广州市海珠区调水试验水闸控制模拟

河网一维水动力模型利用追赶法进行求解,水闸控制则根据自由出流和淹没出流流态的不同,分别选用不同的处理方式.模型应用于广州市海珠区调水试验中,经率定和验证,模型具有较高的精度.利用所建立的模型,对海珠区调水试验水闸控制进行模拟,从而制定海珠区新滘围河网全年各潮期闸群优化调度方案.通过全区水闸、泵站的集中控制、联合优化调度...     

湖泊-河网耦合水动力水质模型研究

根据太湖地区水系复杂、湖泊众多、河道水流方向复杂多变且受到人为干扰的特征,基于一维河网水质模型,二维湖泊水质模型,采用有限控制体积法获得离散的水动力学和水质模型控制方程,通过河网与湖泊连接断面上河流的流量、水位、水质与湖泊的流速、水位和水质耦合求解,解决了河网湖泊水质模型的耦合,并将闸站控制对河流湖泊水动力水质影响过程进行了时间空间的线性化处理,以边界条件方式将闸站控制带入模型代数方程中进行统一求解,建立了适合于太湖流域的湖泊河网耦合水动力水质模型.采用太湖典型流域河网区2007年实测水文水质资料对耦合模型进行率定和验证.结果表明,模型计算值与实测资料吻合较好.该模型适用于复杂湖泊-河网区的水动力和水质变化的模拟和研究.     

大洲湖水面保持工程闸孔规模设计研究

咸宁市大洲湖为一河道型湖泊,水位涨落会导致湖面面积大幅变化,难以发挥湖泊景观及生态效益,为此,有关部门决定兴建水闸调节大洲湖水文过程。通过建立河网水动力模型,模拟了大洲湖水闸兴建前后的湖泊水文调蓄过程。以横沟河建闸方案闸孔孔数的优选为例,详细论述了如何利用河网水动力模型模拟的长系列闸上闸下水位和闸泄流量系列来分析不同闸孔孔数和规模对防洪的影响。模拟结果表明,9孔方案对防洪影响最小,为最佳规模。     

MIKE 11模型在南通平原河网模拟中的应用

基于丹麦水利研究所开发的MIKE 11构建南通平原河网模型,分别利用模型中的NAM模型和HD模型对各流域进行产汇流以及河网的水动力过程进行模拟。采用了实测水文站资料对模型进行了率定、验证,并利用验证后的模型对20年一遇降雨下南通河网排水情况进行模拟。该模型可以为南通地区的排涝以及引水工程提供重要参考和指导意见。     

感潮河区水闸对水质影响的数学模拟研究

在ECOMSED二维水质模型基础上增加了水闸模拟模块,并应用于模拟分析市桥河雁洲水闸建设对附近水域水质的影响。结果表明,雁洲水闸的建设可加速市桥河污水排出,并减少其对沙湾水道饮用水源区的不利影响,有利于附近水域的水质保护。     

WASP5水质模型在平原河网区的应用

以平原河网区水环境为研究对象,选择了WASP5系统作为平原河网水质模拟的基本工具,针对WASP5系统自带的DYNHYD5水动力模型功能的局限性,以及平原河网水力调控系统复杂的特征,选择了具有产汇流模拟、闸坝控制模拟及河网水流模拟等功能的三级联解平原河网水动力模型。通过利用C++语言编程,实现了三级联解平原河网水动力模型与WASP5水质模型的耦合,使之可以应用于平原河网水环境的模拟。并把研究成果运用到实际引调水工程中去,模拟引调水工程中不同实施方案下的环境效益,为引调水工程实施方案的确定提供了理论依据。     

NAM水文模型在福州江北城区洪水风险模拟分析中的应用

福州城区河网水系纵横交错,受台风暴雨、洪潮水位顶托等因素影响,洪涝灾害频发,洪涝水治理难度大。研究不同降雨量级下的洪水淹没范围对城市防洪防涝具有重要意义,可为防洪排涝工程建设和城区水系实时调度提供依据。该文采用NAM水文模型,根据福州市赤桥水文站实测降雨洪水过程进行率定分析,将产汇流模型、河网一维水动力模型、二维地面漫流模型进行耦合,模拟2015年"苏迪罗"台风和2016年"鲇鱼"台风福州江北城区内涝范围,结果表明,模拟范围基本与实际调查范围一致,模拟效果较好。     

