辉发河干流洪水风险分析

根据辉发河洪水特点及防洪工程现状,分析发生大洪水的原因及洪水发生的特点和过程,应用MIKE系列软件模拟一、二维耦合数值模型,计算辉发河的洪水淹没范围以及洪水流速,对辉发河干流左右岸洪水演进模拟结果进行淹没风险分析,为辉发河上游的水利工程安全建设规划及防洪评价提供重要依据。     

基于DELFT3D HM模型的苍海湿地公园洪水淹没模拟研究

洪水淹没情景受区域洪水流量、河床地形变化、河道工程运行调度等多因素影响,对于洪灾情景的确定,是开展河道与滩区治理研究以及进行防洪设计和滩区功能定位的前提条件。为此,以苍海湿地公园区域为例,利用Delft3D HM模型建立起二维洪水演进模型,进而模拟洪水淹没过程。模型采用P=20 a一遇洪水历史资料进行验证,结果合理;采用P=50 a一遇洪水对苍海湿地公园流域内洪水淹没过程进行了模拟,得到了实时淹没范围、最大淹没区域、水位变化过程等洪涝区内的特征水力要素信息。成果为该区域内的防洪规划和实时洪水预报提供理论参考,同样为后期洪涝区内水质提升工程提供可靠参数。     

玉符河流域分布式洪水预报模型及应用

玉符河是济南西南部防洪安全的主要威胁,高精度洪水预报是科学调度防洪工程、降低防洪风险的基础。在分析暴雨洪水特征的基础上,识别了流域主要产汇流机制,结合地形、土壤、植被、水库/塘坝分布等下垫面信息,建立了玉符河流域分布式洪水预报模型;选用卧虎山水库2010-2013年4场典型洪水过程率定了模型参数,检验了模型精度;选择典型洪水过程,通过连续模拟结合滚动修正,预估了暴雨过程的流域初始条件,应用区域降水预报数据驱动模型预报流域洪水过程,结果表明模型在72 h预见期内具有较高精度,能够为水库防洪调度提供支撑。     

十三围防洪保护区洪水风险分析

十三围防洪保护区位于珠江河网区域的西江和北江交汇后的西江右岸,西江洪水峰高量大,洪水威胁严重,进行洪水风险分析十分必要。考虑到珠江河网区域水流运动复杂,基于一维水动力学模型构建了珠江河网一维模型,并根据历史洪水资料验证了模型的可靠性。为了反映保护区内的河道、堤防、道路等对洪水传播的影响,采用精细化的非结构网格构建了十三围保护区二维水动力学模型进行洪水演进模拟。通过一、二维耦合模型,分别对江根段、西头窦段溃口进行了西江50,100,200 a一遇设计洪水下的洪水淹没方案计算,并对计算成果进行了合理性分析,包括水量平衡分析、局部流场分析、溃口流量水位过程分析等。结合社会经济数据进行了受淹面积、受影响人口、淹没损失等方面的洪水影响分析,可为防汛抢险、避洪转移等提供重要信息参考。     

长江2017年第1号洪水莲花塘站洪水预报分析

“长江2017年第1号洪水”为长江中游区域性大洪水,面对严峻的防洪形势,长江上中游水库群实施联合防洪调度,三峡水库出库流量由27 300 m³/s逐步减至8 000 m³/s,为有史以来最大幅度补偿调度,确保了莲花塘站水位不超过分洪水位。在此期间,莲花塘站洪水预报是决定水库群联合调度启用时机及调度成败的关键因素之一。通过介绍莲花塘站洪水预报方法,分析了2017年长江第1号洪水中莲花塘站洪水预报的成果及误差成因,总结了莲花塘站洪水预报的关键点及难点,从而进一步为防汛决策提供更有力更科学的技术保障。     

区域洪水资源可利用量评价分析

从洪水形成特征及其在地表径流中的特殊表现形态,以及洪水对社会经济系统发展和生态环境系统演变的作用和使用条件等角度,阐述了区域洪水资源可利用量概念。根据区域洪水资源可利用量评价目标要求,提出了从区域洪水资源量中扣除不可利用量以估算洪水资源可利用量的扣除法和将区域洪水资源利用措施当作完整系统,以安全、有效利用为目标建立优化模型进行的系统分析法;最后以海河流域北三河水系中的潮白河北京山区为例,进行了洪水资源可利用量计算与洪水资源开发利用现状分析。计算结果表明,扣除法所得3种频率（25%,50%,50%）的洪水资源可利用量比系统法分别高出8.17％、5.54％和10.20％,平均相对误差约7.97％,但两种方法结合使用可使计算结果得到互相验证,对区域洪水资源评价仍具有实用价值。     

