基于MIKE FLOOD的青龙河下游漫滩模拟研究

应用丹麦水利研究院（DHI）开发的MIKE21模型,构建在极端洪水情况下青龙莲花河部分河段发生漫堤时,该区域的泛洪区的平面二维洪水淹没过程的数值模拟模型。研究采用MIKE FLOOD模块,以一维二维模型动态耦合的方式进行模拟。     

MIKE模型在月亮泡蓄滞洪区洪水演进中的应用

利用MIKE11、21模型,在哈尔滨站控制发生200年一遇洪水时,研究洮儿河和嫩江一维模型、月亮泡蓄滞洪区及镇赉段围堤发生溃堤时淹没区的二维模型,并用MIKE FLOOD模块将三者耦合,搭建洪水演进水动力模型,进行洪水演进模拟计算分析,为地方人民政府洪水调度避险转移和灾后损失评估提供重要的数据,同时为同类工程风险图的制作提供一定的参考。     

江西抚河2010年唱凯堤溃堤洪水模拟反演分析

本文在中国水利水电科学研究院洪涝仿真模型（IWHR-FRAS）的基础上,针对溃堤洪水利用基于共轭离散单元的有限体积法求解考虑了水流惯性项和摩阻项的完全圣维南方程组,并建立江西抚河2010年唱凯堤溃堤洪水的模拟演算模型,进行了溃堤及洪水发展过程的模拟反演。结合溃堤后现场考察的实测资料,对反演结果进行了分析,结果表明：所建立的唱凯堤溃堤洪水模拟模型可以较好地模拟反演溃堤、修复及排水等因素影响下洪水的发展变化过程;计算的溃口流量过程与堤内外的水位变化过程相一致;溃堤后唱凯堤内的水量变化过程比较合理,与实际情况也相吻合;计算的洪痕处水深与现场观测到的洪痕水深值比较接近。模型基本能够模拟反演人工修复等因素影响下溃堤洪水的演进变化过程,可为溃堤发生后的防洪、抢险、救灾等工作的开展提供重要的技术参考。     

MIKE11在大凌河河道溃堤洪水模拟中的应用

本文在详细分析了MIKE11模型基本理论基础上,利用模型对大凌河干流河道的溃堤洪水过程进行模拟分析,并结合大凌河河道堤防工程实际状况分别选取实测洪水、过流能力、水量平衡以及各频率间结果,对MIKE11模型模拟结果的准确性、合理性进行验证。研究表明:大凌河朝阳段防洪保护区河道溃口洪水过程可采用文中所构建的模型进行模拟分析,其模拟结果能够较好地反映溃口洪水实际状况,对于准确还原和分析洪水发生过程具有重要意义。     

基于MIKE FLOOD的中小河流溃堤洪水风险分析

近年来洪水引发的中小河流堤防溃决等洪水灾害风险问题凸显,因此进行溃堤洪水风险分析对于加强中小河流的洪水管理及减少溃堤洪水带来的损失具有十分重要的意义。以江西省罗塘河为例,借助MIKE软件中的MIKE 11、MIKE 21及其耦合模块对罗塘河遭遇10a一遇及20a一遇洪水进行溃堤洪水演进模拟。然后依据灾害系统理论从洪水的危险性和易损性两方面选择淹没水深、淹没流速、淹没历时等7个指标构建溃堤洪水风险评价指标体系。最后利用GIS技术与层次分析法对罗塘河洪水风险进行了评价。结果表明:洪水危险区面积为0.19 km~2,占研究区总面积的2.18%,主要分布在地势低洼的富港地区;重灾区和中灾区面积为1.25 km~2,占研究区总面积的14.37%,主要分布在重文和蒋元乐家;安全区为研究区域内洪水没有到达并且地物覆盖价值较低的地区,包括游家店、下胡、大塘杨家和马山等处。研究成果可为中小河流防洪规划、避洪转移等提供参考依据。     

西辽河右岸(吉)防洪保护区洪水风险图建模研究

文中洪水分析采用MIKE ZERO系列洪水模拟软件。其中:采用一维非恒定流模型模拟河道洪水演进过程;采用美国国家气象局DAMBRK方法计算溃堤洪水;采用二维非恒定流模型模拟淹没区的洪水演进过程。将河道一维非恒定流模型、溃堤模型和淹没区二维非恒定流模型相互耦合、联立求解,以模拟堤防溃决对防洪保护区的影响。经验证,模拟结果与调查资料基本符合。     

