防洪保护区溃堤洪水模拟分析

为降低堤防溃决造成的重大生命财产损失,基于MIKE软件建立东鱼河南片(苏)防洪保护区一、二维水动力耦合模型,沿复新河堤防设置溃口1和溃口2,模拟复新河遭遇20 a一遇和50 a一遇洪水以及同频率暴雨下单个溃口的溃堤洪水在防洪保护区内的演进。对溃口流量过程、洪水演进图、最大淹没水深图进行分析,结果表明:随着溃堤洪水量级增大,淹没程度提高;同频率来水条件下,位于地势较低处的溃口1产生洪水的风险更大,是防洪的重点。     

辽浑太流域"05.8"暴雨洪水分析

本文详细记述了2005年8月辽宁省发生的暴雨洪水情况,并利用水文基本理论,对这次暴雨洪水进行了分析与评价,进而说明了辽浑太流域大型水利工程与河道堤防联合调度在拦洪错峰中发挥的重要作用。     

十三围防洪保护区洪水风险分析

十三围防洪保护区位于珠江河网区域的西江和北江交汇后的西江右岸,西江洪水峰高量大,洪水威胁严重,进行洪水风险分析十分必要。考虑到珠江河网区域水流运动复杂,基于一维水动力学模型构建了珠江河网一维模型,并根据历史洪水资料验证了模型的可靠性。为了反映保护区内的河道、堤防、道路等对洪水传播的影响,采用精细化的非结构网格构建了十三围保护区二维水动力学模型进行洪水演进模拟。通过一、二维耦合模型,分别对江根段、西头窦段溃口进行了西江50,100,200 a一遇设计洪水下的洪水淹没方案计算,并对计算成果进行了合理性分析,包括水量平衡分析、局部流场分析、溃口流量水位过程分析等。结合社会经济数据进行了受淹面积、受影响人口、淹没损失等方面的洪水影响分析,可为防汛抢险、避洪转移等提供重要信息参考。     

基于GIS与水动力模型的陶乐防洪保护区漫溢洪水风险分析

黄河青铜峡至石嘴山段洪涝灾害易发,分析黄河青石段防洪保护区的洪水风险,有助于完善黄河洪水防御体系,开展防汛应急工作和洪水风险管理。基于水动力学数值模拟理论,构建一维水动力洪水漫溢风险分析模型,以陶乐防洪保护区为研究对象,计算陶乐计算区100年一遇洪水的淹没水深及淹没范围,利用GIS技术生成保护区淹没水深图。研究成果表明,陶乐防洪保护区遭遇100年一遇洪水时,受灾较为严重的区域为芦苇、王家沟、小红柳滩、中滩村、下八顷村和黄泥岗等村庄,研究成果计算合理可靠,可为河道漫溢洪水精细化仿真与防汛部门防洪决策提供技术支撑。     

联安围防洪保护区洪水演进模拟分析EI北大核心CSCD

针对联安围防洪保护区地形多变,水系复杂的特点,以水力学方法为理论基础,构建了一维水流模型与二维非恒定流模型水动力耦合的洪水模拟模型,综合考虑研究区丘陵地形、不同重现期洪水、防洪系统薄弱堤段等组合情景,进行基于情景方案的河道溃决洪水演进模拟及风险分析,模拟不同情景下保护区内的淹没面积、水深、溃口流量过程和洪水演进过程。结果表明,该模型能综合反映溃堤洪水造成的影响,可为洪水灾害的预警提供技术支持。     

基于InfoWorks RS的蒋巷联圩防洪保护区洪水演算

为结合分析一维河模型和二维洪泛区模型,利用InfoWorks RS对蒋巷联圩防洪保护区洪水演进过程进行二维模拟,分别选取2010年和1998年外洲水文站实测资料对一维河道模型进行了率定和验证,结果较为合理;选取赣江50 a一遇设计洪水同时鄱阳湖遭遇湖口22.5 m(吴淞高程)恒定洪水位的边界条件,分析了最不利工况下区内的溃口溃决过程、洪水演进过程及淹没水深等要素,计算结果较好地反映了区内溃堤后的洪水演进情况。研究成果可为江西省防洪减灾提供决策支持。     

