基于水文水动力耦合模型的洪水淹没模拟

中国中小流域地区洪水灾害频发,探究新型城市雨洪模型是当下的研究热点。通过耦合水文模型与二维水动力模型的方法,使得在模拟城市下垫面洪水淹没情况的同时,又能使模拟达到较快的运算速度。以泉州市梅溪流域为例,探究耦合模型在中国中小流域范围应用的可行性。结果表明,耦合模型模拟水量平衡误差极小,淹没水深结果与验证值吻合较好。根据对淹没水深图与达最大水深时间图的分析,得到区域范围洪水的空间分布及时间分布,可为中小流域洪水治理提供决策支持。但中小流域水文数据匮乏一定程度上限制了模型的可靠性。     

基于一二维耦合模型和水库调度的长江宜宾河段洪水遭遇与淹没分析

【目的】宜宾市地处金沙江与岷江汇合处,且有横江、南广河及其他重要支流汇入,因此洪水遭遇组合复杂,且受金沙江下游向家坝-溪洛渡等梯级水库调度影响明显,其水文水动力计算对下游各城镇河段防洪规划及减灾政策制定具有重要意义。【方法】通过构建一二维水动力学耦合数学模型,采用实测洪水验证的分析方法对长江宜宾河段(含重要支流汇入段)的洪水组合进行分析,选取了1961年、1966年两个典型年并对比有无金沙江下游梯级水库调洪的影响,计算各河段和沿岸城镇100 a、50 a及20 a一遇的洪水淹没。【结果】结果表明：(1)当发生超标洪水时,城区主要洪水漫溢淹没分布在宜宾的安边镇、柏溪街道,翠屏区西郊街道以及岷江菜坝镇飞机坝段。(2)不管是1961典型年(岷江为主要来水)还是1966典型年(金沙江为主要来水),岷江流域均受灾较重;其中西郊街道和大观楼街道的洪水主要受金沙江来水和岷江洪水顶托作用明显;岷江漫溢洪水为宜宾城区外洪的主要来源,岷江是宜宾市的防洪重点。【结论】结合防洪工程分布及现有堤防建设情况,菜坝镇飞机坝片区现有的20 a一遇洪水的堤防无法满足实际防洪标准需求;西郊街道滨江公园和备战码头,由于未形...     

基于水动力模型的小流域洪水淹没分析

梅州河流域东临韩江,大部分地势低洼,受锋面雨、台风雨影响,4—10月份暴雨多发,洪、涝、潮灾害时常发生。本文针对梅州河流域历时短强度大、具有陡涨陡落特性的洪水分布特征进行水动力数值模拟研究,利用MIKE FLOOD模块建立一二维水动力模型,模拟该地区的洪水时空分布特征和淹没情况,在此基础上对滞洪区调蓄能力进行评估分析,研究成果可为中小流域城市洪水治理提供借鉴。     

基于水动力模型的洪水风险分析研究

根据福安市的暴雨洪水特性和地形地貌特征,构建福安市洪水实时分析计算模型.其中采用一维水动力计算河道洪水,二维水动力模拟洪水在城市面域内的演进,采用耦合模型将河道与城市面域联立,实现河道洪水和城市内涝的水量交换.率定后的模型计算结果可为制定超标准洪水防御对策提供科学可靠的决策依据.     

一维二维水动力模型耦合的城市洪水模拟

城市洪水模拟通常包括城市内河流模拟和城区平面漫流模拟。一维水动力学模型可以较好地模拟河流和水工建筑物的水流特征,二维水动力学模型模拟水平漫流可以取得令人满意的结果。而一维二维耦合模型可以充分发挥两种模型的各自特色和优势,解决两种模型分别使用时经常遇到的空间分辨率和计算精度等问题。本文通过建立一维二维水动力耦合模型,针对不同的典型降雨过程,对该模型系统进行验证和分析,并最终用于模拟济南市不同重现期下洪水淹没情况。模拟结果表明,该模型能够有效地模拟复杂市区降雨积水过程,能够提供可信度较高的城市洪水潜在风险评估,可为城市防汛预警决策提供技术指导。     

