基于水系联通的珠三角典型联围闸泵群调度方案研究

为实现三角洲河网闸泵群优化调度,保障河网区水系连通、改善河网水环境,以中顺大围为例,基于闸泵影响下的河网水系1D-3D水量-水质耦合模型,研究对比了水闸全开、独立引排水、单向流3种闸泵群调度模式。结果表明,单向流调度模式下水环境改善效果明显优于另外2种调度模式。在单向流调度模式的基础上,进行兼顾外江压咸与区域水环境改善的闸泵调度研究,得出在满足外江压咸期生态流量的条件下中顺大围的水环境改善调度方案。研究方法和成果用于制定闸泵群联合调度方案,并为区域水系规划和建设提供依据。     

复杂地形上非恒定浅水二维流动数值模拟

该文针对复杂地形条件下浅水流动数值模拟在干、湿边界附近面临计算失稳和格式和谐性差等难题,建立了非统一结构网格下二维浅水方程的高精度、高分辨率的有限体积模型.以基于水位的改进浅水方程为水流控制方程,采用能够有效捕获激波的HLLC近似黎曼算子计算界面通量;采用MUSCL-Hancock预测-校正法获得了在空间和时间上都具有二阶精度的Godunov格式;通过构造底坡修正项,保证了计算格式的和谐性;采用改进的半隐式格式解决摩阻项可能引起的刚性问题,提高了格式的稳定性.并通过算例研究,结果表明,该模型具有很好的和谐性与稳定性,适应干、湿界面计算,能有效模拟复杂地形条件下的水流运动.     

基于流域系统整体观的城市洪涝治理研究

针对传统城市洪涝治理洪、涝孤立考虑的弊端,在广州市2020年"5·22"特大暴雨洪涝成因分析的基础上,提出了"洪涝同源"的流域系统整体观,建立了统一市政和水利设计雨型的"大包小、长包短"方法,构建了"城市海绵-市政小排水系统-水利大排水系统"耦合的城市洪涝模拟模型。以广州市某区域洪涝治理为例,研究表明,基于流域系统整体观进行工程布局优化,既满足高度城市化地区经济性和约束性原则,也可实现系统治理、整体达标,有效避免了传统洪涝分治模式存在"因洪致涝、因涝致洪"的弊端,为我国城市洪涝治理提供了新思路。     

洪水演进高速模拟系统设计与实现

针对洪水灾害系统动态变化特征,以珠江流域西江浔江段防洪保护区为例,提出了基于CPU-GPU异构平台协同计算的一维-二维耦合水动力并行计算模型;在此基础上,根据防汛工程实际需求设计了洪水演进系统框架及功能架构,并采用C/S体系结构与Web服务交互方式,搭建了防洪保护区洪水演进高速模拟系统,实现了不同水文和溃口条件下洪水淹没在线快速分析及动态展示。实际应用结果表明,该系统计算效率高,展示效果好,运行稳定可靠,交互性强,可为流域防洪减灾决策提供技术支撑,具有较高的实际应用价值。     

水文模型参数多目标优化率定及目标函数组合对优化结果的影响

针对水文模型多目标优化中目标函数组合难以合理构造与选取的难题,基于多目标智能优化算法的优化结果,提出了一种简便的不同目标组合优化结果性能比较方法,并以一种日径流预报模型为实例,构造了3组目标函数组合,采用经典多目标优化算法NSGA-II优化率定模型参数,在模型参数优化率定结果的基础上,应用作者提出的目标组合优化结果比较...     

高密度城市暴雨洪涝治理理论框架及其应用研究

高密度城市洪涝高标准设防与用地高度紧张矛盾突出。本文通过分析传统洪涝治理模式特点及其应用于高密度城市的局限性,从目标、内涵、方法等三个层次,构建了高密度城市暴雨洪涝治理理论框架,破解了传统洪涝分治模式难以实现洪涝防治标准大幅提升和系统达标的难题。将上述理论框架应用于深圳市深圳河流域,开展了实证研究,其结果表明,运用本理论框架进行洪涝治理工程规划设计,既满足高密度城市化地区经济性和约束性原则,又能实现洪涝共治、系统达标,可为我国城市洪涝治理提供新的思路和借鉴。     

东江流域控制性水工程联合调度策略与机制探讨

近年,东江流域旱涝事件并存,防洪与供水安全形势严峻,三大水库和干流梯级电站是东江流域水旱灾害防御中的重要水利工程。收集流域水工程多年运行经验、案例、数据,综述东江流域控制性水工程联合调度在管理体制、防洪调度、水量调度等方面的研究、实践现状,通过数学模型、统计等方法,对现状调度体制与机制中存在的问题进行分析。从管理、技术、研究等角度提出建议与对策。     

基于水动力模型的城市内涝经济损失分析

随着社会的快速发展、经济水平的提升,我国对于灾害的防治越发重视.防灾减灾不仅要对灾害进行预警预报,还需要对灾害所造成的经济损失做较准确的估计.目前的城市内涝经济损失计算公式基本采用经验公式法,会出现不适应研究区域的现象.文中参考国内外研究成果,确定城市内涝经济损失分类,细化内涝经济损失计算,并对每一分类介绍计算方法并给...     

基于高稳、高速计算的洪水实时分析技术

正洪水风险图是洪涝灾害防治的重要技术手段,是防洪抗旱减灾体系建设的重要组成部分,是国家前瞻性、战略性信息基础建设工作之一。目前我国已编制完成了227处重点防洪保护区、78处国家蓄滞洪区、26处洪泛区、45座重点和重要防洪城市、198处重要中小河流重点河段的洪     

平面河道溃口绕流分析及流体对溃坝冲击的影响

针对河道溃坝为水利工程防灾减灾中的突出问题,利用有限元分析软件ANSYS中的FLOTRAN CFD模块,采用标准k-ε湍流模型探究了雷诺数为107的平面河道溃口处流体绕流过程,研究了平面河道溃口率分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8时流体在溃口处及下游的流场速度、压强等分布特性,分析了流体对溃坝最大压强的位置和变化规律.结果表明,随溃口率的增大,最大压强值迅速减小,流体对坝体的冲击逐渐减弱,为河道溃坝防灾工程提供了有力的理论支撑.