太浦河一维、二维水流数值模拟比较研究

相对于太浦河洪水风险图编制的研究范围,太浦河是一条狭长的河道,河道内如采用二维水动力模型数值计算将影响洪水风险系统调用数据的效率和可视化的效果,可考虑河道内采用一维水动力模型计算.为了验证一维水动力模型是否能应用于太浦河洪水风险编制中的太浦河河道洪水演算,运用一维、二维水动力模型对太浦河河道分别进行了恒定情况和非恒定情况的洪水演算.一维、二维水流数值模型的计算结果表明:水位与断面平均流速吻合性较好.因此得出结论:用一维水动力模型在计算太浦河河道内洪水演算具有与二维水动力数学模型相当的精度,并能大大提高洪水风险系统调用数据的效率,并提高了可视化的效果.  

改进河道洪水演进模型在漳卫河的应用

在一维非恒定流水动力模型的基础上耦合堰闸水动力模型，采用三级解法构建了一维水动力河网模型，并把改进的模型应用到漳卫河中，进行历史洪水重现模拟。结果显示，模型适用性强，能够很好的处理河流交叉、堰闸过流等问题，可以为漳卫河的防洪调度提供技术支持。  

杭州市上塘河流域防洪能力分析

为分析杭州市上塘河流域现状防洪能力，对杭州市上塘河流域骨干河道进行概化，利用MIKE11／S0水工建筑物模块模拟河网内各种水工建筑物的位置、规模及调度原则，建立上塘河流域MIKE11一维水动力模型。结果表明，上塘河流域内河河网骨干河道现状防洪能力不足20a一遇，上塘河现状防洪能力不足10a一遇，整个上塘河流域现状防洪能力不足10a一遇。MIKE11／SO水工建筑物模块具有灵活性强、调节功能强大等突出优点，为各种水工建筑物模拟提供了一种便捷、行之有效的解决办法。  

基于一维水动力模型分析涉水建筑对河道行洪能力的影响

针对涉水建筑物的调度运行影响河道行洪能力的现象，构建基于Saint-Venant方程组的一维水动力模型，并由Abbott六点隐式有限差分法近似求解方程组。利用实测断面数据对模型进行了等间距插值加密，根据建筑物实际属性结合模型计算要求，对阻水建筑物进行了概化处理。在河道工况复杂的清水河固原城区段的应用结果显示，该模型较为准确地模拟了橡胶坝及过水路面对河道洪水演进的影响，体现了挡水建筑物的过流阻水效果。模拟结果不仅可用于校核河道防洪设计标准，而且对相关部门采取防洪决策也具有一定参考价值。  

三峡库区枝状河网水动力过程实时模拟

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统,建立了一种可实现河网系统速度-压力耦合问题简单、快速及高精度求解的一维枝状河网水流数学模型.选用2005年、2006年实测水位资料对该模型进行率定与验证,水位计算误差一般<10 cm,流量计算误差一般<5%,数学模型计算结果与实测资料符合较好,表明模型精度较高.在单核串行效率测试中,模型模拟1 a水流过程耗时约23.7 s,实现了三峡库区枝状河网水动力过程的实时模拟.