基于一二维耦合技术的溃坝洪水模拟研究

以印度尼西亚巴丹托鲁水电站溃坝洪水模拟为例,对于地形条件复杂的河流,利用MIKE软件基于一二维耦合技术构建溃坝洪水计算模型,对拟定的溃坝工况进行数值模拟。建立的溃坝洪水一二维耦合模型适用于不规则计算域和地形,通过引入了新的动态耦合技术,避免了采用单一模型时遇到的计算效率、网格精度和准确性方面的问题。通过数值模拟得到了溃口流量过程和下游海滩地区洪水演进过程,并对下游敏感区域进行淹没影响分析。模拟成果为水电站工程设计、溃坝洪水风险分析和灾害损失评估提供了技术支撑。     

基于水动力模型的小流域洪水淹没分析

梅州河流域东临韩江,大部分地势低洼,受锋面雨、台风雨影响,4—10月份暴雨多发,洪、涝、潮灾害时常发生。本文针对梅州河流域历时短强度大、具有陡涨陡落特性的洪水分布特征进行水动力数值模拟研究,利用MIKE FLOOD模块建立一二维水动力模型,模拟该地区的洪水时空分布特征和淹没情况,在此基础上对滞洪区调蓄能力进行评估分析,研究成果可为中小流域城市洪水治理提供借鉴。     

HEC-HMS模型在定安河流域的应用

基于地理信息系统和遥感技术的水文模型集成系统将在未来水文循环过程研究中起到重要作用。运用HEC-HMS模型对位于湿润地区万泉河水系的定安河流域2008—2013年的降雨和洪水进行模拟和验证,结果表明：定安河流域率定期（2008—2011年）模拟效果比较好,但验证期（2012—2013年）效果不是太好,这可能是因为2次洪水都发生在验证期。该模型对我国湿润地区的次洪径流模拟具有较好适用性。     

不同河道洪水演算法在辽东部区域水文模拟中对比分析

本文对比分析了变动态存储系数法和传统马斯京根法在汤河流域洪水模拟的精度,并基于变动态存储系数法定量分析不同降雨输入时段对流域洪水模拟精度影响.研究结果表明变动态存储系数法由于动态考虑了不同河段洪水传播时间,洪水模拟精度要好于传统马斯京根河道洪水演算法,在汤河流域2000-2010年12场洪水中,变动态存储系数法模拟的次洪径流和实测径流之间的相对误差相比于传统马斯京根法,误差均值减少5.23%,过程拟合系数提高0.067.降水输入时段越短,洪水模拟精度越高.研究成果对于汤河流域洪水预测预警提供参考依据.     

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。     

黄土高原清涧河流域水土保持的水文效应研究

介绍了"黄土高原典型支流生态环境建设的水文效应"的主要研究成果.综合评述了水土保持对流域水文影响研究成果的现状,分析了清润河流域水文变化的阶段性和变化特点,研究了水利水保工程措施对暴雨洪水的影响,基于对不同阶段的水文模拟,初步探讨了水土保持措施对流域水文模型参数的影响以及水利水保工程措施对径流及其组成的影响.     

一维二维水动力模型耦合的城市洪水模拟

城市洪水模拟通常包括城市内河流模拟和城区平面漫流模拟。一维水动力学模型可以较好地模拟河流和水工建筑物的水流特征,二维水动力学模型模拟水平漫流可以取得令人满意的结果。而一维二维耦合模型可以充分发挥两种模型的各自特色和优势,解决两种模型分别使用时经常遇到的空间分辨率和计算精度等问题。本文通过建立一维二维水动力耦合模型,针对不同的典型降雨过程,对该模型系统进行验证和分析,并最终用于模拟济南市不同重现期下洪水淹没情况。模拟结果表明,该模型能够有效地模拟复杂市区降雨积水过程,能够提供可信度较高的城市洪水潜在风险评估,可为城市防汛预警决策提供技术指导。     

清流河流域场次洪水的退水特征及过程模拟

分析场次洪水的退水过程对水利工程的运行调度及水文预报方案的制定具有实际的应用价值。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了流域的退水过程特征,并采用指数型退水模型对退水过程进行了模拟。结果表明:清流河流域退水流量大小与场次暴雨洪水历时、洪峰大小等因素有关,起退流量介于12~303 m3/s;不同场次的退水系数介于0.01~0.0435之间,长历时暴雨洪水的退水系数相对较小;指数型退水模型能够较好地模拟退水过程。     

山洪风险分析系统中水文模型的接口实现

山洪风险分析系统由洪水风险分析、易损性分析以及洪水风险图成图等功能组成。系统基于．NETFramework平台开发,而现有的水文模型采用Fortran95语言编写。针对NETFramework平台不支持Fortran语言的情况,采用动态链接库（DLL）的方法实现了系统与现有水文模型的集成。重点解决了Fortran语言与．NETFramework交互时遇到的堆栈管理约定、命名约定及参数传递约定等问题,并通过湖北省厦铺河流域洪水风险分析案例对山丘区洪水风险分析系统进行了检验,证实了系统的可靠性。     

