土石围堰溃堰洪水三维动态仿真模型

为增强土石围堰溃堰洪水演进计算数据及结果的直观性与处理的同步性,耦合土石围堰溃堰洪水数值模拟模型和溃堰动态仿真模型构建了土石围堰溃堰洪水演进动态仿真架构,其中考虑了洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等特征信息。建立了数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应图元对象的映射关联,通过动态更新水位、围堰及河道等图元变量和属性变量,直观地表现了土石围堰溃堰洪水演进的时空分布特征,为防洪减灾的决策分析提供了交互式可视化平台。     

基于VRP的溃堰洪水演进4D交互式可视化研究

水利工程溃堰洪水演进分析对工程设计与灾害预警有重要意义。基于Virtual Reality Platform(VRP)平台,利用图形图像处理方式直观地模拟洪水演进过程,系统全面地分析洪水要素在时间与空间上的相互关系。融合多种数字处理技术进行数据可视化,建立洪水水力要素的时序变化与图形之间的映射关系,表现河道溃堰洪水水位、水深等水力要素的演变过程。实例说明VRP可模拟围堰溃堰洪水演进全过程,实现动态分析与用户交互,表明基于VRP的溃堰洪水演进动态4D可视化对洪水风险整体分析具有独特优势。     

土石围堰溃决对下游水库的影响研究

溃口流量模拟和溃堰洪水演进分析是研究土石围堰溃堰对下游水库影响的基础.土石围堰溃堰是逐渐发展的,不可能在瞬间溃决,当溃口大小已知时,可按局部溃堰公式计算渍口流量,结合入库洪水过程计算溃口处的流量过程线,据此构建了围堰水库水量平衡-溃口流量模拟模型,根据有限元基本原理构建了一维渍堰洪水演进模型.分析土石固堰渍堰对下游水库的影响时,可将演算至下游水库的溃堰洪水与下游水库设计入库洪水峰对峰线性叠加.     

堰塞坝溃决洪水的三维视景模拟关键技术

我国是地震多发区,地震形成的堰塞坝一旦溃决,对下游城市和保护区将产生严重影响。由于堰塞坝溃决的复杂性和不可重复性,因此单一的数值模拟和物理模型试验均无法全面展现其变化特征。而三维视景模拟可在虚拟环境中精确地提供堰塞坝溃决及洪水演进的动态演变过程,具有显著的优势。本文重点阐述了堰塞坝溃决洪水三维视景模拟的基本原理和关键技术,基于堰塞坝溃决洪水计算模型和三维视景仿真技术之间的耦合,对堰塞坝溃决洪水进行三维分析和仿真,实现堰塞坝溃决洪水的三维视景模拟仿真与应用。相比传统的一维或者二维水动力学计算和展示,三维视景模拟更为准确和直观,它为堰塞坝溃决洪水问题的深入研究提供了一条行之有效的途径,可为提前制订应对方案和降低堰塞坝溃决所带来的损失提供参考依据。     

基于三维GIS的水库洪水调度模拟系统研究

针对传统水库洪水调度中,二维图表展示数值计算结果不够直观的缺陷,以高分辨率数字高程模型和遥感影像为基础,建立了三维交互式展示水库地形地貌、水工建筑物及下游河道沿线的可视化平台。以此平台为基础,可进行三维可视化浏览、查询、分析与模拟,实现了三维仿真环境下演示水库调度方案、模拟溃坝洪水演进过程、分析洪水淹没影响等功能。系统为水库调度科学决策提供了一个综合性的、逼真的会商环境,可使决策者在最短的时间内准确直观地获取决策辅助信息。     

基于Map 3D的洪水演进可视化系统应用研究

根据洪水演进模拟对于可视化的需求,以AutoCAD Map 3D 2011为基础平台,利用Active X/VBA接口编程技术,进行二次开发建立洪水演进可视化系统。采用CAD图元与GIS数据结合显示的方法,在Map 3D中实现了洪水演进的可视化,并针对工程实际需求,在系统中研发实现了淹没区域的点查询、面查询及缓冲区分析等实用功能。     

