广东省潖江蓄滞洪区二维洪水数值模拟研究

采用MIKE21模拟广东省潖江蓄滞洪区50a一遇洪水淹没过程,利用实测资料对模型进行验证,结果表明,该模型能较好地模拟潖江蓄滞洪区洪水淹没过程,可用于北江防洪规划。     

不同频率洪水遭遇下溃坝洪水演进的二维模拟

【目的】建立适合黑河下游地区的溃坝洪水演进的二维数学模型,为该水库的安全运行和调洪决策提供参考。【方法】根据天然河道复杂而不规则的地形特点,以及溃坝洪水的传播和运动特性,建立适合黑河下游地区高程跨度很大的溃坝洪水演进的二维数学模型;利用非结构化三角形网格,采用单元中心的有限体积法求解控制溃坝水流运动的二维方程;应用所建模型,对黑河金盆水库10 000年一遇入库洪水漫顶所致溃坝洪水(即工况1)进行数值模拟,分析不同时刻的水深分布图、流速矢量图以及淹没范围的变化过程;在此基础上,探讨100年一遇入库洪水延时遭遇10 000年一遇入库洪水工况(即工况2)下溃坝洪水的演进变化过程,分析该工况下淹没水深的变化范围。【结果】工况1、工况2下大坝溃决时间分别为该工况模拟初始时间后的15.6,37.5h,工况1、工况2下5个沿程观测点的最大淹没水深分别为3.10~6.18m和3.66~6.91m,最大流速分别为2.28~8.68m/s和2.46~9.40m/s。【结论】所建立的溃坝洪水二维模型可以模拟流域不同时刻的水深及流速分布,计算结果具体到点,为洪水风险分析和灾害损失评估提供了依据。     

二维洪水演进数值模拟研究

洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。     

模拟技术在水库防洪预案中的应用

[目的]探讨模拟技术在水库防洪预案中的应用。[方法]在研究河流系统模拟相关理论的基础上,采用InfoWorksRS系统建立了河流系统洪水演进模拟数字化模型,并对校核标准洪水下泄进行了仿真模拟分析。[结果]利用基于InfoWorks RS软件的洪灾信息系统对校核标准下洪水下泄对下游的淹没情况进行模拟,得出了各断面最大流量时的各水力参数、各控制断面流量与流速度随时间的变化图、各断面水力要素随时间的变化图以及下游水库控制流域最大淹没面积风险分析图。[结论]为减少洪涝灾害造成的严重损失、制定防洪预案提供了参考。     

模拟技术在水库防洪预案中的应用(英文)

[目的]探讨模拟技术在水库防洪预案中的应用。[方法]在研究河流系统模拟相关理论的基础上,采用InfoWorks RS系统建立了河流系统洪水演进模拟数字化模型,并对校核标准洪水下泄进行了仿真模拟分析。[结果]利用基于InfoWorks RS软件的洪灾信息系统对校核标准下洪水下泄对下游的淹没情况进行模拟,得出了各断面最大流量时的各水力参数、各控制断面流量与流速度随时间的变化图、各断面水力要素随时间的变化图以及下游水库控制流域最大淹没面积风险分析图。[结论]为减少洪涝灾害造成的严重损失、制定防洪预案提供了参考。     

沁河中游复式断面洪水演进模拟

【目的】提高一维洪水演进模型的计算精度,以更准确地模拟洪水的传播过程。【方法】根据山西省沁河复式河道的特点,利用Preissmann四点偏心隐式差分格式对圣维南方程组进行离散,建立了改进的洪水演进一维数值模型。根据Arcmap提取的沁河横断面资料,利用沁河张峰水文站至润城水文站1975-1977,1988,1993和1996年的实测洪水过程对模型的计算结果进行验证。【结果】历史洪水洪峰流量的计算值与实测值的相对误差在10%以内;张峰水文站最大相差水位为0.74m,润城水文站最大相差水位为0.42m,洪峰传播时间的最大差值为1.57h;计算的水位和流量过程与实测结果吻合较好,可以利用改进的洪水演进一维数值模型对设计洪水的洪水演进过程进行计算。【结论】所建立的改进洪水演进一维数值模型合理可行,设计洪水的计算结果符合洪水的传播特性,可以将结果提供给二维计算,并作为堤防防洪能力预测的依据。     

HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用

【目的】研究HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用效果。【方法】通过对汉江上游安康至白河段的实地考察,基于数字流域平台及HEC-RAS模型对2010年"7·18"、2011年"9·19"2场洪水进行了演进模拟,并结合ArcGIS重现了2场洪水的淹没范围和水深。运用HEC-RAS模型对考察发现的5次洪痕进行洪峰流量的重建,与利用比降面积法的重建结果进行比对,并利用实测数据对重建结果进行了验证。【结果】模型的率定、2场洪水水位与流量等指标的模拟系列和实测系列的纳什效率系数(NSE)及确定性系数(R2)均大于0.91;此外,基于HEC-RAS模型重现的淹没区域与实地调查所得结果吻合度较好,且根据洪痕重建的洪峰流量误差为0.12%~2.88%,重建精度较高,优于比降面积法。【结论】HEC-RAS模型可用于汉江上游洪水的演进模拟和洪峰流量的重建,可视化的淹没范围、水深等成果可为安康市洪灾风险评价提供基础数据。     

基于GIS的水库大坝溃坝洪水风险图技术研究

水库大坝溃坝洪水风险图是编制大坝应急预案的关键。文章以理论分析为指导,选取湖南某土石坝为典型工程案例,基于GIS技术,综合运用水文分析和平面二维水流数学模型等多种手段,模拟了大坝溃决后不同水文情势下溃坝洪水淹没范围和风险,并基于VB程序开发了水库洪水风险图管理系统,自动绘制出溃坝洪水淹没风险信息,为湖南省防洪减灾提供技术支持。     

红旗水库溃坝洪水演进分析及风险评价

溃坝洪水计算的关键问题是溃口形式及其流量过程,采用经验公式方法,可以快速、方便地应用于实际计算。文章以红旗水库为例,通过分析两种工况下的溃坝洪水、溃坝洪水演进过程特点和洪水淹没范围,编制洪水风险图,分析溃坝所带来的严重后果,为红旗水库大坝安全管理应急预案编制提供支撑。     

城市堤防漫决模拟——以哈尔滨市松北区为例

洪水灾害是我国城市中发生较为频繁且破坏性较大的自然灾害之一,阻碍城市可持续发展。针对已有研究中设定堤防一点漫决堤情景模拟方法较为单一的缺点,提出多点堤防漫决堤洪水演进方法。以哈尔滨市松北区为实证研究区,以水动力学方法为基础,以不规则网格为洪水灾害数值模型骨架,以一、二维非恒定流为洪水灾害数值模型控制方程,综合构建堤防多点同时漫决堤情景下洪水演进模型,并对研究区不同洪水频率情景进行模拟。研究结果表明,该方法可以较好地模拟多点破堤情景下,即0.5%频率、1%频率、2%频率的洪水演进及叠加效果,其中当破堤1 h后研究区最大淹没水深可达3 m以上,同时利用GIS空间可视化技术对研究结果进行可视化表达,为防洪规划设计提供决策依据。     

黄柏河梯级水库群调洪演算研究

设定汛限水位是为了缓解防洪与兴利之间的矛盾使水电站在安全的前提下经济运行.该文以黄柏河梯级水库群为例,针对其设计汛限水位在实际控制运用中暴露出的问题,对汛限水位进行复核,为梯级水库群的科学防洪与兴利提供理论依据.计算结果表明,黄柏河梯级水库的设计汛限水位偏高,可适当增加兴利库容提高水库的经济运行效益.     

