DEM尺度对MIKE SHE坡面二维流模拟的影响分析

MIKE SHE的坡面流计算采用的是二维扩散波模型,这种算法下DEM中存在的“洼点”会对径流过程造成影响.针对黄龙带水库流域用100m DEM,用双线性插值转换为27m、50m、200m、400m的DEM,并建立5个尺度的模型,研究不同尺度下的洼蓄量、坡面径流过程.结果发现在尺度上推和下推的过程中,洼蓄量都减少,并且尺...     

基于 MIKE SHE模型的洋河流域水环境模拟研究

张家口市作为京津冀水源涵养功能区及冬奥会举办场地,当地社会经济发展对水环境提出了更高要求,改善流经张家口市7区4县的洋河水环境迫在眉睫.基于MIKE SHE模型,建立洋河水环境对流域排污的响应关系,评估3种不同点源和面源污染控制方案下洋河水质改善效果,结果表明:在平水年来水情况下,基础情景下2019年洋河干流关键断面八...     

基于MIKE SHE模型的平原区流域暴雨内涝模拟

暴雨内涝是平原区主要的洪涝灾害.由于平原区流域地面坡度平缓、河道分布密集,坡面及河道汇流速度慢、洪水历时长,构建符合平原区产汇流机制的内涝模型为暴雨内涝模拟的重要内容.本文以山东省平原河道洙赵新河为例,考虑下游湖水位及前期影响雨量等影响因素,建立了基于地面高程、下垫面条件及河流水系等要素的MIKE SHE分布式水文模型...     

基于MIKE SHE模型的地下水评价

依据收集的水文、气象、开发利用、水文地质等资料,借助MIKE SHE模型建立地表-地下水耦合的分布式水文模型,模拟地下水补给、径流、排泄动态过程,进行均衡分析,分区评估地下水资源量。结果显示:水源开采区地下水资源量0.48亿m3,农业开采区地下水资源量1.30亿m3,工农开采区地下水资源量2.12亿m3,可为地下水资源及生态持续发展提供理论依据。     

基于MIKE SHE模型的沙河水库流域水文模拟研究

为了探究流域水文循环及河道水动力变化规律,根据收集到的基础数据资料,基于MIKE SHE模型构建沙河水库流域分布式水文模型,模拟流域径流过程,并根据物理参数意义及率定的方式确定了模型相关参数。研究结果显示：MIKE SHE模型在研究区具有良好的适应性,2018年全年径流过程E_ns达到0.75,R²为0.77,径流总量RE为1.3%;汛期(6～9月)径流过程E_ns为0.71,R2为0.73,径流总量RE为7.5%,模拟精度达到良好水平,可为流域层面水环境模拟提供基础支撑,也可为其他相似地区水文模拟提供参考。     

基于MIKE SHE的地下水“双控”指标分析

采用MIKE SHE建立地表-地下水耦合数值模型,对研究区进行水量模拟计算,并根据地下水分布特征、动态特征及开发利用特征建立水位管理,分析不同分区地下水动态变化,结合"三条红线"管理指标提出地下水取水总量控制指标及超采中心区限制水位指标、禁采水位指标、其它区的警示、警戒水位指标。地下水"双控"指标的分析研究对地下水管理保护、生态恢复等具有指导意义。     

基于MIKE SHE模型的华北平原水资源利用情景分析

气候变化和人类活动是影响流域水文循环和水资源可持续利用的两大驱动因素,在校准的MIKE SHE模型基础上考虑气候变化和人类活动的影响,设定8个情景对华北平原2009-2028年的水文循环及水资源利用进行预测。结果表明:考虑南水北调工程的情景在预测期末的地下水水位有较大程度(0. 06~1. 26 m)的恢复,预测期内华北平原水量总流入小于总流出会导致含水层储量的消耗和地下水的不可持续利用,但在适当情景下可以较大程度缓解这种不可持续性。气候变化对华北平原含水层储量有较大的影响:降水量减少5%,地下水储量将减少0. 27 m;降水量增加5%,地下水储量将增加0. 3 m。南水北调工程和农业节水措施的实施对华北平原地下水水位的恢复、缺水程度的缓解作用显著。     

基于MIKE软件的青龙河洪水演进数值模拟

青龙莲花河位于三江平原东北部,流域面积2 825 km2,其中低洼面积为1 007 km2,其防洪治洪水、涝灾意义重大。文章根据河道的防洪和洪水波传播的不同特点,使用一维数值模拟的流体动力学方程,建立洪水演进数值模型,分析了改造工程后河道在各种频率的设计洪水下的排洪能力。     

