QGIS和HEC-RAS在二维溃坝洪水模拟中的联合应用研究

为了准确模拟大坝溃决后的洪水演进过程及淹没范围分析,以数字高程地图为基础,建立了HEC-GeoRAS模型;结合水库的漫顶溃决工况,模拟阳江市大河水库主坝和副坝溃决后洪水沿下游河道的演进过程,并联合QGIS生成洪水风险图、最大水流流速,最大水面高度等成果.研究成果对山区河流下游的人员疏散转移避险决策具有重要的参考意义.     

HEC-RAS模型在二维溃坝洪水研究中的应用

为准确模拟大坝失事后溃坝洪水的下游演进,运用HEC-RAS二维水动力学模型,修正面板坝溃口发展曲线,设计两种闸门开度的小井沟面板坝漫顶溃坝工况,模拟水库泄洪影响下溃坝洪水的下游演进并生成相应的洪水风险图、最大流速分布图、滞留时间图。研究结果展现了溃坝洪水在中下游平原丘陵地区的泛滥情况、洪水风险的分布差异以及水库泄洪对溃坝洪水的影响。分析得出不同闸门开度下溃坝洪水在中下游平原丘陵地区的淹没水深和范围差异明显,最大流速和洪水滞留时间区别不大, 说明水库全力泄洪能有效降低溃坝洪水对下游人员聚居的平原地区的危害。研究成果对后续的人员疏散和损失估计具有重要参考意义。     

基于HEC-RAS的沥青混凝土心墙坝溃坝洪水过程模拟分析

大坝溃口发展过程模拟是开展溃坝洪水分析的基础,不同坝型溃口发展过程不同,溃口流量(下泄洪水)过程差异很大。文章通过对某水电站沥青混凝土心墙坝溃口形式的研究,采用HEC-RAS(Hydrologic Engineering Centers-River Analysis System)软件进行溃坝洪水模拟,旨在探讨沥青混凝土心墙坝在水库溃坝风险中的关键因素,着重考虑沥青混凝土心墙对溃口发展的影响。结果显示,初始运行水位、洪峰流量的重现期、溃坝历时及泄水建筑的泄流方式对溃口流量产生显著影响。研究成果为未来水利工程的安全可靠建设提供了科学依据。     

二维流模型在西关水库溃坝分析中的应用

溃坝洪水一般发生时间短,洪峰流量大,淹没范围广,对于溃坝洪水进行模拟演进分析,并采取相关预防措施十分必要。以迁西县西关水库为例,模拟工况考虑水库坝址下游新建铁路桥1座,分析当西关水库大坝发生溃决时对下游铁路桥的影响。     

基于二维溃坝波数值模拟的生命损失估算

通过界面数值通量以及底坡源项的计算求解无碰撞二维Boltzmann方程,建立了二维溃坝波数值模型.以杭州市余杭镇上游某水库为例,模拟了该水库溃坝后溃坝波的演进过程,模拟结果表明溃坝洪水淹没范围很大,距坝约11 km的下游,水深仍可达4.0 m以上.同时,应用通用的溃坝生命损失模型,在获取网格单元上的水力学参数值（包括水深和最大流速）基础上,输入当地的地形、人口等基本数据,估算了水库溃坝对下游造成的生命损失.该方法可用于其他水库的风险管理分析,为相关部门决策提供依据和参考.     

天堂山水库溃坝风险分析

根据天堂山水库可能出现的突发事件造成溃坝事件发生,按有关文献计算溃坝时坝址最大流量,以及河道各控制断面的最大流量、洪水传播时间、淹浸高度、淹浸范围等,评估溃坝事件造成的损失,按突发事件分级评定标准确定事件等级。     

我国水库溃坝及其生命损失统计分析

介绍了我国水库溃坝基本情况,剖析了不同年代的代表性重大溃坝事件。对1954年有溃坝纪录迄今所有3 558座历史溃坝及其生命损失数据按年代、规模、坝型、坝高、季节、建设与运行期、地理区域等进行了系统统计分析,揭示了溃坝及其生命损失的时空分布特征与社会属性,归纳分析了导致溃坝的主要原因,在此基础上总结了溃坝经验教训,提出溃坝防范对策。研究成果对进一步健全我国水库溃坝防控体系、严防溃坝事故具有借鉴意义。     

土坝溃坝模型在夹河子水库中的应用

根据平原水库溃坝的特点 ,运用土坝溃坝的水流理论 ,以坝址为研究对象 ,分别建立瞬时溃坝模型和逐渐溃坝模型 ,确定了溃口宽度、最大流量和坝址流量过程线 ,为二维溃坝洪水模拟提供上边界条件 ,为水情自动测报和水库防洪优化调度研究等提供科学依据 .以夹河子水库溃坝的实际情况为例 ,对两种模型进行分析比较 ,结果表明 ,两种模型均符合实际 .     