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。     

溃口宽度和倒灌、退水对防洪保护区洪水演进的影响

考虑沟渠倒灌、退水对防洪保护区溃堤洪水演进的影响,采用有限体积法建立了防洪保护区的二维洪水演进模型,分别采用二阶TVD格式和二阶Runge-Kutta方法对计算区域的空间离散和时间离散求解,定量分析了溃口宽度和沟渠倒灌、退水对防洪保护区洪水演进及淹没范围的影响,并用水面线平铺得到的淹没线对模型计算淹没范围进行了验证。研究表明:溃口宽度每增加50m,区内蓄洪量相差8%左右,溃口越宽,水位上涨越高,但最大水深随时间的变化不明显,淹没范围的变化率较小,最大淹没范围相差约1.8%;沟渠退水和支流倒灌的作用非常明显,最大蓄洪量和最大淹没范围相差60%以上。与溃口宽度增大相比,沟渠倒灌、退水会造成更大的淹没损失。     

多源洪水耦合模型在防洪保护区洪水分析中的应用

针对防洪保护区单一洪水风险分析的不足,以一、二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法对网格进行离散求解,建立溃堤洪水和暴雨多源洪水耦合的数学模型。在一、二维模型的链接处选用堰流公式实现河槽与保护区水流的实时交互,借助干湿水深理论对模型进行优化,利用遥感影像解译处理保护区内复杂地形条件下糙率对洪水演进的影响,概化处理区域内道路和过水涵洞对洪水的阻水或导水作用,并利用历史实测洪水资料进行模型验证。将验证后的模型应用于淮河干流凤台段防洪保护区多源洪水运动耦合模拟,分析了单一洪水与多源洪水对防洪保护区的损失比较结果,说明该区域受暴雨内涝影响较为严重。     

赣抚大堤防洪保护区洪水风险图编制洪水分析方案设置研究

编制洪水风险图是落实防汛工作从"控制洪水"向"洪水管理"转变和开展洪水风险管理的重要基础支撑,也是国内防洪减灾工作中重要的非工程类措施之一.洪水风险图编制是一个复杂的过程,涉及的基础资料较多,所需考虑的要素复杂,而洪水分析方案的设置是洪水风险图编制中至关重要的部分,关系到洪水风险图编制结果的实用性.本文以赣抚大堤防洪保护区为例,从洪水来源、洪水分析频率、洪水组合方式、可能溃口位置、溃口宽度、溃决时机等方面,并权衡实用性和易用性对设计方案优化组合,简述赣抚大堤洪水风险图编制过程中洪水分析方案的设置规则,为江西省及其他地区全面开展洪水风险图编制提供参考.     

GIS及SWMM模型在防洪保护区内涝模拟中的应用

为了研究防洪保护区暴雨内涝积水风险,减少淹没灾害损失,基于GIS技术与SWMM产汇流模型,计算暴雨内涝积水域面积及积水深度值,以此开展积涝风险分析。将该方法应用于茨南淝左片防洪保护区的暴雨内涝计算,利用永幸河闸上、架河闸上、青年闸上2007年实测降水水位验证产汇流模型。结果表明:3个位置计算水位绝对误差分别为0.02、0.10和0.14 m,计算结果较合理,将该模型应用于防洪保护区20年一遇设计暴雨内涝积水风险分析,研究成果对该地区风险管理及决策起着至关重要的作用。     

水库联合调度对松澧地区防洪的影响分析

基于马斯京根法的连续的河道洪水演进模型,实现了澧水流域上江垭、皂市水库联合防洪调度,从而得到联合调度对澧水流域防洪控制点流量影响;同时采用水动力学模型对松澧地区控制站点水位模拟。结果显示,除了1998年、2003年特大洪水外,通过江垭、皂市水库联合防洪调度,基本可以保证河道防洪安全,同时松澧地区控制点水位有所降低。而通过江垭、皂市、三峡水库联合运用,松澧地区控制站点的水位仍高于保证水位。     

