基于MIKE Flood的中小河流溃堤洪水演进数值模拟

针对水文资料缺乏的中小河流,以贵溪市罗塘河下游段为例,应用MIKE软件对河流溃堤洪水演进进行了研究。采用瞬时单位线法推求断面各频率的设计洪水,并将其作为洪水演进模型的输入;利用MIKE软件建立了贵溪市罗塘河下游段的一、二维耦合水动力模型,对该河下游段溃堤洪水演进过程进行了模拟;通过模拟分析,得到了溃口流量过程和堤防保护区洪水淹没过程。研究成果可为中小河流洪水风险分析和灾害损失评估提供技术支撑。     

基于流域洪水危险分析的社工坑整治方案

为优化位于广州市白云新机场配套综合开发区范围内的社工坑整治方案,采用MIKEFLOOD耦合一维MIKE11和二维MIKE21水动力模型对铁山河流域进行洪水危险分析,模拟流域遭遇不同重现期洪水时的淹没状况。洪水危险分析结果表明,当遭遇20年一遇设计洪水时,社工坑流域淹没面积达4.03 km2,最大淹没水深达0. 93 m,淹没区域主要位于开发强度较大的中下游地区,而干流铁山河下游段尚有一定行洪能力;提出新建两条支涌将社工坑中下游洪水引入铁山河下游的整治方案。     

基于水文水动力模型的溧水河超标准洪水风险分析

以溧水河为研究对象,建立水文水动力模型,并进行了模型参数率定与验证.以三陵桥溃口为例,制定了风险分析方案,采用MIKE FLOOD耦合模型对溧水河流域进行了洪水风险分析,绘制了该区域100年一遇超标洪水的淹没范围、淹没水深及流速分布图,并进行了损失评估,为洪水预警、抢险救灾、合理避险等提供决策依据.     

MIKE模型在北京市平原河道洪水风险分析中的应用

北京市西北东三面环山,平原区易受上游山区洪水、本地涝水影响,属于洪涝灾害的易发区、洪水风险的高发区,开展洪水风险研究至关重要。本文采用MIKE建立丁家洼河一、二维耦合水动力洪水淹没模型,模拟不同重现期洪水淹没,并利用"7.21"洪水进行了验证,结果表明MIKE模型模拟成果可作为北京市平原河道洪水风险分析的依据。     

基于MIKE21 FM模型的皖江江南新兴产业集中区城市洪水演进模拟

皖江江南新兴产业集中区位于池州市大同圩内,区域内洪水来源主要为长江干流及九华河洪水.以该区域为研究对象,利用MIKE21 FM模型进行水动力数值模拟,选定堤防设计水位与历史最高水位作为边界条件,拟定溃口位置,模拟洪水演进的淹没情况.模拟结果可为皖江江南新兴产业集中区的防汛调度、灾情评估和避洪转移提供科学依据.     

MIKE软件在工程防洪评价中的应用

MIKE软件常用于洪水演进分析,其中MIKE11的核心是水动力模型(HD),HD模块利用Abott六点隐式格式求解一维河流非恒定流方程,MIKE21模型采用ADI逐行法对质量及动量方程分别进行时空上的积分,每个方向及每个单独的网格线产生的方程矩阵用追赶法求解。文章应用MIKE软件建立富春江一、二维耦合水动力洪水淹没模型,模拟不同重现期洪水淹没,对某油库码头工程进行防洪评价计算,分析了不同水文条件下工程前后的水位、流速变化评价其对河道防洪的影响。     

辉发河干流洪水风险分析

根据辉发河洪水特点及防洪工程现状,分析发生大洪水的原因及洪水发生的特点和过程,应用MIKE系列软件模拟一、二维耦合数值模型,计算辉发河的洪水淹没范围以及洪水流速,对辉发河干流左右岸洪水演进模拟结果进行淹没风险分析,为辉发河上游的水利工程安全建设规划及防洪评价提供重要依据。     

