南水北调中线小南河串流片防洪水位计算

传统的多河流串流计算主要采用水库联调的方法,把串流的各条河流概化为静态水库,库水位水平且不考虑横向流动。为解决串流区水流的横向流动及水面线并不总像库水位一样水平的问题,采用二维非恒定流数学模型计算串流区洪水演进。通过概化地形、考虑入流、糙率、边界条件和水流的横向流动等因素,计算出了整个串流区域的水面线、水深、流速、出流等水力要素,并给出洪水演进模拟图,为确定河流与总干渠交叉建筑物的规模、总干渠左岸沿线水面线和对沿线村庄、农田的防洪影响提供了可靠的依据。     

沁河沁源段堤防高度分析与计算

介绍了沁河沁源段河道治理工程概况,分别采用水文比拟法及相邻水文站的相关关系按面积比指数法推求洪水,在此基础上,采用滩槽不同糙率的一维恒定非均匀渐变流方程计算河道水面线,最后根据各个断面的水面线成果,综合考虑风壅水面高度、波浪爬高、安全加高等因素的基础上确定堤顶高程。     

泗河水面线计算方法探析

以泗河为例采用非恒定流法模拟计算河道水面线。采用一维水动力模型模拟水位过程,选取泗河场次洪水进行参数率定及模型验证,模型能满足水面线计算精度要求,水面线能反映洪水流量过程变化引起的水位变化,符合实际的洪水演进规律;与传统恒定流法计算的典型频率设计水面线结果基本一致,局部存在一定差异。     

黄河下游平面二维非恒定输沙数学模型:II—模型验证

采用黄河下游1982年洪水资料,选取花园口至夹河滩河段为计算区域,对所建模型进行了验证计算,结果表明本模型计算的洪峰传播过程,水位变化过程及含沙量变化过程等均与实测结果接近,流速场、主流线等也较符合实际。从而证明了所建立起的平面二维非恒定输沙数学模型与相应的数值计算方法能够模拟黄河下游河道水沙演进过程及河床冲淤变形规律。     

黄河下游平面二维非恒定输沙数学模型:II-模型验证

采用黄河下游1982年洪水资料，选取花园口至夹河滩河段为计算区域，对所建模型进行了验证计算，结果表明本模型计算的洪峰传播过程，水位变化过程及含沙量变化过程等均与实测结果接近，流速场、主流线等也较符合实际。从而证明了所建立起的平面二维非恒定输沙数学模型与相应的数值计算方法能够模拟黄河下游河道水沙演进过程及河床冲淤变形规律。     

银河湾工程防洪计算与分析

为保障银河湾工程的防洪安全,须进行防洪计算与分析。结合银河湾工程的具体位置,确定计算范围、流量、河道断面、起点水位及河道糙率等基本参数,并采用恒定非均匀流模型、桥梁壅水计算模型,分别计算河道水面线、公路桥壅水高度。根据计算结果,分析了50年一遇、100年一遇洪水时,规划水面线和模型实测的水面线的差别以及影响范围。对银河湾工程是否受到防洪影响具有指导意义。     

基于遗传程序的南水北调中线水面线计算

目前南水北调中线水面线的推算采用传统恒定非均匀流公式,糙率等水力参数需根据实际情况,定期复核并进行修正,缺乏灵活性。结合中线调度实际,建立了基于遗传程序设计的渠道水面线计算模型,利用遗传程序自动拟合渠段上游节制闸闸后水位与下游节制闸闸前水位、输水流量的非线性关系,从而实现在闸前常水位控制模式下不同输水流量的水面线推算。经在南水北调中线干线工程典型渠段的试用表明,建立的基于遗传程序水面线计算模型灵活性强、拟合精度高、操作方便,具有较高的实际应用价值。     

现状边界条件黄河下游“96·8”型洪水计算研究

采用数学模型计算的方法,研究分析现状边界条件下黄河下游"96·8"型洪水演进过程,结果表明:"96·8"型洪水演进的整体表现好于当年,洪水传播时间明显缩短,水位有所降低。洪水演进过程中,夹河滩—高村河段漫滩严重,削峰较大,滩区蓄滞水量及死水量相对历史实测数据明显增大;山东河段约89%的滩区漫水形成死水区,未回归主槽,属于小水大淹没,是重点防控河段。片林等复杂边界条件对洪水传播的过程影响明显,主要表现为洪水水位抬升、滩区蓄滞水量增大、洪峰削峰率增大、洪水传播时间延长。     

潮汐河段糙率n的计算分析

针对平原河道糙率计算方法,探讨受潮汐影响的宽浅河段糙率计算。以长江河口段为例,分析潮周期内流量变化过程以及流速沿水深分布特征,选取落潮稳定时段,利用流速垂线分布特征及Einsten断面综合糙率计算方法计算河道糙率。利用明渠非恒定流圣维南方程,推算涨落潮历时过程中计算河段逐时河道糙率n,分析非恒定流量变化d Q/dt对糙率影响,反映了潮汐河段河道糙率变化特征,分析其落潮过程中,随水位降落洲滩水深植被等影响下河道糙率的变化情况,采用落潮稳定期天然实测资料,进行代表性断面测点垂线流速分布特征,综合糙率计算法和河道水力计算推求糙率法,分析确定河道糙率。     