基于MIKE FLOOD的城区溃坝洪水模拟研究

大坝安全不仅影响工程效益,还影响人民的生命和财产安全,溃坝洪水模拟可以对水库大坝的失事影响做出评估,对制定应急预案和防洪减灾具有重要意义。以深圳市龙华新区民治水库及下游片区为研究对象,基于MIKE FLOOD将MIKE11模型和MIKE21模型进行动态耦合,对溃坝洪水在下游的演进过程进行仿真模拟。模型采用瞬间溃(瞬间部分溃和瞬间全溃)以及逐渐溃两种溃决方式,分别模拟4种工况下的溃口流量过程线以及下游洪水演进过程。结果表明:瞬间溃的洪峰流量较大,出现在溃坝开始时刻,而逐渐溃的洪峰流量相对较小,出现在渗透破坏变形发展至上部坝体坍塌时刻,之后均随库区水位逐渐降低,下泄流量变小,直至库区水体排空。溃坝洪水对上游地区横岭村附近破坏较大,淹没水深较深。民治河中游段居民和商业区附近洪水流速接近5 m/s,对建筑物有一定破坏力,左侧向南村地势较低,淹没情况最为严重,并且在洪水消退后仍有3 m左右积水。民治河下游地区在洪水消退后也有少量积水。     

基于MIKE SHE模型的流域地下水水文响应

为研究在流域或盆地尺度上降雨入渗补给地下水水文响应的滞后效应,采用ArcGIS技术,并基于MIKE SHE软件数值分析的方法,建立了丹麦Skjern流域地表水-地下水耦合的分布式水文模型,运用观测值对该模型进行参数率定。通过观测值和模拟值对比,同时分析了Skjern流域气候条件和地下水埋深对地下水水文响应的影响,结果表明:丹麦属于温带海洋性气候,Skjern流域地下水补给集中在9—12月和1—3月;地下水位埋深为1m左右时,降雨入渗补给很快到达地下水面,地下水补给峰值的滞后时间很短,大约1～2 d;对于地下水位埋深在2～5 m之间的,滞后现象较为明显,峰值滞后4～5 d;对于地下水位埋深＞10 m的, 峰值滞后时间则很长。该模型模拟Skjern流域效果较好,模型对于Skjern流域具有一定的适用性和应用潜力。     

MIKE SHE模型在灞河径流模拟中的应用研究

以灞河流域作为研究区域,依据该流域水文气象1990-2010年实测资料,采用MIKE SHE模型对流域径流进行模拟研究,利用Arc Gis等技术建立了模型数据库,对模型参数进行了率定和验证,使用多目标(均方根平方误差、模型效率系数和决定系数)对模型适用性进行了评价。结果表明:年径流模拟效果比较好,MIKE SHE模型在灞河流域的适用性较好,研究所率定的参数可为进一步研究灞河流域水资源利用与管理提供依据。     

基于MIKE11模型的乌塔沟洪水演进模拟

为解决汛期乌塔沟可能发生的水位超标准问题,笔者基于MIKE11原理,构建乌塔沟洪水演进计算模型,结合现有流域区域水文相关资料,计算在不同频率、不同工况、不同下游水位条件下乌塔沟洪水不同节点的水位和流速,模拟洪水演进过程。通过控制上游节点水位保证度汛安全,为工程决策提供数据支撑。     

基于MIKE SHE模型率定在地下水分析研究中的应用

分布式水文模型是通过水循环的动力学机制来描述和模拟流域水文过程的数学模型。MIKE SHE作为一种分布式水文模型被越来越多地运用到流域规划、水资源管理、水资源评价等方面。要成功地建立起一个MIKE SHE模型除需要有充分的基础资料收集和前期准备工作外,后期的模型率定也是至关重要的一环。本文就渗透系数和给水度在MIKE SHE模型率定阶段的作用进行了分析。     

