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。     

基于水动力模型的平原河网引补水研究

对于平原河网而言,由于河道无长期径流补给,河道流动性一般较差。为提升河道流动性,保障河道自净能力,引水补水是必要手段之一。以南京市河西北部地区为例,通过构建区域河网一维水动力学模型,分析河道新增补水点位的流量分配,并对河道补水效果进行模拟。通过改变河道引补水模式,保障各条河道流量流速。     

基于MIKE 21的圩区河网水动力调控方法研究

【目的】我国南方平原地区地势低缓,河网结构复杂,为快速解决该地区因河网水动力不足而引起的水环境问题,急需研究河网水体运行状况调控方案。【方法】以太湖流域南浔区沈庄漾“溇港圩田”河网作为研究对象,构建Mike 21 FM二维河网水动力模型,结合研究区河网改造后的水利工程布置和调度规则,提出定位增压的7种水动力调控方案,模拟分析河网在不同方案下流场分布规律,探究圩区河网水动力提升和流场改善的优化调度方法。【结果】模拟结果表明：活水和引排水方案虽能有效改善河网水动力,但对于中心水塘的水动力驱动效果不佳。在开启西南侧河道水泵和西部泵闸的情况下,河网内大部分区域的流速基本能维持在0.05 m/s左右,部分河道的流速能达到0.3 m/s以上,并且对中心水塘水体驱动效果最好。【结论】综合分析表明：所设计的7种调控方案均能有效地提升河网水动力,在开启西南侧河道1台水泵和西部泵闸时,流场分布最均匀且水动力整体提升效果最佳。研究结果可为南方平原河网的水利工程水动力调控提供参考。     

平原河网地区引水环通模型研究

根据平原河网地区水动力条件差的特点,以MIKE11软件为建模平台,建立平原河网地区引水环通模型,模拟区域引水配水中河道流量、流速、水位变化过程,以确定更为合适的引水流量、引水方式及配水方式。慈溪市中心城区引水环通工程实例计算结果表明:在确定引水流量、河道水位控制、流速变化、环通时间、路径等方面,模型运行良好;在区域"封闭"状态下,MIKE11软件用于平原河网地区引水环通计算是可行的。     

基于水文水动力模型的平原地表水资源研究

区域水资源量是水资源精细化管理的基础,研究地表水资源量、科学制定水资源规划迫在眉睫。然而,平原河网区水流流向、流态随机性大,水量交换关系错杂;同时缺乏径流资料,使得计算平原河网区地表水资源量成为难题。因此,以典型平原河网区泰州市海陵区为研究对象,将下垫面概化为水面、水田、旱地和城镇建设用地4类;基于下垫面资料、水文气象资料和河流水系资料,构建了海陵区水文水动力耦合模型,对该区域的本地地表水资源进行模拟研究;最后计算出海陵区地表水资源量为13 601万m~3,并得到验证期模型模拟的纳什效率为0.77,相对误差为8.63%,拟合较好。     

MIKE11在平原河网地区防洪分析中的应用

利用MIKE11建立平原河网降雨径流(NAM)和水动力学(HD)耦合模型,对杭州火车东站枢纽区块河道调整工程的防洪影响进行模拟研究,综合分析规划方案实施后河道的行洪能力和区域防洪安全,结果表明工程对区域行洪安全影响甚微。MIKE11在本次防洪分析中的应用表明,该耦合模型具有算法可靠、计算稳定、界面友好、前后处理方便、水工建筑物调节功能强大等优点,可在平原河网地区的防洪评价工作中推广应用。     

MIKE11模型在麻涌镇河网水动力调控方案的应用

结合麻涌镇河网水动力调控工程,采用MIKE11模型分析现状以及不同治理方案下城镇河道水体的更新速率,通过提高河网连通性可提高河水更新频率,通过建设泵站等措施可提高水体体积,但对河水更新速率产生一定影响,因此,加入排水措施以提高河水更新频率.综合考虑,方案7对研究区域水体更新速率、河网水质改善效果最优.     

浅谈MIKE 11水动力学模型的搭建

MIKE 11是功能强大的河流水动力学和水环境模拟软件,在全世界被广泛应用,已成为多个国家河流水动力模拟的标准工具。文章通过对营口盖州市-鲅鱼圈区山前平原建立模型,利用MIKE 11模拟区域内的河网,并与分布式水文模型(MIKE SHE)耦合,模拟效果较好。     

基于MIKE21 FM模型的洞庭湖区平原城市洪水演进模拟

洞庭湖区平原城市地势平坦,多位于湖区防洪高水位之下,洪水遭遇复杂,历史上饱受洪涝灾害侵袭,因此对洪涝无法完全消除地区开展研究是有必要的。以岳阳市为研究对象,采用MIKE21 FM模型进行水动力数值模拟,选定堤防设计水位与历史最高水位作为边界条件,拟定溃口位置,模拟洪水演进不同时段的淹没情况、洪水流态和进洪量。结果表明:MIKE21 FM模型模拟精度高,模拟成果合理,对洞庭湖区平原城市洪水数值模拟具有一定应用价值,成果可为岳阳市和其他湖区平原城市的防汛救灾工作提供参考。     

