溃坝洪水数值模拟

在已有溃坝洪水数学模型基础上建立的溃坝洪水计算模型，可对洪水由库尾向坝址的传播过程、溃坝洪水向下游的推进过程、溃坝洪水漫过堤防后在下游城镇内的淹没过程进行水动力学模拟．利用所建立的溃坝洪水计算模型，对某水电站大坝溃坝洪水在拟定的各工况下进行的坝下游洪水预测表明，溃坝历时、水库上游来流量及溃坝时不同的坝前水位是影响该模型计算结果的主要因素．     

高坝瞬时泄洪对坝下游船舶航行及码头影响的数值模拟

以描述河流瞬变流的运动方程为基础,得出了模拟瞬时洪水波和溃坝波在天然河道和干河床中传播过程的数值计算方法.运用该方法模拟分析了金沙江向家坝突然泄洪过程,以及瞬变流对坝址下游165km长河道中船舶航行和码头的影响.     

Dam-Break Flow for Arbitrary Slopes of the Bottom

The dam-break flow problem in the shallow-water approximation on an inclined bed for arbitrary slopes of the bottom is considered. An analytical solution for the spreading of the water fronts at the initial stages is given. A self-similar solution asymptotically valid at large time is also found. For intermediate times the problem is solved numerically by the method of characteristics.     

浅水流动的模拟方法比较

本文研究浅水模拟中几种具有代表性的计算格式,包括不同阶数的简单格式、迎风格式、利用不同通量控制器的TVD格式以及基于分子运动理论的KFVS格式。通过对具有多种不同水流以及间断的一维溃坝的模拟,这些格式的优劣从各种典型数值现象中体现出来。最后用筛选后的格式对一维溃坝物理实验以及二维扩展渠道水流进行模拟。由于KFVS格式符合基本的流体分子运动规律,虽然引入了一定的耗散误差,但此格式无论对一维问题还是二维问题总体模拟效果都较佳。     

三维溃坝问题的数值模拟研究

采用求解三维弱可压流动模型及Ｋ－ε两方程湍流模型的方法，用有限差分法数值求解，研究了三维清坝引起的非定常复杂流场，文中给出一种简单而有效的处理自由面边界的方法，并详细地给出一个三维弱可压的流体动力学计算方法，数值计算表明本文的方法能较好地给出自由面的变化规律及流场的非定常过程．     

Dam-Break Flood Emergency Management System

Natural or induced floods are of increasing concern to watermanagers and civil protection services for three main reasons.Firstly, a continuous and 'unconscious' increase of socialpressure in the flooding valleys amplifies flood vulnerabilitiesand consequently natural or induced flood risk. Secondly, thealarming forecasts of the impact of potential climate changes onwater resources, in spite of the high uncertainty associated tothese forecasts, points out to larger flood hazards. Thirdly,dam-break induced accidents may occur more frequently due toinfrastructure aging.Emergency Planning is a non-structural measure to minimise floodimpacts playing an important role in crisis management. In fact,if a disaster cannot be avoided, individual and social structurepreparedness may be of great help in risk reduction.An Internet-based system that supports flood emergencymanagement is presented in this article. This application is partof a more complete system, developed with the goal of endowingthe Portuguese water authorities, dam owners and the civilprotection system, with adequate tools to store and easilyretrieve information on dams and their downstream valleys, tomodel the flood wave induced by a dam break and, eventually, tomanage the response to flood-induced catastrophes.     

应用等位函数法模拟溃坝流动

 采用等位函数法配合三维不可压缩纳维叶-斯托克斯方程式的计算方法求解溃坝流场。控制方程式采用有限差分法求解,并利用投影法导出压力的波松方程,使得能自动满足连续方程式。此外,利用了WENO法求解等位函数方程的空间离散项。最后以三维溃坝问题做计算,发现数值计算结果与试验数据相当吻合,显示出数值模式的成功。     

用最小二乘无网格有限差分方法求解二维浅水方程

近年来兴起的无网格方法摆脱了网格约束,在计算区域内能自由布点,快速灵活,并且离散节点能更好地拟合复杂的边界,求解精度较高。运用最小二乘无网格有限差分（MLSFD）方法,求解二维非守恒形式浅水方程。支撑域内点采用两种方法结合的方式进行选取。为避开繁琐的矩阵奇异、病态的检验过程,选用了最小二乘技术对矢量做最优化近似,并使用MLSFD对圆形溃坝模型进行计算。为了更好地处理边界条件,在无网格的四周,向内分别布置三层直角网格。对数值模拟结果进行分析比较,验证了该方法在计算二维浅水流动的数值模拟方面有着较高的精确度,进而说明无网格方法运用于求解浅水方程是可行的。     

基于分段模型法的尾矿库溃坝影响预测分析

尾矿库溃坝对下游居民生命财产及生态环境有严重威胁。为预测其溃坝后对下游的影响情况,以湖北省某尾矿库为例,采用DAMBRK模型和MIKE21水动力模型相结合的分段模型法,建立尾矿库溃坝数值分析模型,模拟下泄砂流演进过程,重点分析了下泄砂流的淹没范围、淹没深度及关键位置处的流量。结果表明该方法运用简便,模拟结果符合一般砂流的运动规律,可为尾矿库溃坝灾害应急预案的编制及溃坝灾害评估提供参考。     

极端条件下堆石坝溃坝风险及应急预案

考虑洪水漫顶条件下的溃决模式,拟定汛限水位、校核洪水位与校核洪水流量、多年平均入库流量的极端组合方式,采用DB-IWHR模型计算堆石坝溃坝洪水过程;利用MIKE 21模拟洪水演进过程,取支流历史最大洪水过程并使其与干支流洪峰遭遇,评估洪水对下游的淹没风险.以涔天河大坝为例,根据库容、堆石材料参数等确定不同入库洪水组合方...