基于MIKE软件的海城河洪水风险分析研究

为探清河流发生超标准洪水时的淹没范围,基于MIKE软件构建了海城河干流及其洪水可能影响区域的水流数值模型,对模型参数进行合理设置,利用2012年典型实测洪水过程进行模型参数率定。选择2个堤防溃口进行超标准洪水演进计算分析,得出不同方案下的洪水淹没水深、淹没范围。研究结果表明,该软件模拟精度高,拟合效果好,洪水淹没空间分布合理,可为河流洪水风险分析提供科学计算工具。     

大清河洪水溃堤及漫溢风险分析

文章以辽宁省营口市大清河为研究对象,基于丹麦水力研究所的MIKE FLOOD一、二维耦合水动力模型,构建了主河道一维及洪水淹没区二维的耦合模型。设定模型参数并验证模型,模型计算水位与实测水位拟合较好,精度满足要求。采用侧向连接和标准连接方式模拟了发生超标准洪水情况下的洪水溃堤及洪水漫溢淹没过程,得出洪水淹没范围,为防汛应急处置及避洪转移提供科学依据。     

基于大尺度物理模型与2D数值网格的洪水淹没过程模拟

许多研究涉及到洪水淹没过程的数值模拟,但由于洪水淹没具有不确定性,数值模拟结果的准确性以及可信度难以验证.通过大尺度物理模型对数值网格模型进行了验证,以物理模型的实际值校准和分析数值模拟数据.结果表明:数值模型结果与物理模型结果吻合较好,存在略微的差异.     

平原河网地区泵闸枢纽流态精细化数值模拟

以典型平原河网地区上海市浦东新区拟建的赵家沟东泵闸工程为研究对象,分别采用准三维MIKE3 和仿真三维FLOW-3D 两种三维数值模拟软件对枢纽下泄水流流态进行模拟,并根据已有的平面二维MIKE21 模拟结果和物理模型试验结果,对两种软件三维水动力数值模拟结果的合理性进行分析。结果表明:准三维MIKE3 无法满足泵闸流态精细化模拟的需求,其模拟结果与物理模型试验结果存在差别,而仍与平面二维MIKE21 模拟结果类似;仿真三维FLOW-3D 模拟结果与物理模型试验结果接近,更加精细合理,可应用于类似水利工程设计研究中流态的精细化数值模拟。     

基于MIKE11 HD和NAM耦合模型在河流施工围堰对防洪安全影响分析中的应用与研究

根据河网调蓄原理构建了以上塘河流域杭州片骨干河道为基础的概化河网,结合平原河网地区水工建筑物及其凋度原则的模拟,利用MIKE11建立了杭州上塘河流域NAM模型和河网水动力学模型HD耦合模型,分析了施工围堰对区域防洪安全的影响,并在多方案计算比较的基础上,提出了具体的补偿措施。该研究方法简便实用。     

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。     

太湖流域平原河网降雨时程分布变化的洪水响应

近年来太湖流域平原河网地区洪涝灾害频发,居民的人身及财产安全受到了严重危害。降雨是导致本区域洪水的主要因素,其中最具代表性的降雨类型为梅雨和台风暴雨,由于二者时程分布特性有较大差异,其致洪机理也有所不同。以探究降雨时程分布对洪水过程的影响为目的,以太湖流域武澄锡虞水利分区为研究对象,采用MIKE 11与MIKE 21构建一、二维耦合水动力模型,利用实况洪水过程对模型进行率定验证,采用该模型对研究区域进行不同设计工况的模拟,讨论了次雨量、降雨历时以及降雨时程分布变化对太湖流域平原河网地区洪水过程的影响。结果表明:降雨时程分布对平原河网河道洪水过程有显著影响,其中长历时降雨对雨峰位置的后移较为敏感,短历时暴雨则受到降雨时间变差系数变化的影响较大,而次雨量变化则对二者都有显著影响。     

