清远市滨江河口段堤线外移对北江河道行洪的影响

采用一维、二维水动力模型相结合的方法研究清远市滨江河口段局部堤线外移工程对河道行洪的影响,一维模型模拟较大范围河网的水动力特征,用于计算工程建设前后河道水位变化,并为二维模型提供边界条件,经验证模型精度较高;二维模型基于三角形网格的有限体积法,能细致模拟滨江河口流速和流向。结果表明,工程建设后滨江和北江在堤线外移工程附近河段水位、流速和流态均有所变化,水位壅高值在0.011m以内,流速最大变化值为0.409m/s,变化幅度均较小,且范围局限于工程附近,基本不会对河道行洪构成威胁。     

平面二维数学模型在桥梁工程防洪评价中的应用

为分析桥梁工程的修建对原河道水文情势的影响,以小龙门大桥工程为例,采用平面二维数学模型,模拟了5 a一遇设计洪水条件下工程修建前后河道内水位和流场分布特征的变化。结果表明,桥梁工程修建后在桥墩附近产生了一定的壅水与流场变化,有局部性的影响。     

渤海湾滨海平原河网地区降雨径流模拟

渤海湾滨海平原河网地区河道纵横交错,流态多样,降雨径流过程复杂。为准确模拟其降雨径流过程,在水文特征数据矢量化的基础上,将以二维非恒定浅水运动方程为控制方程的二维水动力模型与以河道汇流关系及水文方法为基础的一维河道拟序汇流模型相耦合,建立了适用于平原河网地区的降雨径流模型。经实测数据验证,模型可靠。研究表明,该模型可模拟计算渤海湾滨海平原2015年各时刻各处产流量、水位、流速及其变化过程;计算得出各河道的入水、出水水量及主要河流的入海水量,实现了对平原河网地区的降雨径流模拟。     

成都市锦江华阳段趸船工程影响河道行洪的模型试验

为了解趸船工程影响河道行洪的情况,以成都市锦江华阳段的趸船工程为例,对该趸船工程所在河道进行了概化,利用物理模型试验研究了趸船工程对河段水流流态、水位及流速分布的影响。结果表明,该趸船工程虽对局部河段的流态、水位和流速等均产生一定影响,且随来水流量的增加壅水影响范围逐渐加大,但其自身对河道的行洪影响程度,总体上来说较小。     

二维水动力模型在姚江大厍船闸通航影响分析中的应用

为分析引排水工程对船闸通航的影响,以大厍船闸为例,在"姚江西排"工程的背景下,利用MIKE 21软件构建了二维水动力模型,设计了11个引水工况和2个排水工况,计算了各工况下的水动力条件及河道冲淤情况。计算结果表明,各引水工况下,船闸引航道处水流纵向流速均在0.01～0.02m/s,横向流速均小于0.01m/s,且无冲淤发生;排水工况下,船闸引航道处水流纵向流速在0.12m/s以下,横向流速小于0.09m/s,在河道内有局部轻微冲淤;综合评价引排水工程对大厍船闸的通航无明显影响。研究成果可为类似船闸通航影响分析提供参考。     

洞庭湖河湖疏浚工程数值模拟分析研究

针对洞庭湖区的洪水组成、水流泥沙演变、河道湖泊水系分布特点以及河道湖泊疏浚工程布局情况,利用GIS技术模拟洞庭湖地形变化,采用有限体积法建立了湖泊二维水力学计算模型预测疏浚工程实施后的水位、流量、流速流场变化,为河道、航道港口整治、河道疏浚清淤等工程决策与实施提供了可靠理论依据。     

跨府河伏龙桥工程的行洪论证分析

针对新建跨府河伏龙桥桥墩尺寸较大,影响河道行洪的问题,通过优化改造伏龙桥工程河段河道断面形式,来减小建桥引起的不利影响。同时采用二维数学模型模拟分析了断面优化前后的行洪过流情况。结果表明,断面改造后,工程河段桥位区附近流场有所调整,桥墩两侧局部流速有所增加,但总体满足抗冲要求,对河道行洪影响较小,拟建桥梁工程总体可满足200年一遇洪水防洪要求。研究结果可为伏龙桥工程建设提供理论依据,也可为类似工程提供参考。     

考虑复杂河工建筑物的漫堤洪水一、二维水动力耦合模型

针对景观坝和过水路面等河工建筑物严重影响河道排洪泄洪问题,基于MIKE FLOOD平台构建漫堤洪水一、二维水动力耦合模型,模拟分析复杂河工建筑物壅水与漫溢洪水淹没演进过程。采用Abbott六点隐式格式和显式有限体积法分别离散求解一、二维水流运动方程,利用干湿水深理论优化模型运算效率,将河道内过水路面与景观坝作为宽顶堰概化处理,同步计算桥涵淹没出流。将模型应用于宁夏茹河(店洼水库至小河河口)河道跨河工程阻水效果及漫堤洪水的数值模拟。结果表明,模拟结果较真实地反映了河工建筑物对水流的阻碍效应及桥涵动态过流效果。研究成果可为宁夏茹河及其他类似河道的整治工程规划设计及风险评价提供参考。     