河南省山丘区部分小流域洪水勘测探讨

河南省山丘区部分小流域洪水勘测是《河南省山洪灾害预报预警系统工程》项目验收中一项必备的基础工作。随着全国水利普查工作的整体推进,中小河流水文特征调查愈显重要,本文从河南省山丘区部分小流域洪水勘测工作中,总结出洪峰水位及洪峰流量等水文特征值的调查勘测方法,对河南省开展中小河流普查工作具有一定的指导作用。     

在山西小流域洪水精细化模拟条件下基于分布式水文水动力模型的洪水预报研究

山西省降水在年内分布极不均匀,汛期暴雨高度集中暴雨强度大,洪涝灾害严重且容易发生溃坝及滑坡、泥石流等次生灾害,致灾性强,对人民群众生命财产安全造成巨大威胁。如何提高洪涝灾害预报能力,提升灾害防治水平,对于最大限度地减少灾害损失具有重要意义。针对山西省对准确高效的洪水预报的紧迫需求,研究在小流域范围内基于物理机制的分布式水文水动力模型,在此基础上,开展基于多模型的洪水集合预报技术和模型参数优化方法研究,并以山西省峪口河流域为例,进行流域洪水预报的应用示范。     

基于自适应网格的二维水动力模型

为准确地模拟流域洪水传播和淹没情况,基于自适应网格技术,以有限体积法为离散格式构建数值模型.模型以二维浅水方程为控制方程,采用HLL格式近似黎曼解计算界面通量,采用WAF格式对计算的通量进行加权修正,保证时间和空间上的二阶精度,并使其满足TVD条件,减小数值振荡.底坡源项采用水深差分重构,摩阻源项采用半隐式格式,保证数...     

基于一维和二维动态耦合FLOOD水动力模型的漓江洪水风险分析

基于漓江干流及两岸地形、断面数据,构建一维和二维动态耦合FLOOD水动力模型,并对模型率定与验证。模拟漓江天然洪水和考虑漓江上游水库联合调度作用下两岸淹没情况,对漓江干流两岸洪水进行风险分析,为漓江流域精准预报、水库防洪调度、预警、效益分析打下坚实基础。     

基于DELFT3D HM模型的苍海湿地公园洪水淹没模拟研究

洪水淹没情景受区域洪水流量、河床地形变化、河道工程运行调度等多因素影响,对于洪灾情景的确定,是开展河道与滩区治理研究以及进行防洪设计和滩区功能定位的前提条件。为此,以苍海湿地公园区域为例,利用Delft3D HM模型建立起二维洪水演进模型,进而模拟洪水淹没过程。模型采用P=20 a一遇洪水历史资料进行验证,结果合理;采用P=50 a一遇洪水对苍海湿地公园流域内洪水淹没过程进行了模拟,得到了实时淹没范围、最大淹没区域、水位变化过程等洪涝区内的特征水力要素信息。成果为该区域内的防洪规划和实时洪水预报提供理论参考,同样为后期洪涝区内水质提升工程提供可靠参数。     

基于一维和二维耦合数学模型的南澧河洪水风险分析

洪水风险图可以综合直观反映某一区域洪灾发生时的淹没特征信息、区域的地理特征信息和社会经济,其已成为洪水风险管理的重要科学依据。为加强南澧河区域的安全建设规划,利用MIKE软件建立了南澧河河道及两岸保护区的一维和二维耦合水动力学模型,采用海河流域“96·8”历史洪水资料进行了模型的验证。利用该模型模拟了南澧河发生100 a一遇的洪水演进过程。通过对比验证,此模型可以作为南澧河洪水风险分析的依据,为南澧河周边的安全建设提供重要依据。     

黑龙江省克山地区小流域设计洪水分析

克山县县域内小流域水文测站较少,设计洪水分析以往常常采用黑龙江省水文图集中推荐方法计算,考虑克山县域内暴雨洪水的特殊性,本文采用了7种设计洪水方法计算,经合理性分析后推荐采用铁三院法设计洪水成果,为水库工程设计提供了可靠、合理的设计成果,为本区其它工程设计洪水提供思路,以求工程设计得到较满意的效果。     