基于MIKE21FM的杜家台分蓄洪区洪水演进模拟

杜家台分蓄洪区作为汉江下游唯一的分洪控制工程,在分流滞纳汉江超额洪水方面有着重要意义。为了掌握杜家台地区在遭遇不同量级洪水时的分洪特性,科学评估淹没地区受灾情况,以Mike Flood平台为基础构建了杜家台分蓄洪区洪水演进数值模型,并利用MIKE21 FM模块对研究范围进行网格划分,结合杜家台地区分洪调度规则,模拟计算不同典型年及不同频率来水情况下区内洪水的演进过程,得到了分蓄洪区各批次围垸分洪时间、分洪流量、分洪水位、蓄洪总量等参数的动态变化过程。通过分析,验证了计算模型的合理性,揭示了分蓄洪区内洪水演进的一般规律,并对当前围垸分洪运用调度规则提出了改进意见。     

基于MIKE FLOOD的洪泽湖周边滞洪区洪水演进模拟

基于实测断面资料建立了研究区的一维水动力模型,基于高精度DEM以及1∶10000地形图建立了研究区的二维水动力模型,并用MIKE FLOOD将一维模型和二维模型进行耦合,构建了洪泽湖周边滞洪区一、二维耦合的洪水演进数学模型。利用2003年历史洪水资料对模型参数进行了率定,并以2007年历史洪水资料进行了验证。以洪泽湖百年一遇设计洪水为模型上边界,二河闸、三河闸以及高良涧闸的现行调度方案的水位-流量关系为模型下边界,对洪泽湖百年一遇设计洪水方案进行模拟计算,当蒋坝水位达到14.33m时,洪泽湖周边滞洪区开始滞洪,得到开始滞洪后不同时段研究区内各类洪水风险要素的动态分布情况以及最大淹没水深、淹没历时,验证了模型的合理性,可用于蓄滞洪区洪水演算分析。     

基于MIKE21的濛洼蓄滞洪区洪水演算模拟

为研究蓄滞洪区分洪之后洪水演进情况,以淮河中游濛洼蓄滞洪区为研究对象,采用MIKE21模型对洪水演进过程进行了二维模拟计算。利用2007年实测水位数据对模型参数进行率定后,水位模拟最大相对误差约10%,表明模型具有较高精度。运用该模型模拟计算了最危险分洪方案下蓄滞洪区内任一点的水深、流速、到达时间等洪水淹没要素。研究成果可为濛洼蓄滞洪区防洪救灾提供技术支撑。     

基于BP神经网络的MIKE SHE模型参数率定

为了更精细地对水文全过程进行描述和解析,更准确地构建分布式水文模型,以丹麦Karup流域为例,对MIKE SHE模型的饱和导水率、饱和带水平水力传导系数、河床透水系数进行了参数率定,模拟流域的日径流过程。结果表明:基于BP神经网络反分析的参数率定方法比MIKE SHE模型参数自动率定计算得到的均方根误差RMSE小,模型效率系数Ens更接近1;采用BP神经网络反演率定参数后,3组测试样本的日径流模拟过程的RMSE分别为0.04,0.03,0.08 m³/s,Ens均为0.99,且模拟结果能较好地反映径流的实际变化趋势。因此,这种基于BP神经网络反分析的参数率定方法对构建分布式水文模型具有一定的价值。     

基于MIKE11闸坝式电站溃坝洪水数值模拟

垮坝失事会给下游人民带来巨大的生命财产损失,因此,对溃坝洪水引起的淹没范围作准确预测至关重要。以S闸坝式电站为例,分析超标洪水引起的溃坝现象,开展多种组合工况下溃决洪峰流量演进计算,获得各代表断面洪峰流量及洪水位。溃坝洪水将会抬高下游电站库区水位,对沿程居民点、城镇可能会造成一定影响。对下游电站坝下游城镇不会造成影响,溃坝电站为低水头河床式电站,超标准洪水敞泄运行时,坝址上、下游水位差较小,溃口尺寸对溃坝最大洪峰流量影响较小,溃坝最大洪峰流量较坝址洪峰流量增加有限。研究结果可为下游人口密集地区人员的撤离和制定应急处理措施提供科学依据。     

MIKE SHE在电厂洪峰计算中的应用与结果分析

传统的水电厂、变电站设计洪水计算方法都是以经验公式或推理公式为基础建立的简单计算法,计算结果的正确率都较低。采用MIKE SHE分布式水文模型,结合GIS与RS技术,对贵州喀斯特地貌区的六硐河甲茶水电站进行了洪峰流量计算,并与其他模型方法的计算结果进行了比较。结果表明,在洪峰计算中,MIKE SHE模型具有模拟结果更加精确、详细等独特优势,且适用于喀斯特地貌区。该模型的成功使用为今后类似地区的洪峰计算奠定了坚实的基础。