MIKE21模型在南新联圩洪水模拟中的应用

为了分析江西省南新联圩防洪保护区在圩提溃决后洪水在区内的演进过程,根据南新联圩防洪保护区周围湖泊、河流及圩区情况,建立了模拟保护区内洪水演进的MIKE21模型。分别采用2010年和2012年实测洪水资料对模型进行率定和验证,结果表明模型具有较高的模拟精度。在赣江50 a一遇洪水叠加湖口22.5 m洪水位(1954年型)的工况下,利用所建立的模型对防洪保护区内的淹没水深、流速和洪水演进过程等进行计算分析,获得了南新联圩防洪保护区发生溃堤后的受灾发展情况。研究成果可为南新联圩防洪预警及时发布、转移财产、逃生避险等提供技术支撑。     

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。     

洪水分析软件在洪水风险图编制中的应用

依托全国重点地区洪水风险图编制项目,中国水利水电科学研究院主持开展了洪水分析软件研发,通过整合国内优势模型技术,开发了包括复杂水利工程调度模拟的一维河网计算引擎,高分辨率二维洪水分析计算引擎、快速非结构网格生成模块,集成国内外广泛使用的SWMM管网模型,基于自主研发的GIS平台,完成了一维、二维洪水模型和城市管网模型的前后处理功能研发,实现了一二维耦合以及城市管网与二维模型耦合。形成了两个软件产品,为中小河流、防洪保护区、蓄滞洪区以及城市洪水分析提供技术支撑。     

HEC-HMS 模型在江西省山区中小河流洪水预报中的适用性研究

山区洪水暴涨陡落,常造成严重经济损失和人员伤亡,实现中小河流洪水预报在防洪减灾中十分重要。为探究HEC-HMS 分布式水文模型在江西省山区中小河流的适用性,以蜀水流域为研究区,构建了基于HEC-HMS 的蜀水流域分布式水文模型,选用2013-2019 年间的12 场降雨对模型进行参数率定、敏感性分析和洪水过程模拟。结果表明：模型参数中CN 值为最敏感参数;模型预测值与实测值结果显示洪峰流量和峰现时间合格率均为91.67%,径流深合格率为100%,确定性系数均高于0.7;HEC-HMS 模型在蜀水流域中有较好的模拟效果,可为江西省山区中小河流域洪水预报提供参考。     

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.     

子牙河流域防洪减灾工程措施

子牙河流域洪水是造成河北省洪涝灾害的主要原因。本文在研究分析了子牙河流域暴雨洪水特性、防洪工程现状及存在的问题基础上,根据流域实际情况,提出了防洪减灾治理措施。     

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。     

葫芦岛市六股河洪水预报模型分析

本文根据葫芦岛市六股河流域产汇流特性,选取双超产流模型和瞬时单位线汇流模型,选取不同场次洪水对六股河进行模型模拟分析,通过对参数分析率定,确定了六股河流域的洪水预报模型,为六股河沿岸防汛及水利工程建设提供技术支撑.     

涪江通口河流域河网提取及唐家山溃流洪水模拟分析

基于美国Global Land Cover Facility（GLCF）的2004．3 Arc Second SRTM Elevation全球90m精度的DEM数据源,采用作者开发的DEM凹陷区域识别与处理、河网自动生成与流域划分软件,提取了四川省唐家山堰塞湖所在涪江通口河流域河网相关信息。采用具有高分辨率及高稳定性能格式精度的二维水动力学模型,将两种估算的唐家山堰塞湖溃决流量过程作为输入,估算了唐家山堰塞湖以下涪江通口河流域的洪水过程与低洼地的洪水淹没过程。结果表明,从公开的高分辨率全球DEM数据自动提取指定流域信息,采用二维水动力学模型模拟流域尺度突发洪水淹没过程的模型系统,可以快速、便捷地模拟不同流域的洪水演进过程,可为国家的洪水灾害防治分析提供实用和可靠的技术工具和手段。     

SAWH模型及其在洪水预报中的应用

针对流域水文模拟中存在的方程适用尺度和模型应用尺度不匹配问题建立了SAWH模型,对美国Baron Fork河流域1996—2000年的6次洪水过程模拟结果表明:对于洪峰流量差别很大、峰型也不同的洪水过程,SAWH模拟得到的流量过程线与观测值均十分吻合,表明模型在洪水预报中具有很高的精度;参数敏感性分析表明,植被蒸发系数对洪水过程的影响很小,饱和导水率和洼地调蓄能力对洪峰和洪量均有明显的影响,而河道糙率主要影响洪峰峰型。     

子牙河流域防洪减灾工程措施

子牙河流域洪水是造成河北省洪涝灾害的主要原因，本文在研究分析了子牙河流域暴雨洪水特性，防洪工程现状及存在的问题基础上，根据流域实际情况，提出了防洪减灾治理措施。