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。     

卫运河右堤防洪保护区洪水风险图编制简介

文章以卫运河右堤保护区为例,筒要介绍了保护区洪水风险图编制技术,以期为今后的风险图绘制工作提供借鉴。首先利用MIKE FL00D软件建立一二维耦合水动力模型,模拟溃堤洪水在保护区内的演进过程,获得淹没水深、到达时间、淹没历时以及行进流速等洪水风险要素,然后利用洪水风险图绘制系统进行洪水风险图的绘制。     

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。     

MIKE FLOOD耦合模型在杭嘉湖流域嘉兴地区洪水风险图编制工作中的应用

中国是世界上受洪涝灾害影响最为严重的国家之一,随着社会经济的快速发展,洪灾损失也越来越严重。我国正将防洪策略从洪水控制向洪水管理进行转变。洪水管理需要进行洪水风险分析,数值模拟则是洪水风险分析的一个重要手段。依托全国洪水风险图编制试点项目(二期)工作,以浙江嘉兴地区为研究对象,运用MIKE11软件建立该区域一维河网模型,模拟河道水位变化情况。再运用MIKE 21软件建立该区域二维模型,模拟暴雨情况下的洪水演进过程。最后运用MIKE FLOOD耦合模型,模拟河道溃堤洪水在区域内的演进情况,分析洪水风险,为嘉兴地区洪水风险图编制工作提供技术支撑。     

太湖警戒水位研究

随着太湖流域防洪工程能力的不断提高,尤其是环湖大堤防洪能力的显著提高,3.50 m的太湖警戒水位已不能客观真实地反映环湖大堤实际防洪能力和太湖防洪形势,需要对太湖警戒水位进行复核调整。根据警戒水位定义,结合太湖特点,开展了环湖大堤防洪能力分析、堤防工程实际运用状况分析以及太湖水位频率分析,研究提出了太湖警戒水位调整的建议。     

平原地区城市湖泊防洪与景观功能协调研究——以枝江市金湖为例

为了使城市湖泊尽可能滞蓄雨洪、发挥景观功能、打造良好的居民"亲水空间",以枝江市金湖为例,根据金湖主要泄洪渠道的实际情况,利用Mike 21模型模拟计算汛限水位值,按照景观水位确定大、小洪水工况下合理的水位。在此基础上,提出传统的静态景观水位与改进的动态景观水位两种方案。结果表明:以50年一遇、30年一遇为代表的大洪水工况下合理景观水位为40.7 m,以20年一遇、10年一遇为代表的小洪水工况合理景观水位为41.3 m;静态方案采用50年一遇洪水计算结果为标准执行,将40.7 m作为金湖固定的景观水位;动态方案水位可在41.3~40.7 m之间波动;金湖适宜采用动态景观水位运行方案,水位可在40.7~41.3 m之间波动;根据短期预报及历史监测资料分析后合理调度,将41.3 m作为金湖常水位,确定预测洪水大小后调整水位迎战洪水。据此,可在充分利用水资源的同时有效协调景观高水位需求与防洪之间的矛盾。     

基于MIKE FLOOD的洪泽湖周边滞洪区洪水演进模拟研究

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。     

洞庭湖地形变化对洪水过程的影响研究

为了更好地理解地形变化对湖泊洪水过程的影响,采用已构建的长江-洞庭湖二维水动力模型,在洞庭湖2003及2011年实测地形的基础上,以2003年型洪水为例,定量分析了湖泊地形变化对洞庭湖洪水过程的影响。结果表明：2003—2011年洞庭湖超过40%的区域地形下降值大于0.10 m,特别是湘江洪道,其深泓线地形高程平均下降了5.72 m。通过对2003年洪水过程模拟发现,相比于2003年,在2011年地形情况下,以“四水”来流为主导的洪水过程中,南洞庭湖内洪峰水位下降超过0.40 m,西洞庭湖内洪峰水位下降约0.20 m,东洞庭湖内仅在南部地形变化较大区域的水位变化明显;斗米咀-城陵矶河段水面坡降变缓,南洞庭湖内洪道水面坡降变陡。而对于以长江来流为主导的洪水过程,由于长江洪水位的顶托作用,洞庭湖内洪峰水位下降了0.15 m,斗米咀-城陵矶河段及南洞庭湖内水面坡降下降不明显。因此,2003—2011年洞庭湖地形变化对“四水”来流型洪水影响较大,湖盆下切导致湖容增大,可有效缓解洞庭湖内防洪形势,但对长江来流主导的洪水影响较小。研究结果可为洞庭湖内疏浚扩容等防洪工程的开展提供参考。     