HEC⁃HMS模型在黄河中游大理河流域适用性研究

水文预报对流域防洪减灾、水资源利用与管理具有重要意义。为探究HEC-HMS分布式水文模型在黄河中游地区的适用性,以大理河流域为研究区,根据流域DEM、土地利用和土壤等数据,基于GIS技术划分流域单元、提取流域信息,采用SCS曲线法、Snyder单位线法、退水曲线法和马斯京根法进行流域产汇流计算和河道洪水演进模拟。选取流域内13场实测雨洪资料,进行模型参数率定和验证。结果表明:13场洪水的洪峰流量模拟误差均小于20%、峰现时刻误差均小于3 h;率定期8场洪水模拟合格率为87.5%,平均Nash系数为0.816;验证期5场洪水模拟合格率为80.0%,平均Nash系数为0.710,预报精度达到乙级,模型可以应用于大理河流域洪水模拟。     

平原感潮河网水文水动力耦合模型的研究与应用

平原感潮河网地区河道湖泊密布、地势低洼,受季风活动和潮汐影响作用显著,极易发生洪涝灾害。该文以嘉兴地区为例,选用SCS水文模型和MIKE11水动力模型进行耦合,构建了嘉兴市河网水文水动力耦合模型,选用实测水文资料对模型进行了率定验证,并应用此模型研究了区域降雨对嘉兴河网洪水过程的影响,为该地区防洪排涝工作提供了参考。     

洪水演进模型研究与仿真模型设计

洪水是自然界中常见的灾害,我国南方地区洪水频发,对当地经济和社会造成了巨大影响。虽然尚未有一种有效管理洪水的手段,但是可以通过合理的措施将损失最小化。采取何种工程措施,必须参考准确的洪水要素信息,因此洪水演进模型演进和仿真显得十分必要。由于仿真过程中需要许多地理空间数据,目前一般采用GIS技术辅助洪水演进模型仿真。提出了水力学洪水演进模型,包括水面模型、二维洪水仿真模型;并对研究区域进行网格化处理,并利用有限元法对其进行仿真研究,得出了研究区域的水流、水分、淹没区域云图。     

湖北汉北河流域复杂洪水综合模拟模型研究

2016年7月汉北河流域发生历史罕见的特大暴雨洪水,流域上游多处发生溃堤险情。为全面、科学认识汉北河流域暴雨洪水特性,分析现状防洪能力,构建了汉北河流域水文模拟与水动力计算相耦合的洪水综合模拟模型,选取汉北河流域1997年、2007年、2008年和2016年4场历史实测典型洪水过程,对模型洪水模拟精度进行验证。结果表明,本次构建水文模拟模型可以大致反映天门站以上区域洪水特征,洪峰值、峰现时间及洪水过程线,具有一定的可靠度。     

基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统

为了加强洪泽湖地区洪水风险管理,保障淮河下游防洪安全,采用WebGIS与水文学、水力学模型相结合,将一、二维耦合的水动力学模型内嵌于B/S系统进行洪水预报预警的方法。构建了一维洪泽湖地区河道、二维洪泽湖湖面及周边滞洪区相耦合的洪水演进模型,在此基础上开发了基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统,实现了对降雨、洪水进行实时监控、预报和对预警关注地点水位、流量变化、洪水淹没和超标洪水预警信息的可视化展示。系统进一步提升了洪泽湖地区的防洪数字化水平,可为避险减灾提供决策支持。     

大清河流域水工程联合防洪调度研究

白洋淀是大清河流域重要枢纽工程,基于雄安新区建设对大清河流域防洪提出更高的要求,大清河流域水工程联合防洪调度研究显得尤为重要。本文以白洋淀最高水位最小作为联合防洪调度目标,建立联合防洪调度模型并进行求解。在保证水库工程安全的前提下,进行了不同洪水条件下的联合防洪调度研究,通过优化调度,可保证在遭遇百年一遇洪水不开启文安洼蓄滞洪区;在一定程度上降低了白洋淀最高水位,可有效减轻了堤防和白洋淀防洪压力,为保障雄安新区防洪安全提供支撑。     

洪涝仿真模型中河网洪水的计算研究

为在洪涝仿真模型中计算河网及工程调度下的洪水演进,并综合考虑河道洪水与地面洪水的相互影响,本文建立了一维圣维南方程和河网汊点水量平衡方程组,按照preissmann四点差分格式进行离散,采用泰勒级数近似的方法计算了河网中跨河闸门在关闭、自由出流和淹没出流三种状态下的过流能力,利用并修改了矩阵标识法求解方程组,研发了一维河网模拟模型;利用堰流公式建立一维河网模拟模型和二维洪涝仿真模型的连接,实现了一、二维模型的耦合。从文献中选择典型算例验证模型,模拟结果与文献相同。以长江、汉江和东荆河河网及杜家台和洪湖蓄洪区为工程实例,模拟的河网洪水与实测数据基本一致,河道与两个蓄洪区的水量交换合理,证明新建立的一维河网模拟模型具备了对河网洪水演进的模拟能力,与二维模型耦合的方法合理。     