溧阳市沙河水库东副坝溃坝生命损失估算

应用溃坝洪水软件BREACH和FLDWAV分析溧阳市沙河水库东副坝在100年一遇设计洪水位23.17 m时下游坡高程点8.40 m处管涌诱发溃坝的洪水状况,确定大致的淹没范围,计算了溃坝洪水的严重性,估算了风险人口,应用Graham法定量地估算了生命损失,重点研究了生命损失与警报时间的关系,提出了确保2 h警报时间的建议,加强非工程措施,避免生命损失。     

水库溃坝风险管理系统设计——以青山水库为例

基于地理信息系统技术和二维溃坝洪水演进模型,并采用C/S与B/S相结合的架构对水库溃坝风险管理系统进行了设计。该系统提供了水情监视、溃坝洪水风险计算、风险分析评估、信息查询等功能,并以青山水库为例进行了应用示范。     

大桥水库溃坝洪水数值模拟分析

本文以大桥水库为例,采用数值模拟的方法对其进行多种工况的溃坝计算,并就计算得出的溃口水面线、溃口流量、下游洪水演进等进行分析.得出的溃坝计算成果将为水库防洪风险管理提供较为重要的依据,最大限度地减小水库溃坝灾害带来的损失.     

上游水库溃坝影响的水库调洪计算研究——以海丰县赤沙水库为例

在总结溃坝洪水计算方法的基础上,以海丰县赤沙水库安全鉴定的水文计算为例,选择“圣维南法”计算上游小水库大坝全溃时对下游赤沙水库调洪演算成果的影响。结果表明,上游小水库发生溃坝对赤沙水库影响较小,但赤沙水库下泄洪水过程线由单峰变为双峰(上游小水库大坝位于赤沙水库的库中,从而未考虑溃坝洪水在河道中的演进计算,有其特殊性),因此,建议在设计工作中遇到类似情况时,应利用多种方法计算并对比分析,必要时需要建立物理模型试验用于验证。     

梯级水库溃坝洪水模拟

为充分利用水能资源和实现流域水资源的综合调控,我国在众多河流上进行了梯级开发,因此,对梯级水库大坝群的溃坝洪水风险开展研究具有重大意义。结合贵阳松柏山、花溪梯级水库实际工程状况,在假设梯级水库大坝出现溃坝事件时,以河道溃坝数学模型进行溃坝洪水演进模拟分析,获得上游松柏山水库溃坝、花溪水库库区及其下游风险区域的水位变化过程。结合数学模型计算成果,分析了梯级水库群不同水位组合溃坝洪水对下游的影响。     

数值模拟二维溃坝

该文应用Level Set方法研究了二维溃坝问题.用二阶投影法和高阶迎风格式求解二维Navier-Stokes方程,用CIP(cubic-Interpolated Pseudoparficle)方法求解Level-Set方程.通过数值计算得到了各个时刻溃坝运动界面的变化和相应速度的分布,该文的数值结果与相关的数值实验结果基本一致,说明该文的算法对于捕捉溃坝波的破碎和融合是实用且有效的.     

溃坝洪水的统一二维数学模型

本文通过资料分析,在前人已有工作基础上,提出了通过统一的二维模型替代以往一维和二维模型嵌套方法的理论基础,探讨了基于此新的概念模式进行数值计算的网格剖分。利用作者以往的洪水冲刷试验研究成果模拟土石坝溃坝发展过程中的逐渐溃模式,探讨了土石坝逐渐溃的溃坝模式数值描述方法,溃坝洪水过程的数值模拟等。文中还介绍了一个实例计算。     

城市型水库溃坝生命损失估算研究

以DP-DFY城市型水库为例,应用BREACH模型和二维水动力模型分析该市Ⅰ、Ⅱ水库在遭遇PMF洪水,坝前水位达到最高水位,主坝同时发生管涌破坏时的溃坝流量和洪水淹没范围。基于模拟结果确定溃坝洪水严重性和洪水风险人口计算参数,选定4种警报时长,分别应用Dekay&McClelland法和李-周法初步估算不同警报时长参数下的生命损失数量,并对估算结果的合理性进行分析。基于估算结果,针对两种估算方法对于城市型水库的估算结果合理性进行讨论,对严重性参数与理解程度参数取值提出建议。     

HEC-RAS模型在洪水模拟中的应用

介绍了HEC—RAS模型的组成和功能，探讨了其运行方式，并以黑河为例，模拟该河流金盆水库坝址至入渭河口的河道洪水（P=1％）水面线。初步模拟结果表明：HEC-RAS模型应用简便，适用性较好。     

二维溃坝洪水演进数值模拟

以西藏藏木水电站为例,采用Mike21c软件进行溃坝洪水模拟,计算出溃坝坝址处水位流量过程线以及下游洪水演进过程中各断面的流量、水位、流速、洪峰到达时间等,为评估河道下游两岸的受灾程度做基础,为相关部门制定防灾减灾预案提供依据。     

茜坑水库溃坝洪水数值模拟研究

研究应用M IKE21模块建立茜坑水库溃坝洪水演进数学模型,模拟洪水演进过程。从最不利因素考虑,确定坝址处溃坝最大流量、洪水下游演进过程和下游淹没水深,为制定水库大坝安全管理应急预案提供技术支撑。     

水库溃坝洪水计算及影响分析——以礼亨水库为例

该文采用圣维南方程参数模型计算礼亨水库在最不利工况下的溃坝洪峰流量,大坝瞬时全溃坝址处洪峰流量为25148 m3/s,为水库千年一遇校核洪水标准洪峰流量的49.8倍,然后采用黄河水利委员会水利科学研究所的实验公式求得礼亨水库下游重要控制断面溃坝洪水到达时间及最大流量到达时间,最后利用arcgis软件模拟溃坝后下游地区洪...