基于HEC-RAS模型的克什米大桥防洪评价中的壅水计算

以克什米大桥的壅水计算为例,利用HEC-RAS模型基于桥梁壅水计算的基本原理与方法模拟了100 a一遇以及10 a一遇设计洪水频率下建桥前后的河道水面线,进而求得桥梁阻水壅高值、过流面积及水流流速。通过对HEC-RAS模拟结果与Yarnell经验公式计算结果进行比较,发现水位壅高值相差不大。因此,HEC-RAS模型对于桥梁阻水壅高的计算可靠,便于分析,可在设计工作中推广应用。更多还原     

HEC-RAS模型在南汀河防洪评价中的应用

介绍了HEC-RAS模型计算闸坝壅水的基本原理和主要步骤,并以云南省临沧市孟定镇段的南汀河干流的壅水计算为实例,采用HEC-RAS模型,模拟了30年一遇、多年平均洪峰流量、平均年的设计洪水频率下,建坝前后的河道水面线,进而求得坝前壅水高度和上游影响范围。计算结果表明,HEC-RAS模型在分析计算闸坝对河道的阻水壅高影响时方便实用,工程适用性较好,可供防洪工程决策制定时参考。     

HEC-RAS模型在桥墩壅水计算与影响分析中的应用

HEC-RAS是一种一维水动力模型,采用HEC-RAS中的恒定流模型对上犹江特大桥施工期和建桥后进行壅水分析和计算.计算得上犹江特大桥施工期5年一遇洪水最大壅高值为0.02 m;建成后10年一遇、20年一遇以及50年一遇洪水最大壅高值分别为0.01 m、0.02 m和0.03 m;大桥的兴建引起的壅水较小,因此对河道行洪安全影响较小,对河段上游河段排涝影响较小.HEC-RAS中的恒定流模型基于能量方程,利用该模型对桥墩进行壅水计算及防洪影响进行分析,参数设置简单,断面布设方便,值得推广.     

应用HEC-RAS模型计算连续多桥梁阻水壅高分析

近年来跨河桥梁等涉水建筑物急剧增多,出现了一些桥梁"密集度"较高的河段,进而出现了桥梁连续壅水现象,使水流状态更加复杂多变。该文分析了HEC-RAS模型在连续多桥梁阻水壅高计算中的应用成果,分析表明HEC-RAS的成果是合理的。     

HEC-RAS模型及其在桥梁阻水壅高计算中的应用

文章介绍了HEC-RAS模型基本原理和使用方法,并将其应用于桥梁阻水壅高计算中,取得了较好的效果。     

HEC-RAS模型在猪龙河上多桥壅水分析中的应用

跨河桥梁的建设,会占用河道有限的行洪面积,从而对河道行洪产生不利的影响,其中产生的水位壅高是许多水利学者关注的焦点。以淄博市高新区猪龙河上8座桥梁为研究对象,运用HEC-RAS模型进行猪龙河上多桥壅水分析。根据桥位平面图、桥型布置以及河道断面图等资料,建立了计算河段模型,模拟了不同频率洪水条件下各个桥址处的水位变化情况。计算结果表明:该河段上8座桥梁建成后产生的壅水高度值最大为0.09 m,壅水后桥下的净空高度最小值为1.98 m。壅水高度值以及桥下净空高度值均满足相关规程的规定值,桥梁建成后对猪龙河河道行洪能力的影响较小。     

基于平面二维数学模型的桥梁工程对河道影响分析

为研究桥梁建设对河道的影响,建立平面二维数学模型,对10年一遇洪水和5年一遇洪水两种工况下有桥和无桥进行模拟,并对计算结果从水位、流速、流场和冲刷进行分析。结果表明,桥梁建设后河道水动力发生改变,但是总体变化较小,距离桥梁位置越近,水动力变化越愈大。桥梁建设后10年一遇洪水水位壅高量大于5年一遇洪水水位壅高量。10年一遇洪水工况下,水位最大壅高量为0.14 m,壅水长度约为450 m,流速最大减小为0.18 m/s,局部冲刷深度为0.1 m。研究成果可为相关涉水工程提供技术参考。     

银河湾工程防洪计算与分析

为保障银河湾工程的防洪安全,须进行防洪计算与分析。结合银河湾工程的具体位置,确定计算范围、流量、河道断面、起点水位及河道糙率等基本参数,并采用恒定非均匀流模型、桥梁壅水计算模型,分别计算河道水面线、公路桥壅水高度。根据计算结果,分析了50年一遇、100年一遇洪水时,规划水面线和模型实测的水面线的差别以及影响范围。对银河湾工程是否受到防洪影响具有指导意义。     

山区跨河桥梁的阻水壅高影响研究

桥梁阻水壅高对河道泄洪存在一定不利影响,山区河段跨河桥梁的壅水特性具有一定的复杂性。采用一维水流数学模型法,研究了山区河段不同桥型方案对河道阻水壅高的影响。结果表明,流速、阻水比与桥梁壅水密切相关,流速较小的情况下,壅水值对阻水比的差异更敏感;阻水比总体不大的情况下,壅水值对流速差异更为敏感。山区河段总体流速较大,桥梁防洪评价阶段需充分考虑河道特点优化桥梁布置方案,减小对河道泄洪的影响。     

平原河道桥墩群阻水壅高试验研究

以南京秦淮新河为参考原型,建立河道桥群概化试验模型,定量研究平原河道桥群阻水叠加效应.试验结果表明:上游水流受桥墩阻水影响,水位壅高明显,壅水高度随桥墩数量的增加而增大,壅高范围随着桥墩数量的增多而延长;对于概化河道(流量1000 m3/s,流速2.5 m/s,阻水率6％),河道中心线最大壅水高度36 cm,壅水范围150 m;在桥梁群上游150 m位置处,6座桥梁组成的桥梁群引起的壅高值为单座桥梁壅高值的1.5倍.研究成果对评估桥梁等涉水建筑物引起的阻水影响具有参考意义.     