引配水对京杭运河杭州段水质的改善预测

根据平原河网的水动力和水质特点,建立了运河水系河网水质模型,并利用2007年该运河水系河网的实测水位及水质资料对模型进行验证。进行了杭州市主城区引配水方案下的水动力计算,并对设计水动力条件下的运河水质进行预测。结果表明,杭州市主城区引配水方案实施后,运河干流及主要支流水质将有较大改善。     

黄河河口平原多闸坝河道水流数学模型

针对黄河下游河口平原区河流的特点,在充分考虑多闸坝及潮汐作用的影响下,采用MIKE11软件构建多闸坝河道水动力模型,同时利用实测资料进行参数率定及模型检验。结果表明:广利河河网下游水位变化趋势受上游来水流量的变化趋势影响较大,水流状况受人工调控明显;大部分典型断面的模拟结果较好,所确定的参数基本可以反映河道及流域特征。模型可以为下一步进行水量水质耦合模拟及河网库群与闸坝调度方案研究提供较为准确的水动力条件。     

自然排水区域内涝模拟技术研究

平原河网地区降雨过程中地面汇集、蓄滞,最终排出到河道是一个复杂的过程,不仅受地形的影响、还受外河水位影响,单纯的一维水动力模型或二维水动力模型无法模拟地面积水与河道水位的同步、实时变化。为了准确模拟降雨过程中自流排水区域地面汇流和河道水位的变化过程、优化区域河道布局规模和调度方式,本文综合一、二维水动力数学模型的优点,将河道与地面进行侧向耦合计算,地面低洼区域与河道进行正向耦合计算,模拟不同工况条件下区域内涝分布情况。结果表明：一、二维水动力数学模型侧向耦合和正向耦合技术可以模拟自然排水区域内涝实时分布情况,并可对不同河道规模和调度方式下区域内涝风险进行判别,为区域城市河网水系布局规划提供技术支撑。     

基于SWMM的城市河网情景调控与分析研究

【目的】城市河网调控与分析是防治城市洪涝灾害与水环境恶化问题的重要非工程措施,对不同情景对城市河网进行调控与分析是很有必要的。针对淮安市淮安区洪涝频发与河网水动力不足的问题。【方法】基于SWMM建立了淮安区某片区城市水文模型、一维河网水动力模型,并进行耦合,并以2021年6月17日实测降雨及河道水位数据对模型参数进行了校验,设计并模拟了3种晴天工况和3种雨天工况。构建城市河网水文水动力耦合模型,结合城市河网调控手段,设计并模拟多种工况,对河网流速及水位超警历时进行量化计算与空间分析。【结果】结果显示：模拟模型纳什效率系数为0.79;3种晴天工况调控下,全区河网流速分别达到0.413 m/s、0.509 m/s和0.576 m/s; 3种雨天工况调控下,河网关键断面水位平均超警历时分别为88 min、68 min、51 min。【结论】结果表明：晴天工况调控下,工况3较工况1全区河网流速总共增加了0.163 m/s,河网水动力条件得到明显改善;雨天工况调控下,3种雨天工况河网关键断面水位平均超警历时较无调控工况分别减少13.72%、33.33%和50.00%,总体下降50%,河道在暴雨前...     

三峡库区枝状河网水动力过程实时模拟

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统,建立了一种可实现河网系统速度-压力耦合问题简单、快速及高精度求解的一维枝状河网水流数学模型。选用2005年、2006年实测水位资料对该模型进行率定与验证,水位计算误差一般＜10 cm,流量计算误差一般＜5%,数学模型计算结果与实测资料符合较好,表明模型精度较高。在单核串行效率测试中,模型模拟1 a水流过程耗时约23.7 s,实现了三峡库区枝状河网水动力过程的实时模拟。     

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。     

基于水动力模型分析水闸调度对水质的影响

传统的水闸调度分析模型在对水质影响方面的模拟精度较低,为了能够更准确地分析各种方式的水闸调度对水质的影响,基于水动力模型分析水闸调度对水质的影响因素.构建水动力模型,在目标河段建立一个结构网格,以准确地描述该河段的水流情况,分析水闸调度过程对于水流的影响,计算其过闸流量的模型影响系数,设计不同水闸开度以及水闸开启情况的...     

