堤洪水模拟需求,建立了一维—二维耦合的洪水演进数学模型。一维模型采用Pressimann格式离散求解,二维模型采用能够适应复杂几何形状和多种流态的Osher格式求解,一维—二维连接处采用堰流公式实现水流交互。应用该模型模拟白溪流域2015年"苏迪罗"台风实际洪水,可得到洪水在计算区域的演进过程和淹没情况。对比模拟结果与实际情况可知,该模型计算合理、准确,计算结果可为防汛部门防洪预案制定、防汛调度决策提供技术支撑。     

中小河流洪水风险分析中的洪水演进计算研究

鉴于我国中小河流常因测站不足,缺乏实测水文资料,导致精细的设计洪水推求和洪水演进计算难以进行,进而影响河流洪水风险分析准确性的问题,采用推理公式分区组合的方法推求各断面设计洪水,并将其作为MIKE 11模型的输入洪水过程,进行河道内洪水演进模拟计算。以大连市复州河下游段为例,模拟计算了主河道设计洪水演进过程。结果表明,该方法可动态演示洪水演进过程,并能给出洪水风险分析的主要指标,与现场实测流量和洪痕水位相比,模拟精度良好,对中小河流洪水风险分析及防洪管理具有一定的参考和指导意义。     

条件概率组合法在洪水组合问题中的应用

为研究水库下游存在区间入流的防洪系统在洪水组合后所带来的防洪风险,考虑到出库洪水与区间洪水之间的相关关系,以雅砻江和九龙河流域为例,在分析两流域洪水特性的基础上,采用条件概率组合法计算两流域洪水组合后下游安全区的防洪风险率及洪水分布函数,求得设计防洪标准所对应洪水发生的概率,计算结果更符合实际情况,为锦屏一级水电站水库高效安全运行和水库下游防洪安全措施的制定提供了重要依据。     

蓄滞洪区洪水模拟研究综述

蓄滞洪区洪水模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。本文从蓄滞洪区洪水模拟的必要性、水文模型、水力学模型特别是二维水力学洪水演进模型的数值计算方法与几个问题的处理等方面对蓄滞洪区洪水模拟方法进行了述评     

基于GIS的风暴潮洪水风险分析系统研究

利用GIS技术对上海市沿海地区风暴潮灾害的危险性进行了探索性评估,在实现洪水演进模型与风暴潮溃堤进水量计算模型实时耦合传输模式基础上,勾画出不同洪水频率下最大可能淹没范围,表述淹没水深等风险指标的空间分布.运用模糊数学方法和GIS叠置分析技术对洪水风险度进行评估,绘制了洪水风险图.结合评估结果展开了风暴潮风险分析系统的研究,探讨了系统设计的结构体系、关键模块和技术.该系统的建立为洪水风险图编制提供了快捷有效的途径,也为上海市沿海地区防洪减灾决策提供了科学依据.     

考虑历史洪水的防洪计算时历法效果分析

针对现行的防洪计算方法大多存在局限性的问题,提出了考虑历史洪水的时历法,推求了历史洪水流量过程线与历史库容重现期,分析了防洪库容序列的分布特性及防洪库容序列连续部分的线型选择,给出了适当的解决方案,并与传统防洪计算方法的统计试验进行比较.结果表明,当历史洪水流量过程线采用按峰值挑选法和按峰量值挑选法推求时,考虑历史洪水的时历法具有较好的估计精度,对防洪库容设计值的估计效果与洪水随机模拟法相当,优于设计洪水过程线法,可用于解决水库防洪计算问题.而样本容量的增长、合理考虑历史洪水信息对提高设计防洪库容估计精度均具有积极意义.     

HEC RAS模型在洪水风险分析评估中的应用研究

以海淀区北部的南沙河流域为例,采用HEC-RAS模型模拟了50年一遇洪水水文资料下的演进过程,并可视化显示水深、流速、淹没区域等信息。结果表明,该模型操作方便,计算效率较高,满足防洪规划要求,可作为洪水风险分析的理论技术支撑。     

浑河洪水特性数值模拟分析

为研究浑河河道交汇口处的水流特性,选取大伙房水库到东陵闸河段为研究对象,采用MIKE21软件进行洪水演进计算,对北堤起点至鲍家河口河段的水面形态、流速分布及交汇口处分离区、滞留区等位置做了定量分析.数值模拟结果与实测值的对比表明,该法效果较好,符合实际洪水的运动规律,可为浑河抚顺段面临特大洪水时的防洪决策提供依据.     

基于Infoworks RS的新沭河溃堤洪水风险分析

为分析新沭河沿线堤防的溃堤洪水风险,基于Infoworks RS建立了新沭河片防洪保护区一、二维耦合水动力学模型,依据道路和堤防的实测高程更新地形数据,采用抽稀技术将道路和堤防节点均匀化、优化网格,提高了模型计算精度和效率。通过计算新沭河不同洪水量级和不同溃口位置的多种溃堤洪水方案,得到各类洪水的风险要素,并与空间地理关系进行叠加分析,统计得到不同洪水方案的洪灾损失。结果表明,新沭河溃堤洪水风险与溃口位置和洪水量级直接相关;新沭河中下游溃堤洪水风险明显高于上游;随着洪水量级增大,溃口流量增大,洪水影响程度增大。     