糙率减小与洪峰增值关系的数值模拟研究

以矩形断面河槽为研究对象,采用一维非恒定水流数学模型,模拟计算了糙率变化对下游洪峰增值过程的影响。结果表明:在河床断面不发生冲淤,断面形状沿程不变,且只考虑清水的情况下,当糙率不变时,随着洪水逐渐向下游传播,受河道槽蓄作用的影响,洪峰流量沿程逐渐衰减,峰型趋于矮胖;当糙率随时间减小且上游变化率大于下游河道时,发生流量沿程异常增大的现象,且变化率越大,增值越明显。通过理想情况下的单因素分析,认为糙率随时间沿程减小时,下游洪峰会发生增值现象。此外,进口洪峰形态对洪水演进有一定的影响。峰型越矮胖,下游断面的洪峰流量增幅越大;当入口为连续洪峰时,因两峰叠加,洪峰异常增值有所加剧。     

河道型水库洪水演进研究进展及存在的问题

河道型水库调度需要综合考虑入库洪水、人工调控和库区河道地形等因素对洪水演进传播过程的影响。通过分析总结河道型水库洪水波特征和动库容特性方面的研究成果,明确了河道型水库需要采用水文水动力模型耦合方法进行动库容调洪,但需要关注人工调控对坝址水位流量关系的干扰。随后分析总结了水库河道糙率特性方面的研究,指出水库洪水演进计算需要考虑水流流动型态对糙率的影响。进一步总结了近坝区水流特性的现有成果,指出近坝区水流三维流动特征显著,把坝前区域断面作为边界条件,计算时可能会引起系统性误差,明确了今后应该深入开展人工调控对近坝区断面过流能力的影响和糙率率定方面的研究,以提高洪水演进模型精度。     

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。     

大藤峡枢纽水库库区一维非恒定流洪水演进数值计算

水库“库区洪水演进”是当前水文计算中的新问题。该文根据大藤峡水库实测的入库流量过程、库区实测水位，以及计算的无控区间各单元块的入库洪水过程，采用一维非恒定流数值解法进行了水库调洪计算。而应用一维非恒定流理论进行水库库区洪水调节计算，在珠江流域的水利工程设计中获得圆满成果的，尚属首次。     

基于HEC-RAS的不同水面线推算方法比较

水面线推算是河道防洪治理工程设计中非常重要的环节。本文介绍了HEC-RAS的恒定流和非恒定流计算原理,并以大富水应城至南垸河段为例,分别用恒定流和非恒定流模块对大富水20年一遇和30年一遇洪水进行了计算。结果表明:同等条件下,恒定流计算结果大于非恒定流计算结果,且来流量越大,两者的差值越大。     

大藤峡枢纽水库库区一维非恒定洪水演进数值计算

水库“库区洪水演进”是当前水文计算中的新问题，该文根据大藤峡水库实测的入库流量过程，库区实测水位，以及计算和无控区间各单元块的入库洪水过程，采用一维非恒定流数值法进行了水库调洪计算，而应用一维非恒定流理论进行水库库区洪水调节计算，在珠江流域的水利工程设计中获得圆满成果的，尚属首次。     

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。     

水流数值模拟在滞洪区中的应用

滞洪区行蓄洪水时,水流形态复杂,传统的一维恒定、非恒定流计算方法将不满足要求,二维非恒定流数学模型能够较为准确地全面模拟计算域内水流的运动、水位的变化过程、冲淤情况等。在介绍二维非恒定数学模型原理的基础上．对崔家桥滞洪区行蓄洪水过程进行了模拟,并结合实际工程项目,对石郑客运专线铁路桥和锦郑成品油管道穿越崔家桥滞洪区的修建工程前后．进行了域内洪水演进、淹没及工程位置处流速状况的计算分析,为防洪评价提供了科学依据。     

基于MIKE11的平原河道水面线分析计算

以平原河道东鱼河为例,采用MIKE11一维水动力模型计算水面线。分别对中游河段、下游河段验证站各选择两场洪水进行模型验证,拟定滩地、河槽分区糙率,设置河段上游流量边界、下游水位边界。结果表明,在洪水大流量、高水位阶段,场次洪水的模拟水位与实测水位整体吻合较好,模型具有较好的适应性。在既定水文水力条件下,推求20年一遇标准洪水设计水面线,分析了流量~水位及水位~过水面积关系,相关成果可为河道洪水调度提供决策参考。     

回水计算工作中的几点经验

艾斯考福法中坡度线与Ｚ￣Ｆ曲线出现相割现象的原因是由于起算断面上的水位流量关系不能成立之故。并建议采用以相应坝前最高水位的出流与入库最大流量的差值，按水库面积或距离比例分配到各计算河段，使各段总流量向上游逐渐加大，以坝前最高水位为起始水位，逐段按不同河段流量向上游推算，求出设计洪水的水面线，以此计算大型水库入库洪水沿程回水及瞬时最高水面线。     

唐家山堰塞湖溃坝洪水演进及下泄过程复演

将溃坝模型和传统一维非恒定流模型相结合，建立了溃坝洪水演进数学模型。采用DEM数字模型插值技术，快速获取了模型计算所需的断面地形，适合于资料缺乏情况下的应急模拟计算。采用该模型，进行了唐家山堰塞湖典型溃坝模式下的洪水演进计算和湖水实际下泄过程的复演计算。实测资料的验证结果表明，计算与实测的水位、流量过程符合较好，模型可靠。建立的模型及相关处理方法值得在堰塞湖应急除险及其它溃坝问题模拟计算中推广应用。