南水北调东线工程东平湖至济南段水流模拟建模研究

针对南水北调东线胶东输水干线东平湖至济南段输水工程,建立水流模拟的水动力学模型。在对输水线渠道及众多水工建筑物概化的基础上,着重探讨建模过程中的5个关键性问题:①上、下游边界及初始条件处理;②进洪闸及分水闸的入出流过程处理;③新建渠道沿线渗漏量动态化处理;④输水线上倒虹吸、闸的过流量衔接模拟;⑤迭代求解中非线性方程过闸流量的解析化处理。最后,在假定的两种工况条件下进行模拟计算,结果表明沿线各断面计算水位、流量与设计水位、流量拟合较好,并指出工程运行后应根据实测水位和流量资料对已建模型作进一步调试。     

木兰溪下游防洪系统水动力学模型研究

以木兰溪下游木兰陂至三江口干流河道及北洋地区水系构成的河网为主要研究对象,构建了木兰溪下游防洪系统水动力学模型.在对河网水系及水工建筑物概化的基础上,着重对建模过程中边界及初始边界的处理、闸门及桥梁过流衔接模拟等关键问题进行了探讨.结果表明,各断面的计算水位和流量与实测值拟合较好,验证了所建模型的合理性.     

枢纽下游河床冲刷深度和水位降落估算方法

通过清水冲刷水槽试验,在探索非恒定输沙及床沙调整等规律的基础上,结合沙量平衡原理,建立了一种枢纽下游河床冲刷深度和水位降落的计算模式。洪峰过程可以概化为一种恒定的"当量流量",深槽冲刷以枯水边界作为脱离体,可将该模式延伸于天然河道。能够计算冲刷过程及终期河床冲刷纵剖面和不同流量下的水位降落。     

BP神经网络在感潮河段水动力洪水预报中的应用

鉴于下边界条件对水动力洪水预报模型精度的影响,采用提高下边界条件的质量来提高洪水预报精度,在同时受径流和潮流影响的感潮河段,水位流量关系复杂,利用BP神经网络,通过建立试验流域上、下游站水位与下边界断面水位变化率之间的相关关系作为水动力洪水预报模型的下边界条件,在长江流域大通至南京段的水动力洪水预报模型中的应用表明,该方法预报精度较高。     

傍河水源地地表水地下水转化SFR模型的应用

傍河水源地开采地下水是一个地表水与地下水转化的复杂过程。目前,模拟傍河开采量的数值模型常把河流概化为第一类定水头边界或河流边界。第一类定水头边界处理把河流概化为无限补给水源,对季节性河流来说明显不切实际,而河流边界不具备SFR模型的汇流功能。为弥补第一类定水头边界模型及河流边界模型对地表水与地下水转化量计算精度不够的缺陷,采用SFR模型概化白马河-吉利河,设置河床与地下水之间的河床水力传导系数、河床厚度、水深及断面形状等,将SFR模型与MODFLOW模型进行耦合,计算丰、平、枯水期河流流量与上下游水位,建立SFR地表水与地下水耦合模型。分别使用第一类定水头边界模型和河流边界模型概化河流,将SFR耦合模型、第一类定水头边界模型及河流边界模型的模拟结果进行对比,结果表明SFR耦合模型在表达丰、平、枯水期地表水与地下水转化关系及转化量计算方面更为准确。按SFR耦合模型、第一类定水头边界模型和河流边界模型计算的研究区地下水可开采量分别为2 779万、3 511万、2 576万m~3/a,SFR耦合模型模拟结果与研究区已知的地下水可开采量2 870万m~3/a更为接近,所得结论更为合理。     

十三陵水库DWSM水文模型研究及改进

十三陵水库洪水预报模型采用动态流域模拟模型DWSM,在原模型中,将整个水库流域划分为15个子流域,每个子流域由1条河道和2个坡面组成,并在子流域出口、各支沟出口、七孔桥及水库大坝设置了节点,方便统计过流洪水量和流量。在新改进模型中,一定程度上考虑了古河道和二坝对来洪的影响;古河道区域渗漏被概化为区域稳定下渗,分为七孔桥上游侧和下游侧2个区域分别考虑,为洪水在河道演进中的时间函数;二坝被概化为宽顶堰,对洪水具有一定的消峰和延时作用。新模型通过1998年洪水率定,洪水流量模拟误差8.8%,洪量模拟误差5%,模拟精度有了一定提高。     

基于RMA2模型的镇江内江水动力模拟

应用RMA2模型建立了镇江内江水动力数学模型.模型在CAD图形上对河道进行概化,划分网格,并采用流量水位控制边界条件.模拟结果表明,验证点的水位和流速相对误差都小于10%,在总体上能够比较真实地反映内江的水动力学状况,可为下一步内江水量、水质调控提供科学决策依据.     

潜水层抽水井在三维数值模拟中的处理

三维数值模拟抽水降水问题中,抽水井的处理是一个难点。将抽水井当作一系列虚单元来处理,可以模拟单井抽水时计算区域各点水位降深随时间的变化,研究水流运动规律;求解任意边界条件下的群井定流量抽水问题;预测潜水位;指导施工开挖进度;评价降水方案的合理性。     

浅析明渠非恒定流计算Abbott六点中心格式

介绍了Abbott六点中心格式在明渠非恒定流中的离散过程和求解方法,研究探讨了上游流量下游水位的边界条件和上游水位下游流量的边界条件对计算结果的影响。通过与常用且较成熟的柯朗格式、Preissmann四点偏心格式等的数值计算结果相比较发现,Abbott六点中心格式对边界条件类型有较高的要求,为了保持格式的稳定和准确性,应尽量避免上游水位、下游流量的边界条件类型。     

基于MIKE11的平原河道水面线分析计算

以平原河道东鱼河为例,采用MIKE11一维水动力模型计算水面线。分别对中游河段、下游河段验证站各选择两场洪水进行模型验证,拟定滩地、河槽分区糙率,设置河段上游流量边界、下游水位边界。结果表明,在洪水大流量、高水位阶段,场次洪水的模拟水位与实测水位整体吻合较好,模型具有较好的适应性。在既定水文水力条件下,推求20年一遇标准洪水设计水面线,分析了流量~水位及水位~过水面积关系,相关成果可为河道洪水调度提供决策参考。