一维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究

建立了一维河网嵌套平面二维洪水演进数学模型,并以长江干流螺山－汉口河段和汉江支流东荆河水系作为应用对象,对该地区分蓄洪区调度方案进行模拟。对东荆河分洪民垸、杜家台分蓄洪区等实施分洪后汉江、长江干流洪水位变化和各分洪区进洪后洪水演进、淹没过程进行了初步模拟。结果表明,分洪对降低距分洪闸较近的分洪口门河道水位最为明显,对下游水位也有较明显的降低效果,但对上游水位影响较小,同时也表明模型构建合理、运用方便、稳定性好,符合实际物理过程,具备推广应用价值。     

基于MIKE21FM的杜家台分蓄洪区洪水演进模拟

杜家台分蓄洪区作为汉江下游唯一的分洪控制工程,在分流滞纳汉江超额洪水方面有着重要意义。为了掌握杜家台地区在遭遇不同量级洪水时的分洪特性,科学评估淹没地区受灾情况,以Mike Flood平台为基础构建了杜家台分蓄洪区洪水演进数值模型,并利用MIKE21 FM模块对研究范围进行网格划分,结合杜家台地区分洪调度规则,模拟计算不同典型年及不同频率来水情况下区内洪水的演进过程,得到了分蓄洪区各批次围垸分洪时间、分洪流量、分洪水位、蓄洪总量等参数的动态变化过程。通过分析,验证了计算模型的合理性,揭示了分蓄洪区内洪水演进的一般规律,并对当前围垸分洪运用调度规则提出了改进意见。     

洪湖分蓄洪区启用对降低长江水位效果分析

运用一维、二维联算洪水演进模型,对长江干流螺山—汉口河段的洪水演进进行了模拟,分析了洪湖分蓄洪区的启用对该河段水位的影响,同时还模拟了洪湖分蓄洪区的洪水演进过程。计算结果表明,洪湖分蓄洪区的开启,能够有效地降低该河段的洪水位,从而减轻长江干流的防洪压力。计算结果可为洪湖分蓄洪区的合理启用提供科学的依据,为长江防洪调度提供参考。     

杜家台分蓄洪区运用预案研究

采取用槽蓄增量关系求解圣维南方程组模拟洪水演进的方法,初步研发了杜家台分蓄洪区洪水演进计算软件,一是演算得出了分流汉江洪水不同来量、长江汉口不同水位与洪道不同初始水位组合时洪道沿途各闸站相应的水位（流量）过程线;二是发现了在丹江口水库后期规模条件下,防御汉江百年一遇“35年型”设计洪水时,能使杜家台分蓄洪区部分洪水泄入长江,与原规划相比。减少洪水淹没损失和优化工程建设规模的效益显著。为完善杜家台分蓄洪区运用预案和防洪工程建设提供了依据。     

杜家台分蓄洪区的必要性及洪道行洪能力研究

杜家台分蓄洪区是汉江下游唯一的分洪工程,担负着分流汉江超安全泄量洪水入长江的任务.分洪区内有分洪道与行洪道.分洪区出口距下游武汉18 km.采用非恒定流河网模型计算了汉口水位为22～25.5 m,相应杜家台闸分流流量1 000～3 000 m3/s时的洪道沿程水位,根据计算结果,对沿程堤防安全情况进行了分析,得出了河道安全泄洪能力及保证安全泄洪需采取的措施.     

基于MIKE的杜家台洪道行洪能力研究

2005年、2011年杜家台2次洪道分流以最小损失换取最大安全,为汉江中小洪水调度模式提供新思路。针对杜家台工程现状特点,充分考虑现行预案调度运用,基于MIKE水动力软件,构建汉江、杜家台洪道及围垸的一、二维耦合数值模型,实现杜家台洪道行洪能力及效果分析。模拟结果表明,按照预案调度现状洪道分流,除新农垸及张沉湖垸堤顶高程不足外,可在汉口水位较高时基本实现安全行洪2 000~2 500 m³/s;汉江遭遇设计洪水时,优先利用洪道夹水入江的防洪效益十分显著。研究成果为完善杜家台分洪工程洪道运用模式及类似工程调度提供依据。     

湖北杜家台分蓄洪区洪水保险工作探讨

杜家台分蓄洪区分洪运用损失与灾后补偿问题一直是困扰汉江防汛调度决策的重点和难点。通过洪水保险等非工程防洪措施,构筑完善的分洪运用补偿机制,对科学运用杜家台分蓄洪区无疑是非常必要的。分析了杜家台分蓄洪区开展洪水保险具备的有利条件和面临的主要困难,从加强政策支持、建立洪水保险基金筹资渠道、制作洪水风险图、制定洪水保险费率等方面提出了在区内开展洪水保险的对策和建议。     

汉江杜家台分洪工程行洪道分流效果分析

杜家台分洪工程行洪道系与东荆河并列的原汉江天然分流故道,上接汉江进洪闸杜家台分洪闸,下通长江泄洪闸黄陵矶闸.2005年10月汉江大水,湖北省防指首次进行了行洪道分流尝试,直接分流汉江洪水约3.7亿m3到长江.2011年9月,汉江发生了秋季洪水,再次利用行洪道直接分流汉江洪水约2亿m3.两次开闸分流,蓄洪区都只有两处较小的蓄洪围垸漫溃,以最小代价换取了最大安全.建议完善杜家台分洪工程行洪道分流模式,使其成为安全的分流通道,实现适时适量灵活分洪运用的目标,满足汉江中小洪水的常规运用需要.     

