溃坝洪水数值模拟研究

以MATRIN的试验模型为例,针对溃坝洪水流场中相与相间的压力、速度、边界条件问题,提出了采用YOUNGS-VOF方法进行数值模拟,并采用人工压缩方法对溃坝洪水行进中自由面进行数值模拟.与已有结果对比,计算更方便且准确度高.     

某水库库区淤沙对溃坝洪水影响分析

为分析某淤积型水库淤沙对溃坝洪水计算的影响,将MIKE21中的水动力模块与输沙模块耦合构建了二维溃坝水沙模型、分别模拟了不考虑淤沙与考虑淤沙运动水库的溃坝洪水演进过程.模拟结果表明,与不考虑淤沙运动水库溃坝相比,考虑淤沙的水库溃坝洪水下游各断面洪峰流量减小,洪水过后水位升高,水深变化不明显.     

基于GIS的溃坝救助支持系统设计与研究

以溃坝洪水数值模拟和地理信息系统技术作支持,设计了溃坝救助支持系统的总体结构框架及系统各模块的功能和运算流程.在实现溃坝洪水数值模拟结果和其他基础地理信息可视化的基础上,规划了应急物资的调度、避难场所和撤离路径.依据各种救灾物资和设施的服务范围划分救灾单元,并计算出各救灾单元的人力物力配置情况,实现了资源的优化配置.系统的建立为溃坝救助提供了科学依据,具有较高的实用价值.     

溃坝洪水水面线的简化计算方法

针对溃坝洪水水面线采用非恒定流计算资料要求全、技术要求高,提出了先用溃坝流量衰减公式求出各个断面的流量,再用恒定流计算公式分别由下游到上游计算相应各个断面的水位,由此推求一种较好的溃坝洪水水面线的简化计算方法.结果表明,该方法简便、合理、可靠,有一定的应用价值,可供借鉴.     

溃坝洪水模拟中泥沙因素的影响

鉴于在溃坝洪水模拟中较少考虑泥沙因素的影响,采用欧拉模型即双流体模型模拟了溃坝洪水中的悬移质泥沙颗粒,通过对比来流为清水、含悬移质泥沙的水沙流两种情况下壁面剪切力,证实了悬移质泥沙可增强水流剪切作用、加速溃坝过程,并分析了淹没区障碍物对悬移质泥沙的影响,给出了溃口发展过程和下游河道泥沙淤积状况。所有模拟结果均符合实际溃坝规律,可为溃坝洪水精确模拟和灾害性分析提供参考。     

水库下游洪水风险分析研究

以大隆水库下游为例,综合研究了水库下游洪水风险分析技术,采用溃坝模型计算了溃坝洪水流量过程,在其他设计标准洪水下通过水库调度模型计算了相应水库下泄流量过程,通过洪水演进模型模拟洪水淹没过程,计算了淹没水深、范围、流速等多种洪水淹没要素,采用GIS叠置分析方法并结合洪水演进计算结果计算了淹没损失。获得了可信的洪水风险分析结果,为水库下游洪水风险分析提供了技术支持。     

渗流自由面计算的边界元法

用边界元法求解渗流自由面需预先设定自由面的初始位置.先对自由面初始位置进行优化,以便得到合理的计算网格,再按常规方法迭代求解.计算结果表明,与有限元法相比计算精度较高,具有更好的收敛性与更高的计算效率.     

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。     

基于过程机理的溃坝生命损失估算模型

针对溃坝造成大坝下游居民生命损失的问题,考虑溃坝洪水的发生过程,将溃坝前风险人口撤离率、溃坝后未撤离人口避难率、未避难人口死亡率及其他相关影响因素确定的修正系数这四项重要指标引入到溃坝生命损失估算过程中。根据我国已溃水库的相关资料,借鉴已有研究成果,着重分析了警报时间与撤离率、溃坝洪水严重性与避难率的关系曲线,并用模糊综合评价法确定生命损失的修正系数,最终得到系统的溃坝生命损失估算模型与方法。将该模型与方法应用于已溃大坝生命损失估算中,生命损失的平均相对误差绝对值为10.6%,通过与其他估算方法对比发现,该方法的计算结果更接近实际损失值。研究成果可为溃坝生命损失估算提供参考。     

二维溃坝洪水模型在西丽水库中的应用

为分析西丽水库主坝历次除险加固效果及坝体现状,假定一种可能出现的溃坝工况,选取经验公式计算此时的溃坝形式、溃口形态及流量过程,建立MIKE11水动力模型,由断面插值生成二维地形,并采用分段模型法,以溃口流量过程线作为上边界条件,以深圳湾P=0.5%(3.03m)极端高潮位过程线作为下边界条件,搭建二维洪水演进模型,计算得下游洪水淹没历时、水深及淹没范围,分析溃坝对大沙河流域所产生的风险,最后采用水量平衡法对模型结果进行验证。结果表明,所建模型计算结果可靠,能较好反映溃坝洪水运动特性,为西丽水库应急预案提供参考。