鄱阳湖水利枢纽对湖区水动力及滞留时间的影响

为定量分析鄱阳湖水利枢纽工程的建设运行对鄱阳湖不同水域范围滞留时间的影响,基于鄱阳湖实测水文地貌基础资料,将鄱阳湖水域分为6个不同的水文地貌计算区域;在此基础上,构建鄱阳湖二维水动力数值模型,并耦合对流扩散方程开展典型水文年计算。结果表明,典型年份有无水利枢纽影响下,冬季平均流速均高于秋季平均流速,同时冬季流速变异性高于秋季流速变异性。枢纽调度下流速的空间异质性降低,流速降低。基于分区的滞留时间分析表明,鄱阳湖Ⅴ区滞留时间最短,秋季鄱阳湖Ⅲ区滞留时间最长,冬季鄱阳湖Ⅳ区滞留时间最长。在水利枢纽调度情况下,鄱阳湖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区滞留时间影响较大,而Ⅴ、Ⅵ区影响较小,研究成果可为湖区水体的生态环境研究与管理提供参考。     

葛洲坝下游江心堤对中华鲟产卵场河道动能梯度影响

利用Delft3D软件的FLOW模块研究了葛洲坝下游修建江心堤前后对中华鲟新产卵区处的水流结构及其动力学特征,模拟分析了江心堤对产卵场处河道流速、动能梯度及动能梯度增率的影响.结果表明,河势调整对产卵区有负面影响.     

基于RVA法的黄河中游建库后河道水文变异分析

为了了解水利工程修建后河流天然水文情势受干扰的程度,针对黄河中上游流域特点,利用RVA法分析了万家寨、龙口梯级水库调度前后黄河中下游河道的水文条件变化情况。结果表明,黄河中游段水文条件因上游梯级水库的调度发生了较大变化,其中黄河中游段河曲断面的水文情势为中度改变。建议通过估算下游河道生态需水流量过程、优化水库调度方式来开展水库生态调度。     

分期导流束窄河道泄流物理试验及数值模拟研究

以某航电枢纽施工导流工程为例,采用MIKE21软件对施工导流中的束窄河道泄流进行了数值模拟,分析了围堰体型对束窄河道水流流态的影响,对围堰体型进行了水力优化,并利用物理试验进行了验证。数值计算及物理模型试验结果表明,优化后的围堰头部有助于减弱回流及水流侧向收缩。     

干支流洪水组合在航道通航条件影响评价中的应用

受干流回水顶托影响的支流水流条件复杂,干支流洪水组合随机性大。根据干支流河道上水文站历史洪水遭遇情况,分析桥位处可能出现的极端水流条件,研究干支流洪水组合情况,确定与通航净空尺度和通航水流条件有关的控制性工况,并运用二维数学计算模型对各控制工况进行计算。通过对比各工况条件下的通航水位和工程实施前后通航水流条件参数,评价工程实施对航道的影响,研究结果为工程决策提供相关依据,并为类似工程水文分析提供了参考。     

上游洲滩与橡胶坝之间相互影响关系的试验研究

鉴于江心洲或边滩在河道中具有塑造河槽、约束水流的作用,试验模拟了江心洲与橡胶坝（全坝和开口坝）的相互作用在不同流量下对坝址上游水位和流速的影响,并分析了含江心洲的河道中不同坝型在洪水期对泄流量的影响。结果表明,全坝与江心洲同时存在时对水力特性的影响比开口坝与江心洲同时存在时明显,在洪水期开口坝与江心洲同时存在时的泄流量大于全坝与江心洲同时存在时的泄流量。为此在河道整治过程中可充分利用橡胶坝与洲滩的相互影响,以达到防洪和生态兼顾的效果。     

明渠均匀流弗劳德数随水深的变化规律

弗劳德数(Fr)是判别明渠水流流态的标准,掌握弗劳德数随明渠水深的变化规律,对认识明渠水流的流态特性、指导明渠的设计具有重要意义。从弗劳德数Fr的定义出发,通过理论计算分析明渠均匀流弗劳德数Fr随水深的变化规律,分别揭示了矩形、梯形和圆形断面明渠均匀流弗劳德数Fr极大值的存在条件及变化特征。分别列举算例对计算结果进行验证,为今后工程实际中通过控制断面水深来控制流态提供了依据。     

山溪卵石性河床流速分布规律试验研究

山溪河流具有流速大、水深小、流态多变的特点,其河流河道多为卵砾石结构,为分析其河床流速分布规律,利用变坡玻璃水槽对卵石性河道进行了模拟试验,在保证恒定均匀流的条件下,改变宽深比,分析水流垂线流速分布规律并最终得出其表达式;探讨了水槽粗糙系数的影响因素及其变化规律。结果表明,当坡度在一定范围内(1/200相似文献   

倒灌河道水位流速计算方法研究

针对在大河倒灌情况下,如何确定跨越支流的桥梁设计桥高和桥下设计流速的问题,建立了基于完全圣维南方程组的水力学模型,通过物理模型试验,将所得结果配数学模型的计算结果加以比较,结果表明两者较为吻合,还给出了大河水位涨落时支流汇入大河处的最大流速的经验公式,对为数众多的中小河流的桥梁设计具有较好的参考作用。