杜家台分蓄洪区洪水调度模式探讨

杜家台分蓄洪区上接汉江、下通长江，存在着可利用行洪道分流汉江洪水出长江的可能性。尤其是汉江发生秋汛，而此时长江已处于汛末，汉口站水位偏低，可以采用行洪道分流汉江洪水出长江。     

2011年汉江秋汛杜家台分流水文特征浅析

受强冷空气和西南暖湿气流的共同影响,2011年9月上、中旬汉江上游地区发生连续性强降雨,形成了该区域自1983年以来的最大秋季洪水。分析了该次秋汛期间,杜家台分流水量及分洪道沿程控制站水位等水文特征,论述了杜家台分蓄洪区对汉江下游洪量的调节作用。分析结果表明,杜家台分洪对汛情的缓解成效显著。     

湖泊分蓄洪区洪水风险图编制探讨——以湖北武湖、涨渡湖为例

通过对湖北省武湖和涨渡湖分蓄洪区洪水风险图编制工作的总结,介绍了这2个分蓄洪区洪水风险图编制的范围、内容及方法,探讨了溃口洪水风险的影响因素,并分析了分蓄洪区特征参数可能存在的问题。结果表明此次复核的武湖分蓄洪区的容积和面积与《长江流域防洪规划》中的值基本一致,但涨渡湖的值却差别很大。另外,根据编制成果,无论长江干流扒口还是支流溃堤,武湖分蓄洪区的三里桥街和武湖街,涨渡湖分蓄洪区的双柳街、涨渡湖街和汪集街等地势低洼地区,洪水到达较快,受影响均较严重。但由于安全设施缺乏,安全避洪转移存在着一定困难,因此对避洪转移方案提出了新的思路,建议利用分蓄洪区内的高速公路进行人口的转移和临时安置。研究成果可为后续分蓄洪区的风险图编制提供参考。     

岳阳市分蓄洪区建设与发展浅议

岳阳市分蓄洪区是长江中下游整体防洪工程的重要组成部分，是处理城陵矶地区超额洪水、保障荆江大堤及武汉市防洪安全的重要工程设施。而该市分蓄洪区建设严重滞后，如遭遇特大洪水，分蓄洪区运用困难，损失很大。通过对分蓄洪区建设现状的分析，提出了分蓄洪区建设与发展的建议。     

江湖关系变化条件下洞庭湖区撇洪工程对策研究

撇洪工程为洞庭湖区特别是四水尾闾地区重要的排涝设施之一。由于受江湖关系的变化和人类活动的影响,长江三口以及洞庭湖区泥沙淤积严重,导致洞庭湖区同流量下洪水位抬高、高洪水位持续时间延长;致使洞庭湖区撇洪工程自流外排机会减少、运行效率降低,撇洪河堤险情频繁出现,严重影响到了撇洪工程的运行安全。西洞庭湖区的常德市冲柳高水撇洪工程在洞庭湖区撇洪工程中具有一定的代表性,以该撇洪工程为实例,通过对比不同年代(20世纪70年代和21世纪初)的江湖关系变化条件下的撇洪工程运行效果,对其撇洪效果产生差异的原因进行了分析研究。根据分析结果,提出了适宜的应对措施及方案,即在撇洪工程出口处配套建设排涝泵站,同时,对该改造方案的排涝效果进行了论证和评估。研究成果可对类似地区排涝工程的规划设计提供借鉴和指导。     

二坝蓄滞洪区分洪口门裹头工程稳定性研究

蓄滞洪区是调节河道超标准洪水的重要区域,建设蓄滞洪区对于保障区域防洪安全十分重要。为了研究长江芜湖河段二坝蓄滞洪区分洪口门裹头在扒口分洪工况条件下的稳定性,本文依据分洪口门设计资料构建了分洪口门裹头工程的三维数值分析模型,模型重点考虑了高压旋喷桩的三维加固效果以及地层的实际特征。采用强度折减法研究了裹头工程的稳定性状况,并且分析了分洪口门的变形规律。在蓄滞洪区扒口分洪工况,强度折减法计算的结果显示,相比背水侧堤身的变形,分洪口门裹头的变形量很小。堤防背水侧堤身首先出现塑性贯通区,口门稳定性最薄弱的部位在背水侧堤身,采用强度折减法计算的安全系数为2.05,大于规范要求值。说明裹头工程设计安全可靠,采用高压旋喷桩加固分洪口门十分有效,该研究成果可为类似工程设计提供参考。     

长江分蓄洪区建设与管理政策法规初步研究

长江分蓄洪区工程与堤防工程和干支流水库工程共同组成了长江流域防洪工程体系。已建的分蓄洪工程在战胜 195 4年等流域性特大洪水中发挥了巨大作用。然而 ,由于长期以来疏于对分蓄洪区的管理 ,使分蓄洪区的运用变得十分困难。有些分蓄洪区的工程建设尚未达到规划设计要求。在总结分析分蓄洪区建设与管理存在的主要问题的基础上 ,对分蓄洪区建设与管理的有关问题如分蓄洪区工程建设资金渠道、土地合理利用、安全设施建设、人口控制、运用审批程序以及运用补偿等作了探讨。     

坝体度汛及导流泄水建筑物洪水标准研究与探讨

为了进一步研究大坝度汛及导流泄水建筑物设计洪水标准问题,在收集我国已建与在建大型梯级水利枢纽大坝度汛标准及导流泄水建筑物导流设计标准和实际运用情况的基础上,研究分析了影响大坝度汛标准及导流泄水建筑物导流标准选取的因素,提出了合理选取的依据与原则。同时,结合现行规范使用中存在的问题,对大坝度汛及导流泄水建筑物标准若干问题进行分析探讨,提出相应的规范编制建议。