市桥河水系水闸群联合调度对改善水环境的分析探讨

随着城市化的迅速发展,市桥河水质污染日益严重。利用一、二维水(潮)流联解数学模型及二维水流动态演示方法,计算分析了水闸群联合调度方案实施后市桥河的水动力环境,评估调度方案对市桥河水环境改善的效果,为市桥河水系水环境规划提供科学依据。     

广州市海珠区围内河涌水系水动力模拟

通过构连广州市海珠区围内河涌水系一维水动力数学模型,计算分析了广州市亚运会前因水闸工程建设阻断部分河涌对河网正常引排水的影响,得出了水闸建设对河网正常引排水影响不大的结论。经过实践证明,分析结论较为准确可信.     

盘锦双台子河汛期防洪水位的数值计算

利用实测水位、流量资料,基于丹麦Mike11系统模型建立了双台子河感潮段水动力模型.模型率定和验证结果表明,监测点张明甲站的模拟水位与实测水位结果吻合较好,所建模型能够反映河网水动力条件.考虑上游不同频率洪水位、下游高潮及区间强降雨遭遇的多种不同水力组合,分析干流及支流的最高防洪水位.同时,以建闸以来最大洪水为例,模拟了现状河道在此不利条件下的洪水位.分析表明,双台子河和绕阳河的现状河道的防洪能力较低,不能抵御高位洪水.     

基于MIKE模型的珠江三角洲洪潮数值模拟分析

珠江三角洲口水系纵横,水动力条件复杂多变,造成对河口地区进行数值模拟存在一定困难。尝试利用MIKE建立水动力模型对该地区洪潮进行数值模拟;对于河道的数值模拟,采用“半耦合”技术,一维出口边界固定为水位边界,一维计算结果为二维提供流量边界条件;二维进口固定为流量边界,二维计算结果为一维提供水位边界条件。结果表明：主要站点计算潮位特征值与实测潮位相比,误差均小于0.10 m,计算潮位过程与实测潮位过程吻合,相位误差基本小于0.5 h;最大流速出现时间偏差小于0.5 h,流速过程线的形态基本一致;主要站点断面计算最大涨落潮流量与实测最大涨落潮流量误差一般小于10%,河网区各水道糙率值基本为上游河道大于下游河道,符合河道糙率沿程变化的自然规律。说明基于MIKE水动力模型在进行珠江三角洲数值模拟是可行的,对于相关生产项目的开展具有一定的参考价值。     

重庆两江汇流水动力模型

本文分析了长江、嘉陵江汇流的来流条件和河道自身地形特点,以EFDC水动力模型为基础,建立了重庆两江汇流水动力模型。该模型利用坐标变换技术,平面采用正交贴体网格,垂向采用Sigma坐标,利用干湿点法描述河道干湿地的变化．并对比实测资料校核模型参数。对于汇流比对流场影响和滨江路对流场影响等的模拟结果,表明该模型可用于模拟和分析天然河流水动力场的分布以及变化结果,对于预测洪水、城市建设、航道管理等有重要意义。     

珠江三角洲大型节制闸对河网水动力调控作用研究

珠江三角洲河网建设有磨碟头、沙口、睦洲、北街、甘竹溪等大型节制闸,是三角洲防洪体系的重要组成部分。利用三角洲一维河网数学模型进行模拟计算,研究各水闸对邻近河网水道水动力的调控作用,得出:各水闸对河网主要水道水动力的调控与维护三角洲泄洪主通道的稳定可起到积极的作用;汛期若能合理调度各水闸,与三角洲堤防、上游水库形成有效的防洪体系,对调配缓解珠江各入海口门的泄洪压力可发挥一定作用。