“水深平均二维数学模型”在跨河桥梁防洪评价壅水计算中的应用

近来,随着计算机技术的提高,出现利用计算机对跨河桥梁局部流场进行模拟并得出大桥设计壅水高度的方法。本文以扬州市文昌东路东延工程中的廖家沟大桥为例,介绍了采用"水深平均二维数学模型"进行壅水分析计算的基本方法和主要步骤,为防洪评价中的桥梁壅水计算提供新的计算模式。     

沙河密集桥梁群对河道行洪累积效应研究

城市防洪河道中桥梁群的建设,改变了河段的流势、流速和水位,壅水叠加效应十分明显,加大了城市防洪压力。以河南省漯河市城区跨沙河高密度桥梁河段为研究对象,通过建立数学模型,分别研究了单桥9种工况和多桥12种工况壅水叠加对河道行洪的影响。根据研究结果绘制了桥梁壅水高度与壅水长度关系曲线,拟合出单桥和多桥工况下上游河段壅水高度计算公式,为编制城市跨河桥梁交通规划,合理确定跨河桥梁间距提供了理论依据。     

降低桥墩壅水的优化试验研究

桥墩型式对墩前壅水高度影响较大。为优化涉水桥梁工程设计方案,降低桥墩壅水对河道防洪的影响,通过建立宽水槽模型,对不同桥墩型式所引起的墩前壅水高度进行了测试和分析。结果表明,桥墩的最优侧面曲线特征参数b′/L为0.071~0.083;方墩、流线墩和双圆墩3种墩型的优势夹角不同,桥墩轴线与水流夹角小于36°时,流线墩壅水最小,大于36°时双圆墩壅水最小。     

副桥对河道水流影响的数值分析

为分析副桥的修建对原河道水流特性的影响,以副桥工程为例,采用MIKE21水动力模型模拟了100年一遇设计洪水条件下河道内水位和流场的变化。结果表明:副桥修建后只是在桥墩附近产生一定的壅水和流场变化,对河道水流影响具有局部性。     

河道糙率和桥墩壅水对宽浅河道行洪能力影响的研究

为研究宽浅型河道糙率和桥墩壅水对行洪能力的影响,本研究采用了物理模型试验、数值模拟和经验公式方法分别模拟其水力特性并进行比较分析。通过物理模型试验给出了河道糙率的模拟方法,分别采用4种材料模拟河道护坡:无植被、稀疏植被、稀疏植被中间种植灌木和密集植被。其中,糙率最大的密集植被和糙率最小的无植被护坡条件下各断面水位差均值为0.03 m。结果表明:对于宽浅河道,护坡糙率较大范围的变化对河道行洪能力影响不显著。复杂边界条件和水力条件下桥墩壅水模拟结果表明:二维数学模型比经验公式和一维数学模型能较真实地反映河道边界条件、桥梁长度、桥墩形状对桥墩壅水高度的影响,模拟结果同物理模型试验值较为接近。本研究为宽浅河道安全行洪中糙率评估和桥墩壅水计算提供可靠的参数和依据。     

感潮河段桥梁壅水计算方法比较及敏感性分析

为体现HEC-RAS模型中感潮河段上桥梁壅水变化,建立了一维非恒定流数学模型,计算了2002年3月长江苏通大桥的壅水情况。并进一步介绍和比较了铁路工程水文勘测设计规范公式以及HEC-RAS内设的能量法、动量法、Yarnell法计算公式,对公式计算结果与HEC-RAS相关经验系数等设置进行了探讨。最后将各公式应用于3月份的苏通大桥壅水计算,结果发现:HEC-RAS的能量法和Yarnell法较符合规范法,适用于计算感潮河段的非溢流桥梁壅水;而动量法则与实际数值偏差较大,不适合该地区应用。同时比较了HEC-RAS的3种方法对扩缩系数、经验系数以及无效区域的敏感性,结果表明:扩缩系数对能量法影响最大,Yarnell法依赖于经验系数,动量法与无效区域有关,但其具体设置需要更详细的资料进行研究。研究成果可为非恒定流桥梁壅水数值模拟方法提供一些参考。     

公路斜交桥壅水特性

应用合共公路桥的概化模型试验研究了斜交桥的阻水特性、壅水高度．通过对桥位附近的实测水位与水流三维流速分布及紊动特性的比较分析，改进了计算斜交桥壅水的方法，并给出阻水宽度折算系数．经验证，斜交桥修正计算流速和壅水值与概化模型试验的实测值较为吻合．     

铁路斜交桥对河道行洪的影响及对策

一些桥梁受地形和线路的制约,桥位不得不采取与河渠斜交的穿越方式,造成桥墩较大的阻水作用.采用经验公式计算与数值模拟两种方法对某铁路斜交桥的行洪影响进行分析,研究了不同洪水条件下的壅水高度与范围、桥梁一般冲刷与局部冲刷深度、桥梁对行洪断面的阻水比.研究表明:桥梁设计基本满足要求,建桥后河势变化不大,但行洪断面的阻水比偏大.拟建桥采用与既有桥对孔布置,可以减小双桥对行洪的阻滞影响.提出了疏浚开挖边滩来补偿工程占用河槽行洪面积,经计算分析该方案,可以有效减小阻水比与壅水高度,减轻工程局部冲刷,有利于区域行洪安全.