基于MIKE软件的青龙河洪水演进数值模拟

青龙莲花河位于三江平原东北部,流域面积2 825 km2,其中低洼面积为1 007 km2,其防洪治洪水、涝灾意义重大。文章根据河道的防洪和洪水波传播的不同特点,使用一维数值模拟的流体动力学方程,建立洪水演进数值模型,分析了改造工程后河道在各种频率的设计洪水下的排洪能力。     

平原河网水动力模型及求解方法探讨

参考国内外有关资料 ,根据河网非恒定流水动力模型的控制方程组和汊点衔接条件 ,建立平原河网水动力节点 河道模型。介绍用特征线法 ,有限体积法和有限差分法中的直接解法、分级解法、汊点分组解法、矩阵标识法、非线性方法等求解的基本思路。对比单元划分模型、混合模型以及人工神经网络模型等平原河网水动力模型 ,分析各个模型的优缺点 ,结果表明 ,节点 河道模型原则上可以求解任何水网的水力参数 ,单元划分模型仅适用于河道流速时空变化不大的情况 ,人工神经网络模型的验证比较困难。指出改进和设计计算方法、应用向量运算和并行算法、数值模拟可视化、数值计算模型软件化是河网数值模拟的主要发展方向     

平原河网地区感潮河段排涝泵站规模论证研究

本文以广东省中山市西河泵站工程为例,根据中顺大围现状排涝分区与体系,采用水量平衡法、等流时法、一维水动力模型法对泵站规模进行论证研究,分析得出泵站的排涝设计流量,为平原河网地区感潮河段排涝泵站规模论证提供参考。     

基于卡尔曼滤波的大型河网水动力模型实时交替校正方法

本文在单河道卡尔曼滤波实时交替校正研究成果的基础上,将河网分解成流量边界型、水位边界型、内河道型及节点型4类基本单元,并按基本单元类型将单河道交替实时校正模式扩展到河网水动力模型中,实现了河网水流与状态变量实时校正的联动计算。与河网信息资料类型及其系列长短各异的特点相匹配,模型中变量校正模式选择灵活,对每一校正模式依据基本单元类型自动切换到相应的处理模块,程序为每一校正时刻、每一校正模块动态地创建相应维数的卡尔曼滤波器。太湖流域平原河网实效分析表明,基于环状河网的求解机制,水位校正量通过节点逐渐扩散到局部河网,实现了对河网系统的校正,并着重分析了水位校正对局部河网水量不平衡、水流运动状态的影响,证明了在平原河网洪水预报中实施变量交替滤波校正的可行性。     

平原河网区活水畅流对水动力和水质的改善效果

青浦区青松片为典型感潮平原河网区,水动力弱、水流往复。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,诊断了现状\"西引东排、南引北排\"活水方案存在的问题,西引东排流量仅10～20 m~3/s,北排依靠泵排,对河网水动力提升影响范围有限,多数河段为滞留水体。基于吴淞江水位高、拦路港—黄浦江潮差大等水动力特点,提出\"北引东排、西南自然引排\"活水畅流优化方案。结果表明,优化方案水动力显著提升,主干和中小河道流速分别提升27.5%和18.5%;优化方案引排流量显著提升,西大盈港、东大盈港、油墩港、新通波塘北引吴淞江流量达40 m~3/s;水质显著提升,主干河道水质由Ⅴ至劣Ⅴ类提升至Ⅳ类。     

基于汊点水位预测校正的闸控河网水动力模拟

为弥补汊点水位预测校正法在含闸(泵)河段水力要素模拟中的不足,针对平原河网常见的平底水闸,提出利用闸门水流连续条件,联立闸门过流方程与河道追赶方程以求解含闸河段各水力要素的计算方法,并具体给出堰流、孔流等不同流态的判别方式及其处理方法.通过将联立方程组转化为关于闸上下游水力要素的一元函数方程,推导得到适用牛顿迭代法的不...     

平原河网地区设计暴雨下的洪水计算——以苏州地区为例

对苏州市河网进行了概化,采用Arc GIS的"欧氏分配"等工具进行了集水域和子流域的划分,以MIKE11软件为平台,建立了苏州河网的NAM水文模型和一维水动力模型,率定了水文和水动力参数,实现了水文水动力模型的耦合。计算研究区域200年一遇频率下的设计暴雨量,并推求暴雨过程分配。在此基础上,设置闸站工程的运行方式,对苏州地区200年一遇设计暴雨条件下的洪水演进过程进行模拟预测,并重点分析苏州城市中心区的防洪安全裕度。计算结果表明,在200年一遇设计暴雨条件下,苏州地区闸站工程运行方式设置及其调度原则满足城市中心区的防洪要求。     

平原河网地区水利工程水生态环境效应评估指标构建

以太湖流域平原河网地区为例,从河流开发与保护的流域水生态安全概念出发,基于平原河网地区水系的水文水动力、水生态环境特征,根据水利工程的开发建设及运行状况,及其对水生态环境产生的不同影响,对水利工程进行分类,分别辨析不同水利工程对水文水动力、水环境质量、水生生物、底栖生物的影响,提出水利工程水生态环境影响评价的主要评价指...