三峡水库对城陵矶防洪补偿库容释放条件分析

针对三峡工程承担的防洪任务,从长江流域与洞庭湖水系洪水特性,城陵矶附近地区防洪标准及防洪补偿调度方式,分析提出了三峡水库对城陵矶防洪补偿库容的释放条件。在发生流域型大洪水的年份,因需要三峡水库长时间拦蓄洪水,动用较多防洪库容,水库将长期处于较高水位运行状态。如洞庭湖水系不发生大洪水,三峡水库对城陵矶地区防洪补偿库容就可释放。除发生流域型大洪水的年份外,7月中旬后,洞庭湖水系一般不会发生大洪水,加上洞庭湖自身具有较大的调节洪水能力,防洪安全有保障,8月1日之后有条件逐步抬升三峡水库水位至155 m运行,可提高水资源综合利用效率,也可减轻三峡水库蓄水期间蓄水对湖区水位的影响,保障湖区供水安全。研究结果对三峡水库科学调度具有指导意义。     

鄱阳湖五河及湖区生态岸坡及滨水带综合治理关键技术体系初探

鄱阳湖流域是长江生态系统的关键支点,在长江经济带发展中占有重要地位。面向鄱阳湖五河及湖区分布广泛的岸坡及滨水带区域,辨析了滨水带纵横向上的空间差异与存在的主要问题,提出生态防洪堤岸、生态水利血防、生态岸坡净化等单项关键技术的思路。通过分析单项技术的功能属性及其适用范围,明确了不同区域相协调的关键技术总体布局,初步构建了包括对象层、功能层、技术层、效果层和应用层的河湖生态岸坡及滨水带综合治理关键技术体系,为在鄱阳湖五河及湖区典型区域开展技术应用试验打下了基础。研究成果对其他类似河湖水系综合治理具有参考价值。     

洱海入湖河道综合整治规划研究

现阶段洱海流域综合治理任务艰巨,未能形成有效、完善的入湖河道综合治理体系,流域管理不能适应入湖河道治理及洱海保护的客观要求,入湖污染负荷尚未得到有效控制,流域水生态安全保障体系尚未建立。为此,开展了洱海入湖河道综合整治规划研究,从建立流域管理机制、构建完整防洪体系、打造清水通道、增加入湖清水量以及削减入湖污染物总量等方面,提出了建设洱海流域管理体制、流域截污治污体系、入湖河道生态治理、流域生态建设以及灌区高效节水减排等五大类工程,规划治理河道长度201.32 km,同时还规划新建286.04 km堤防或护岸工程,对35.92 km的河道进行清淤,对15.66 km河道的已建堤防进行修复。     

基于湖心水库的洞庭湖治理新理念

基于"湖心水库"的基本思想,提出"变湖为库、清污分流、蓄洪排污、流水不腐"的洞庭湖全新治湖理念。利用二维水动力模型,分析了西洞庭湖湖心水库建设对行洪、补水、水环境的影响,探讨其运用的可行性。结果表明:湖心水库的分洪蓄水能有效降低西洞庭湖内洪峰水位,缓解湖区的防洪压力;湖心水库的补水在枯水期能有效抬升开湖航道水位,改善通航条件;同时湖心水库的补水增大了开湖航道及湘江尾闾航道内水流流速,加速了水体交换,对洞庭湖水环境有利。     

滨海城市防洪防潮工程措施

沿海城市会遇到潮水和河洪碰头的情况,设计时应加以重视,充分考虑各种不利因素的组合。结合工程实例介绍了抬高城市用地高程;海堤防潮、山洪外排、内湖调蓄;设置排涝泵站及分洪渠道等几种防洪防潮工程措施。     

平原感潮河网区域城市洪涝分析模型研究

为开展平原感潮河网区域城市的洪涝分析,综合考虑了该类型区域河流密度大、具有城市的特殊下垫面以及市政排水对洪涝的影响等特点。以城市主干河流、堤防等交汇包围的区域为单元提出了河网排涝单元模型,以排水分区为单元按照其排水能力建立了排水概化模型,并与模拟主干河道和道路、模拟地面的洪水演进模型耦合,建立了平原感潮河网区域城市洪涝分析模型。以上海市浦西防洪保护区为例,开展了上游河道洪水、风暴潮及区域降雨和防洪工程调度综合影响下的洪涝分析。结果表明,黄浦公园等站潮(水)位过程与实测基本一致,苏州河、淀浦河、西大盈港等河流发生漫溢,与实际情况基本相符。研究成果对平原河网地区城市洪涝模拟具有参考价值。