HEC-RAS软件在松荫溪干流水面曲线分析中的应用

为充分开发松阳松荫溪干流水力资源,在松阳县境内松荫溪河段上拟建4级水电站.修建水电站后,将改变松荫溪河道的水面曲线,从而影响河道行洪和公路交通,各电站的出力也与电站间水面曲线有关.为此,利用HRC-RAS软件对松荫溪梯级水电站建坝前后的水面曲线进行计算分析,为工程设计提供了依据.     

HEC-RAS模型的原理、结构及在防洪影响评价中的应用

HEC-RAS模型是国外一款一维水动力软件,可模拟涉及桥梁、涵闸、泵站等多种建筑物的单一河道、树状或环状河网复杂水力系统.本文从模型基本构架入手,介绍了HEC-RAS模型的原理、组成及主要用途,运用实例说明其在防洪评价中的应用,并用MIKE11模型对HEC-RAS模型成果合理性进行了验证.     

MIKE21与HEC-RAS在水面线推求中的应用

随着城市化建设的快速发展,城市河流的行洪安全愈发地更为重要,为改善河道水流不畅、水位局部起伏变化的情况,需对河道进行整治。文中以珲春市内河及其北支为例,分别利用MIKE21和HEC-RAS模型对其现状和设计河道的水面线进行模拟推求。结果表明,在洪峰流量下,设计河道明显降低了水位,利于河道的防洪安全。此外,对所用的一维及二维水动力模型的适用性作出建议。     

平原区河段洪水演进模拟系统研究与应用

基于数字流域平台和水力学模型软件HEC-RAS,研究了河道和行蓄洪区地形数据的处理、分洪口门和水利工程的模拟等技术难题,提出了上下游边界条件、初始条件的自动生成方法,模拟河道和行蓄洪区的洪水演进,研制了平原区河段洪水演进模拟系统,模拟河道洪水波在行蓄洪区各种工况条件下的运动过程。该模拟系统应用于流域洪水实时预报调度,评价行蓄洪区启用对洪水过程的影响,为流域防洪调度决策提供定量技术支持。在淮河流域王家坝至临淮岗区间,利用2007年7月份流域性大洪水期间的报汛数据系列,对本文提出的模拟系统进行了率定和验证,并评价了6种洪水调度方案的效果。结果表明系统中非恒定流模型的数值解稳定,模拟的洪水过程与实测系列吻合,客观地反映了研究区域洪水运动过程和行蓄洪区启用对该过程的影响,准确地评价了流域洪水调度方案的效果。     

利用HEC—RAS软件计算山洪沟水面线

本文以桦甸市某山洪沟为例,采用HEC—RAS软件,模拟分析了山洪沟在设计频率洪水下的水面线,为山洪沟治理工程的规模确定提供科学依据。计算结果表明,HEC—RAS软件在分析计算山区急流水面线时有较好的适用性,计算结果对工程有利,在山区河道及山洪沟治理工程中推荐使用该软件。     

长江下游黑沙洲南水道演变特征分析

针对三峡水库蓄水及整治工程后长江下游分汊河段的演变问题,收集了黑沙洲水道1960—2005年的实测分流、分沙比和2004—2012年共31个测次的地形图,应用HEC-RAS模型分析了黑沙洲水道整治工程前后分流比的变化,应用地理信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)分析了整治工程前后南水道浅滩面积、体积及位置的变化。研究分析表明:三峡水库蓄水后的2004—2009年,黑沙洲南水道的浅滩总体表现为冲刷,但在年内仍然保持着"洪淤枯冲"的基本冲淤特性;2009年整治工程部分改善了南水道的航行条件,但整治工程中潜坝的设置减小了南水道中枯水期分流比,不利于中枯水期南水道的冲刷,整治工程后南水道的浅滩演变呈淤积趋势。本项研究成果可为航道维护和整治工程设计提供借鉴参考。     

HEC-RAS洪水演进模型的应用

上游入库洪水在三峡库区向下游传播的过程中,受到库区的调蓄作用,洪峰削减明显。同时由于区间入流的影响,库区的调蓄作用被掩盖,这为研究洪水在库区行进中所受的调蓄作用带来了困难。应用在三峡库区建立的HEC-RAS洪水演进模型,模拟1989年-2000年间209场洪水在不考虑区间入流时向下游传播的过程,并检验洪水传播时间,其中洪水波行进时间用上下游洪水过程线的时间重心之差表示。按照库区5个水文站位置将库区分为4段分别检验。将HEC-RAS模型应用于三峡水库2006年和2007年蓄水期库区水位的模拟,结果表明,蓄水期水位变化过程得到了较好的模拟,对最高水位的模拟误差可控制在0.2 m之内。并应用该模型,分析和比较了库区4个部分对洪峰的削减作用。     

Inter-comparison study of water level estimates derived from hydrodynamic-hydrologic model and satellite altimetry for a complex deltaic environment

Riverine deltas are hydrologically one of the most active terrestrial bodies supporting an intricate network of rivers, a highly unsteady flow regime, high agricultural productivity and large population centers. Understanding the complex hydrology of riverine deltas is challenging due to the paucity of conventional ground-based measurements on river water levels and flows that result in large spatial and temporal sampling gaps. One way to bridge this sampling issue is to employ hydrodynamic models in combination with remotely-sensed water level elevation data from satellite altimetry in a data assimilation framework. However, a good understanding of the performance of models and altimetry is required beforehand. Using Bangladesh as an example of a complex delta, an inter-comparison study was therefore performed for water level estimates derived from the two methods: 1) satellite altimetry and 2) hydrodynamic-hydrologic modeling framework. The Envisat mission was selected for satellite altimetry-based water level data. For the modeling framework, a calibrated 1-D hydrodynamic model, HEC-RAS, was set up for the major rivers of Bangladesh using in-situ river bathymetry, gaged stream flow and water level data. Envisat water level estimates were generally found to be exceeded by the model-based values by 0.20 m and 1.90 m for Monsoon and dry seasons, respectively. In general, the average RMSE between Envisat and modeled estimates is more than 2.0 m. The closest agreement with altimetry was observed during the high flow Monsoon season over the Brahmaputra river. Envisat estimates are found to disagree most with model-based estimates for small to medium-sized river basins that are mountainous and flashy. This inter-comparison study provides preliminary guidance on the relative weights to assign for each type of estimate when designing a data assimilation scheme for optimal water level prediction in ungaged basins.     

HEC-RAS及SOBEK-RURAL软件推算山区天然河道水面线

阐述了HEC-RAS及SOBEK-RURAL软件的计算原理,并对计算结果进行了对比分析。结果表明:HEC-RAS软件的水位计算结果比SOBEK-RURAL软件的水位计算结果稍大,但基本一致;HEC-RAS软件的流速计算结果比SOBEK-RURAL软件的流速计算结果偏小。不同频率洪峰流量下,二者水位差值和流速差值沿程变化基本一致。在山区天然河道水面线计算中,应结合实际情况,对二者选择采用。     

基于HEC-RAS的梧桐山河流域泥沙输移特性分析

本文基于HEC-RAS软件建立梧桐山河一维水力学及泥沙输移模型,并利用实测资料对模型进行验证。利用该模型分析河道沿程水面线变化情况及泥沙输移特征。模型泥沙淤积计算表明河道淤积部位主要位于河道转折处及下游出口处,假定无降雨情况下输沙量近似为零,通过模拟计算场次暴雨流域出口断面泥沙输沙量,估算出流域年输沙总量为190.50t。该数学模型可以较好地反映流域内泥沙输移情况,研究成果对于预测梧桐山河流域泥沙淤积状况有重要意义。