复杂河网地区气候-水文-水动力耦合模型模拟

以淮河流域中下游结合部的洪泽湖周边滞洪区为研究对象,基于紧耦合技术,将一维和二维水动力模型进行耦合,基于松耦合技术,将气候模型与水文模型、水文模型与水动力模型进行耦合,实现了流域、河网、蓄滞洪区和湖泊复杂系统气候-水文-水动力单向耦合,并对气候变化影响下的复杂河网地区水流演进进行了模拟。结果表明:构建的气候-水文-水动力耦合模型对洪泽湖周边滞洪区洪水演进具有较好的模拟能力和适应性;气候变化导致未来淮河流域洪水量级增加,加大了洪泽湖周边滞洪区的洪水风险。     

淮河干流正阳关至峡山口段 河道整治研究

通过分析淮河干流形态、水沙时空分布、冲淤变化等基本特性,开展了河工模型试验研究和二维水动力数值计算,采用2003、2005、2007年实测洪水资料对模型进行率定与验证,模拟值与实测资料吻合较好,为河道整治提供了研究思路。利用模型对河道整治方案进行了效果分析,对行洪区调度方案进行了优化。     

一维洪水数值模拟技术在流域防洪规划中的应用

南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流域中下游河网洪水一维数值模型,对平原感潮河网的洪水演进规律和规划的防洪工程体系联合运用进行了模拟计算。在模拟中,通过合理概化河网、优化河道断面布置,以及采用堰闸过流公式代替圣维南方程作为堰闸工程所在断面的水流运动方程,有效避免数值振荡问题。在模拟结果的基础上拟定了洪水安排方案和防洪工程规模。     

基于MIKE模型的南丰景观坝行洪能力影响分析

近年来洪水引发的灾害日益凸显,造成的破坏持续增多,因此进行河道行洪能力影响分析对于加强河流的洪水管理及减少洪水带来的损失具有十分重要的意义。为评价南丰景观坝的防洪安全,基于MIKE水动力软件中的MIKE11、MIKE21模块,构建盱江南丰段的一、二维数值模型,对景观坝建设前后20 a一遇设计洪峰流量进行洪水模拟,然后选取河道水位和流场等指标的变化,分析景观坝的建设对研究河段河道行洪能力影响。研究结果表明,在20 a一遇洪水情况下景观坝上游壅水里程约3 km,且最大壅高约为0.1 m,同时两岸基本无漫堤险情;河道流态无明显变化,但局部流场产生发生一定变化,其中曾巩大桥等四座大桥桥墩处流速有不同程度的减小并产生局部回流,景观坝坝址处流速略有增大。     

长江口北支围垦对其水动力影响的数值模拟分析

20世纪50年代以来,上海市和江苏省两地对长江口北支实施了大规模围垦,使北支河宽大幅度缩窄,地形边界显著改变。在利用MIKE21_FM构建长江口—杭州湾二维垂向平均潮流数学模型,并用实测数据对模型进行验证的基础上,对北支大规模围垦前后的潮流场进行了模拟分析。研究结果表明：大规模围垦后,北支全河段平均高潮潮位抬升,平均低潮潮位降低;中上游河段涨、落潮流速增大,下游入海河段涨、落潮流速减小;南北支涨潮流汇流点上提至南北支交汇的崇头,涨潮动力增强。     

土石围堰溃堰洪水三维动态风险分析系统建模研究

基于三维动态可视化仿真技术，耦合土石溃堰洪水数值模拟和溃堰动态仿真模型，建立施工洪水演进水力要素、洪水演进过程和河槽空间位置等信息耦合的土石溃堰洪水演进动态仿真架构，在三维可视化信息平台的基础上，将数值模拟数据及三维动态仿真数据与相应的图元对象建立映射关联，通过动态更新洪水水位、围堰及河道等图元变量和属性变量，直观的表现了土石溃堰洪水演进的时空分布特征，为探求溃堰发生发展机理及防洪减灾决策分析提供了交互式可视化平台。