西三洼洪水演进数值模拟及洪水风险分析

为模拟西三洼蓄滞洪区洪水演进,对其洪水风险进行分析,以一、二维非恒定流控制方程为基本理论,采用有限体积法,结合西三洼地形资料及大清河流域水文资料,建立一、二维耦合的洪水演进数学模型。采用63·8洪水实测资料对模型进行验证,结果基本吻合。对不同工况及重现期下的设计洪水进行洪水演进模拟计算并绘制洪水风险图。研究表明:该模型可模拟西三洼蓄滞洪区各分洪口门开扒时间、各时刻淹没面积、淹没水深及滞洪量等水情信息及其变化过程;规划情况(增加安全区)的滞洪总量大于现状情况滞洪总量;发生百年一遇洪水时,西三洼蓄滞洪区77%地区都遭受洪水侵害,其中57%区域为危险区,11%区域为重灾区,5%区域为中灾区。研究成果可为防汛部门制定科学合理的防洪减灾规划提供参考依据。     

基于随机理论的河道洪水扩散波模型改进

河道洪水演算在洪水预报、水资源工程规划及水利工程建设等领域有着广泛的应用。以河道洪水扩散波方程为基础,基于随机理论,考虑模型参数的随机性,将参数作为随机变量进行分析探讨,建立了河道洪水随机扩散波模型,并借助于计算机和数学手段求解出流过程的均值和方差。为了验证随机扩散波模型的适用性,将其应用于汉江的襄阳-皇庄河段洪水演算。结果表明:在河道洪水演算中引入随机理论,在计算出流过程的均值的同时可以给出出流的均方差,从而确定出流过程的概率分布,可为防洪风险分析等工程实际应用提供科学依据。     

石佛寺水库生态景区建设对防洪的影响分析

摘要：本文通过对库区及回水区建立二维水力数学模型,从石佛寺水库生态风景区规划布置与现有水利规划的关系及影响、景观工程对两岸及上下游防洪安全和对防汛抢险的影响等方面,综合分析了本次景区规划建设对现状防洪工程可能产生的影响,以及河道行洪对景区规划的影响。     

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。     

基于GIS的重庆市潼南县洪水灾害危险性分析

近年来,3S技术的发展为区域洪水灾害分析提供了有效的数据管理工具、空间分析功能以及直观的表现手段,使洪水灾害研究领域有了新的突破。选择重庆市潼南县为研究区域,基于GIS平台,采用层次分析法、GIS空间分析方法,利用与洪水灾害危险性相关较大的降雨、地形、水系、水库4个因素,建立了洪水灾害危险性评价模型,并利用模型对潼南县洪水灾害危险性进行了分析,得到了潼南县洪水灾害危险性等级分布图。分布图显示,潼南县中部和东南部地区的洪水灾害危险性普遍较高于其它地区,特别是琼江和涪江两岸地区危险性最高,占研究区面积29.25%;潼南县东北部、南部地区的洪水灾害危险性相对于中部来说较低。总的来说,潼南县大多数地区处于较高危险水平。     

阳澄淀泖区圩区排涝对区域防洪的影响分析

阳澄淀泖区属于典型的平原河网地区,河湖密布,地势低洼。为了抵御洪水,区域内建成大小联圩366个,约占总面积的50%。圩区建设是平原河网低洼地区的重要防洪排涝措施,但随着圩区规模的扩大、防洪排涝标准的不断提高,使得骨干河道洪水位上升,对区域防洪产生重要影响。以实测资料和圩区现状调查为基础,构建了能反映现状河网、圩区分布、圩区调度的数学模型,定量分析了圩区排涝对区域防洪影响。所建立的数学模型及对圩区排涝对区域防洪的影响分析可为阳澄淀泖区的洪水计算、防洪规划、圩区建设提供理论依据。     

城市环状水系防洪潮、排涝系统治理研究

为探究深圳市宝安区城市环状水系防洪潮、排涝方案系统解决策略,在分析现存问题的基础上,打破现状"高水高排、低水抽排"的防洪排涝格局,确定"大片区统筹治理,小片区分散治理"为主导的治理思路。采用MIKE耦合模型建立排涝河片区和沙井河片区城市水文学模型,耦合河网模型、管网模型及坡面模型,进行精细化水文分析计算。计算结果为沙井河口50 a一遇洪峰流量247 m~3/s,排涝河口50 a一遇洪峰流量357 m~3/s,设计洪水计算成果合理。研究成果表明,该片区最优的防洪潮、排涝系统解决方案为:排涝河口新建泵站规模为100 m~3/s、沙井河泵站扩建规模为50 m~3/s、排涝河片区分散泵站规模约13.74 m~3/s;排涝河泵站与沙井河泵站联合调度,降低环状水系河道水位,以上方案能够达到保障区内防洪潮安全、降低区域内涝风险的研究目标。