基于二维水质模型的饮用水水源保护区划分

随着经济社会的快速发展和城市化进程的不断加快,饮用水水源地周围环境污染问题也日趋严重.生活饮用水安全是影响人民生命健康和社会经济可持续发展的重要因素,需要引起高度重视.通过分析河流水系特点、水力特性及河流功能,调查区域污染状况,得到基础数据,应用二维水质模型计算结果作为依据,划定了四川某水厂大渡河饮用水水源地保护区范围,划分结果合理可行,为其他地区饮用水水源地保护区的划分提供参考.     

耦合渗漏项的季节性河道洪水演进模型研究

针对北方干旱或半干旱区季节性河道渗漏现象严重问题,为提高流域洪水演进模拟精度,在传统水动力学洪水演进模型基础上耦合河道渗漏项,构建季节性河流洪水演进数学模型。采用霍顿入渗模型描述季节性河道渗漏过程,解决河道渗漏量计算及与基于圣维南方程组洪水演进模型耦合问题;并利用Preissmann四点偏心隐格式与追赶法对模型离散和计算,开发FORTRAN计算程序;最后以大沽河流域实测资料进行验证。结果表明,沙湾庄和南村断面水位与流量过程的模拟值与实测值吻合且变化趋势一致,洪水峰面到达断面模拟时间和实际时间基本一致,研究区各河段来水量、渗漏量的实测值与模拟值相对误差范围分别为-1.66%~0.36%、-3.09%~3.72%,所建模型可满足在现状条件下进行洪水模拟预报的需要。     

洪湖分蓄洪区启用对降低长江水位效果分析

运用一维、二维联算洪水演进模型,对长江干流螺山—汉口河段的洪水演进进行了模拟,分析了洪湖分蓄洪区的启用对该河段水位的影响,同时还模拟了洪湖分蓄洪区的洪水演进过程。计算结果表明,洪湖分蓄洪区的开启,能够有效地降低该河段的洪水位,从而减轻长江干流的防洪压力。计算结果可为洪湖分蓄洪区的合理启用提供科学的依据,为长江防洪调度提供参考。     

漫滩河道洪水演算的水动力学模型

利用积分方法导得了漫滩河道全断面水流的积分方程组,应用四点加权隐格式离散方程,建立了漫滩河道洪水演算的一维水动力学模型．该模型考虑了各流道（如滩地、主河槽等）的不同阻力特征,反映了主槽和滩地水流流动路径的差异．用该模型计算了露滩、漫滩和露、漫滩交替的3种水流运动,并与二维RBFVM-2D模型的计算结果进行了比较．以长江宜昌～螺山江段1998年实际洪水过程为例,测试了模型的应用效果．计算结果均表明,本文的一维水动力学模型能较好地模拟漫滩河道的过流特征,并改善了漫滩河道洪水演进的模拟与预测能力．     

基于GIS格网模型的洪水淹没分析方法

在遥感与GIS技术的基础上，应用数字高程模型(DEM)生成的格网模型进行洪水的淹没分析。在给定洪水水位和洪量两种条件下，对基于三角形格网模型和任意多边形格网模型，分别得出洪水淹没结果。并对洪水遥感监测获得的淹没范围，利用格网模型进行水深分布计算。结果表明，以GIS技术为支持，采用平面模拟方法进行洪水淹没范围和水深分布的模拟是可行的，使遥感监测与一般洪涝灾害损失评估模型比较好地结合，得出更准确的灾情损失评估结果。     

复式河道一维洪水演进数值模拟

针对复式河道的特点,建立复式河道一维非恒定流数学模型,采用四点线性隐格式离散圣维南方程组,在动量方程中通过对主槽宽度进行修正,很好地解决了漫滩瞬间流量波动问题。通过2006年汛期调水调沙期间的实测资料对黄河下游白鹤—孙口河段洪水演进过程进行验证,结果表明,计算的洪峰变化过程比较符合实测情况,洪水传播时间的计算值与实测值基本吻合。