长距离溃堰洪水演进二维数值模拟

建立了用于模拟溃堰洪水演进的平面二维水流数学模型。采用非规则四边形网格划分计算区域，用有限体积法求解水深积分方程，显式MacCormack预测—校正格式步进计算，采用基于界面属性与单元属性的动边界技术处理干湿变动网格。模拟了唐家山堰塞坝溃堰过程及溃堰洪水在长约70 km河道中的演进过程，给出了各溃堰方案下溃口及沿程测站的水位流量过程，以及沿程最大洪峰流量，模拟结果充分反映了河道平面形态变化、漫滩及槽蓄对洪水演进的影响，为堰塞坝溃坝预案的制定提供了科学依据。     

基于skyline的渭河下游洪水演进三维可视化系统研究

本文以二维洪水演进模拟研究提供的水文数据和三维场景数据为基础,以skyline为开发平台,进行组件式开发,采用了B／S网络体系结构,将水文栅格数据和场景数据集成到可视化系统中,构建了渭河下游洪水演进三维可视化系统,模拟了渭河下游典型洪水的三维动态演进过程,再现了洪水淹没场景,实现了实时汛期查询分析,为防汛管理提供了决策支持。     

基于多源异构空间数据的堰塞湖三维动态虚拟仿真平台构建

堰塞湖溃决后通常需要在短时间内对其带来的洪水灾害进行精细化仿真模拟以辅助应急抢险工作，针对传统堰塞湖信息化平台无法实现多部门数据统一管理、数据实时更新等问题，首先总结用于堰塞湖三维建模的多源异构空间数据类型，再确定模型几何数据结构、进行模型尺度划分等，提出堰塞湖多尺度三维数据模型设计方法，针对大区域尺度和局部区域尺度提出堰塞湖三维静态模型构建方法，基于此提出堰塞湖三维动态虚拟仿真方法并对大区域河流演进过程以及堰塞体形成过程和开挖过程进行模拟。最后根据上述方法构建堰塞湖三维动态虚拟仿真平台，以白格堰塞湖为例，验证了平台构建方法具有合理性和可行性。     

苗尾水电站施工期溃堰洪水计算分析

苗尾水电站施工期临时围堰挡水度汛期间,若因上游超标洪水导致围堰溃决,将引起围堰库区水体骤然下泄,形成较大溃坝洪峰向下游传播,严重威胁下游两岸村镇及功果桥梯级电站的安全。根据溃坝洪水传播和运动的特点,建立了一个包括围堰溃决过程和洪水演进的溃堰洪水数学模型。利用该模型,合理假定围堰溃决模式,拟定不同的计算方案,对苗尾水电站施工期围堰溃决及溃堰洪水演进过程进行了模拟计算。通过模型计算可以得到各特征断面的最高水位和最大流量值,并可以得到溃堰洪水传至各特征断面的演进时间。因此,可以利用溃堰洪水数学模型,为围堰溃决时下游河道两岸的洪灾分析及溃堰应急预案制定提供科学依据。     

基于Vega Prime的流场三维动态可视化研究

基于数学模型的洪水演进计算输出结果通常表达为数值表示的水位流速场,为了探寻洪水演进的规律,借助可视化的手段将数据进行了基于图像图形的直观表达;同时以虚拟现实平台软件Vega Prime为基础,分析了实现流场动态可视化的技术框架、实现方法,并通过实例对该方法进行了验证。结果表明,该方法能较好地实现流场的可视化表现,可用于超大流量天然河道洪水演进模拟。     

三峡工程围堰施工技术问题的突破

介绍三峡工程施工导流的“三期导流 ,明渠通航”方案 ,对一期土石围堰施工技术 ,混凝土纵向围堰施工技术 ,大江截流与二期土石围堰施工技术 ,三期围堰施工技术以及所涉及的重大技术突破进行介绍 ,着重阐述大江截流方案 ,大江截流上下游土石围堰平抛垫底及二期围堰防渗等关键技术 .     