基于MIKE软件的溃坝洪水数值模拟

为模拟水库溃坝,以金牛山水库为例,在分析设计洪水和水库水位多种组合下利用MIKE软件模拟了主坝溃决后洪水在下游的演进过程,获得了淹没水深、淹没范围及流速等洪水风险信息,为金牛山水库下游防洪决策提供了依据。     

基于MIKE模型的叶尔羌河洪水风险要素计算

为评估叶尔羌河流域洪水风险,以叶尔羌河喀群渠首至中游渠首之间的区域为例,构建了集MIKE11、MIKE21、MIKE FLOOD为一体的洪水淹没演算模型,计算了不同量级洪水下的淹没范围、水深、流速等风险要素,并在此基础上编制了研究区的洪水风险图。计算结果表明,叶尔羌河洪水风险较高,5年一遇洪水就能引起叶尔羌河部分河段洪水漫溢,造成淹没损失。编制的洪水风险图可为研究区的防洪减灾、洪水风险控制提供决策参考。     

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。     

基于突变理论的内蒙古巴彦淖尔市凌洪灾害风险评估

黄河内蒙古段凌洪灾害频发,凌情复杂多变,防凌除险难度极大,因此凌洪灾害的风险评估是开展防凌工作的重要部分。选取内蒙古巴彦淖尔市沿黄5个旗县区为风险区,通过分析凌洪灾害驱动机理,基于灾害学和突变理论建立灾害风险评估体系,得到各风险区的风险等级。结果表明,各风险区风险等级随黄河过境顺序呈逐级递减的态势,其中磴口县(0.956)属极高风险地区,杭锦后旗(0.923)、临河区(0.907)属高风险地区,乌拉特前旗(0.899)、五原县(0.885)属中等风险地区。突变评估结果与模糊优选法评价结果基本一致,且与历史险情统计基本吻合,验证了突变理论评价结果的合理性,可为巴彦淖尔市防凌减灾工作的科学规划、合理部署提供参考。     

基于GIS与水动力模型融合技术的山洪沟溃堤风险分析

为加强洪灾预防与应对措施建设,融合GIS和一、二维水动力数值计算方法,建立了具有实际地形的山洪沟溃堤风险分析精细化仿真模型,并将其应用于宁夏贺兰山东麓小峰沟溃堤洪水演进模拟。采用非结构化网格与内边界处理技术合理优化了复杂边界与线状地物阻挡水效果,精确模拟了小峰沟遭遇100年一遇洪水导洪堤溃决造成的淹没风险,基于GIS分析了洪水演进不同时刻的风险分布特征与影响情况,实现了GIS与水动力数值模型的有机融合。计算结果基本合理可靠,可为该地区沟道治理、风险管理与灾防决策提供参考。     

基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定

模拟预测山西省吕梁市小东川河流域的山洪淹没范围,可为山区小流域防洪减灾、水利工程建设、山洪预警和人员转移等方面提供理论依据。利用河流分析系统(HEC-RAS)模型计算山洪水位—流量关系,并与GIS相结合绘制出洪泛区范围,最终实现吕梁市小东川河流域五年一遇、二十年一遇和百年一遇的洪水淹没范围的二维可视化。模拟结果表明,该模型操作便捷,模拟效果较好,模拟结果满足防洪规划要求,为山区小流域山洪评价提供了新方法。     

基于BP神经网络的北江流域洪灾风险评价

依据灾害系统理论,在GIS技术支持下构建了北江流域洪灾风险评价指标体系及基于BP神经网络的洪灾风险评价模型,评价了北江流域洪灾风险,并与历史发生的大洪水相比较.结果表明,该模型评价结果较好地反映了流域实况,具有合理性,并提供了洪灾风险评价图.     

尼尔基水库上游融雪径流模拟及预报

准确可靠预报融雪径流对寒区洪旱灾害的监测及水资源管理具有重要意义。根据尼尔基水库上游季节性融雪产流特点,结合蓄满产流理论,考虑寒冷地区冻土的不〖JP2〗透水、蓄水调节、蒸发抑制等作用及冻土融冻期水文特性,构建了耦合度-日融雪模型、径流系数法及新安江模型的分散式融雪径流预报模型,采用1979~〖JP〗1988年的水文气象资料对模型进行了率定,并根据2000~2003年相应资料验证了模型合理性。通过对5个不同时间尺度径流量的模拟与验证结果表明,模型具有较好精度,在研究区具有较强适用性,可为尼尔基水库春、夏两季入库径流预报提供参考。     

滁河流域洪水计算模型探讨

本文采用水文学和水力学相结合的途径,建立了滁河流域洪水计算模型,并率定了模型参数。在多支流河道洪水演算方法的研制中,本文建议用虚设单元河段法考虑支流交汇、分洪蓄洪和堰闸控制对洪水波运动的影响。本模型计算方便,精度令人满意。本文提出的建模思想具有较好的通用性。     

马斯京根法在黄河吴堡—龙门区间洪水演算中的应用

针对黄河吴堡龙门区间(吴龙区间)洪水陡涨陡落的洪水特性和多支流的水系特点,采用马斯京根分段连续演算法模拟黄河吴龙区间洪水过程,建立了基于先合后演法的洪水演算方案,给出了分段初始流量确定方法,并制定了支流洪水处理方案,采用实测期与预报期实测洪水资料率定和检验参数,结果表明洪水模拟精度较高。