小流域设计洪水误差分析及改进措施

推理公式法是小流域设计洪水常用的一种简单易行的方法.推理公式计算中涉及较多参数,参数的准确与否,直接影响计算精度.在推理公式计算的各种参数中,暴雨衰减指数n不确定性较大,而且n值变化对设计结果影响也较大.暴雨过程是一个复杂的多维随机过程,年最大时段暴雨xt,p与暴雨历时t的暴雨公式属于经验相关关系,忽略了不少影响因素,因此,公式中参数n值不会是稳定不变的.20世纪80年代以后,随着自记雨量观测应用,到目前已经有20多年的资料系列,小流域暴雨设计的计算就可以直接利用时段实测降水资料系列进行计算,设计洪水时,可根据实测雨量时段资料,计算该设计流域的n值,可提高计算精度.因此,在当地自记降水资料系列允许的情况下,尽量采用实测降水资料直接计算参数,可避免设计暴雨的误差.     

小流域设计洪水计算方法的探讨

利用实例对各常用设计洪水流量计算方法进行比较分析,指出各方法的特点。     

基于流溪河模型的连江流域洪水模拟

为了提高连江流域洪水预报的技术水平和精度,探讨流溪河模型在大流域洪水预报中应用的效果,该文采用SRTM和USGS的DEM数据,分别建立了连江流域洪水预报流溪河模型,采用1场实测洪水对模型参数进行了优选,并对2场实测洪水进行了模拟,发现流溪河模型可较好的模拟连江流域洪水过程。研究发现,采用空间分辨率为90 m的SRTM的DEM建立的流溪河模型计算量是以1000 m的USGS的DEM建立的模型的计算量的56倍,但两者洪水模拟的效果相当。     

新疆博斯腾湖二维水动力数学模型研究

风场是影响湖泊水动力的重要因素,它可以改变水体运动速度和方向,影响各种物质在湖泊内的输移扩散。通过分析博斯腾湖大湖区风场,准确估算出风力、风向变化情况,构建了博斯腾湖平面二维水动力模型。应用计算模型对博斯腾湖水动力进行模拟预测,分析不同风向、风速对湖泊流场结构的影响,为进一步研究博斯腾湖水动力和污染物输移扩散提供理论依据。     

数字水系分级对流溪河模型中小河流洪水预报的影响

为了探讨流溪河模型在中小河流洪水预报中的适用性,以及基于DEM的数字水系提取和分级对流域洪水预报的影响,构建了江西省龙华江流域洪水预报流溪河模型,采用PSO算法优选模型参数,最后验证模型并讨论了数字水系分级对流域洪水预报的影响。结果表明:随着数字水系分级变多,流域洪水峰值增大、峰现时间提前、径流系数越大、模拟过程越接近实测值;采用流溪河模型进行中小河流洪水预报时,不能采用1级数字水系构建模型,适宜采用3级水系构建模型;流溪河模型采用PSO算法的自动优选模型参数,实际应用中只需要一场具有代表性的实测洪水过程就可以优选模型参数,有效提高了模型的性能;基于3级水系构建龙华江流域洪水预报流溪河模型,采用PSO算法优选模型参数,对50场洪水过程的模拟结果与实测值吻合很好,模型可用于龙华江流域实时洪水预报。     

小流域综合治理效益分析

依照有关规定，以全省50条取得综合治理效益的小流域统计数据为基础，结合浙江省小流域综合治理的实践，探讨了小流域综合治理各项效益的计算方法，并通过对小流域综合治理项目的国民经济评价及效益分析，反映小流域综合治理在国民经济中的作用和地位。     

洞庭湖洪水空间分布和运动特征分析

 鉴于目前仍缺少有关洪水涨落在湖泊中空间分布及其演进的运动特征研究,以1998年洞庭湖洪水事件为例,运用洞庭湖地区水系水动力学模型模拟成果,细致地分析了洞庭湖三大主要湖区的洪水分布形态和运动特征,并对江湖窜流形成进行了初步分析。模拟成果表明：洞庭湖具有“低水河相、高水湖相”的特征;其东、南两个湖区在高洪水位时期湖相特征突出,湖区流向单一,流速不大于0.2 m/s;西洞庭湖区由于各股水流交汇、不同的洪水组合以及出口的制约,致使湖区产生流态复杂、流向不一以及洪峰叠加等现象。