大朝山水电站碾压混凝土设计和施工的几个特点

大朝山水电站碾压混凝土掺合料采用型PT掺合料；拦河坝为全断面碾压混凝土，河床坝段的碾压混凝土采用斜层平推铺筑法施工，大坝上游为全断面碾压混凝土双曲拱围堰，下游为碾压混凝土护面的土石过水围堰，溢流坝面为碾压混凝土台阶式溢流面，其中拱围进退堰和土石过水围堰已经过三个汛期的过流考验，现场的各种检测资料证明，大坝碾压混凝土质量优良，大朝山水电站的实践证明，碾压混凝土在水利水电工程建设中有极其广泛的前景。     

长江三峡明渠导流的试验研究与原型运行调查

该文阐述三峡明渠导流的模型试验研究成果，含明渠池流能力，过流断面形式，渠道进口纵向堰头部形状，河岸保护，航道河段整治及船只上行航线等。并对原型泄洪运行中尤其是1998年大洪水作了观测，包括明渠水流情况，两岸水位，明渠底面冲淤变化，围堰护坡淘刷及船只航行等。     

漳河水库三维仿真管理信息系统设计与实现

为有效促进漳河水库水资源管理的现代化,基于Skyline平台构建了漳河水库三维场景,建立了交互式展示漳河水库库区地理形态及建筑物的三维可视化平台。以该平台为基础,对漳河工程管理局已有的水雨情监测系统、大坝安全监测系统、闸控监测系统、洪水预报系统、视频监控系统、防洪调度系统业务数据进行集成,实现了三维仿真环境下的工程信息、工程图档、监测数据与运行信息管理,以及防洪调度方案三维动态仿真、水库泄洪三维动态仿真等功能,提高了漳河水库工程运行管理与防洪调度的信息化水平。相关信息化技术可供设计其他水库管理信息系统时参考。     

大石峡水利枢纽工程导流洞进口围堰设计及施工

大石峡水利枢纽工程导流洞进口河床较窄,受下游电站运行河床淤积逐年抬高,开工时原设计预留岩坎挡水高程不满足全年挡水要求.结合导流隧洞和进水塔的施工时段,2018年导流洞进口采取过水围堰标准,2019年采取全年挡水围堰标准设计,堰型采用覆盖层上修建混凝土挡墙围堰的方案,围堰基础覆盖层采用控制性灌浆处理.混凝土挡墙围堰两年多...     

三峡工程主要科研成果及应用

介绍三峡工程的科研项目，综述三峡工程开工以来的主要科研成果及工程应用情况，包括：一期土石围堰基础处理与施工技术；大江截流上下游土石围堰平抛垫底研究；二期围堰防渗工程研究；大江截流计算机科学管理；大坝混凝土浇筑方案及主要施工机械选型；混凝土的原材料和耐久性优化试验研究；大坝基础深层抗滑稳定研究；三峡电站进水口型式研究；钢衬钢筋混凝土引水管道研究；蜗壳打压、厂坝间伸缩节问题研究；永久船闸的引航道布置、输水系统及水力学、高边坡稳定、混凝土衬砌墙的结构与支护研究；特大型水轮发电机组的科学研究     

长洲水利枢纽一期施工导流设计

论述长洲水利枢纽一期工程的导流标准、导流方案、导流建筑物布置和设计等。指出采用一期导流建筑物全年不过水土石围堰方案,既简化了施工程序、确保围堰在一个枯水期内形成,又充分利用了外江台地船闸大量的开挖弃土,大大降低工程投资。一期围堰经受住西江100年一遇超标洪水考验,实践证明该方案是经济、合理、可靠的。     

黄河宁夏段漫溃堤洪水耦合模型及风险评估

河道持续的高水位和长历时洪水增大了堤防漫溢及溃决的风险,溃堤洪水不确定性强,一旦溃堤,威胁巨大,因此开展溃漫堤洪水风险分析是防洪实时管理的必然要求。使用侧向链接构建了河道及保护区一维-二维耦合模型,综合考虑青铜峡水库的影响,更真实地模拟了黄河宁夏段下河沿至石嘴山河段100年一遇设计洪水下的溃漫堤洪水过程,同时基于GIS平台进行溃漫堤洪水灾情评估得到量化的洪灾损失指标,为经济建设者和洪水管理者制定合理的洪水预案提供参考。