基于相关分析的流域汛期划分初探

【目的】确定恰当的流域汛期,为水库的防洪安全奠定基础,同时为水资源的优化调度提供决策依据。【方法】基于相关分析方法,采用千河流域31年的日均流量资料,对流域不同时段的径流自相关性进行研究,根据其显著性差异确定千河流域的汛期和主汛期。最后从水文气象学原理出发,结合西北地区的气候特征分析,对汛期和主汛期的划分结果进行验证。【结果】确定千河流域的汛期为5月下旬至10月上旬,与千河流域主要降雨期一致;主汛期为07-01-08-31,与千河流域的暴雨峰值期一致;说明汛期、主汛期的划分结果是合理的。【结论】基于相关分析法的汛期划分研究,方法简单直观,物理概念清晰,可为千河流域冯家山水库的安全运行及水资源调度决策提供参考。     

马莲河流域洪涝灾害及洪水频率分析研究

通过搜集、整理和分析历史文献资料,对1368～2007年640年间马莲河流域洪涝灾害进行了研究。结果表明在640年间马莲河流域共发生洪涝灾害114次,平均5.61年发生1次,说明马莲河流域为洪涝灾害多发的区域,而且随着人类活动的加强和全球气候的暖干化,洪涝灾害发生的频率加快;同时结合历史调查和实测资料分析洪水频率表明,马莲河流域实测资料序列短,即使结合历史调查洪水资料,也难以精确获得百年一遇以外的洪峰流量,直接影响到大型水利水电工程的洪水设计精度,说明开展马莲河流域的古洪水水文学研究具有十分重要的意义。     

论新疆特种园艺类产品加工机械创新的规律性

本文以几种典型有创新性的特种园艺产品加工机械为例，阐述这类具有地方特色的加工机械在其创新与研制过程小，人们的思维过程及其规律性，以有助于今后加速此类机械的开发与设计制造。     

一种推求设计洪水过程线的新方法

针对水利工程设计中用分时段同频率放大法推求设计洪水的不足,提出一种通过解线性方程组推求设计洪水过程线的简便方法。该方法运算过程简单,直接利用Excel的内置函数求解,又能避免徒手修匀洪水过程线的任意性。文中给出了一个计算实例。     

基于GIS的安徽省洪涝灾害风险区划研究

[目的]研究基于GIS的安徽省洪涝灾害风险区划。[方法]以县域为基本单元,以安徽省1∶25万基础地理数据为基础,从洪涝灾害危险性和经济易损性2个角度出发,采用基于熵权的模糊层次分析法计算各因子的权重,建立洪涝灾害风险评估模型,研究安徽省洪涝灾害风险性区划,并利用近10年的安徽省灾情资料对风险评估结果进行精度检核。[结果]安徽的洪涝灾害风险区域性差别较大,洪涝灾害风险最为严重的地区在阜阳临泉、淮北灵璧一带,风险程度由皖北平原向皖南山区和皖西大别山区地区逐次降低、由淮北平原向江淮丘陵、皖南山区逐次降低。近10年的安徽省灾情资料统计显示,经济损失严重的地区主要位于淮北平原南部的灵璧、固镇、淮南等地区;而农作物受灾面积损失严重的地区主要分布于淮北平原的砀山、萧县等地区,另外皖西大别山区的金寨等地区农作物受灾面积损失也较为严重,其余地区受灾面积较小;受灾人口的分布与农作物受灾面积的分布基本一致。可见,基于GIS的安徽省洪涝灾害风险评估与实际情况基本一致。[结论]基于GIS的洪涝灾害风险区划分析方法具有较好实用性。     

桂林漓江致洪暴雨分析

[目的]研究桂林漓江致洪暴雨。[方法]利用漓江致洪暴雨及漓江水位的观测资料,划定漓江致洪暴雨标准,通过华南致洪暴雨的时空分布、天气形势等方面的分析,对漓江的致洪暴雨进行比较系统的研究。[结果]漓江洪水与上游暴雨的持续时间、强度密切相关,上游日降水量≥100 mm或连续2 d以上日降水量≥50 mm,极易发生漓江洪涝灾害;桂林漓江汛期洪水每年4～7月都有可能发生,但多发生在5～6月;漓江洪水水位变化以10年为周期;当年最高水位低于警戒水位（145.00 m）以下时,则来年最高水位大多超过警戒水位,达146.00 m以上。造成致洪暴雨的天气类型可分为锋面型（锋面南压型、静止锋北抬型）和低涡型。桂林漓江上游是桂林地区的暴雨中心,是漓江致洪暴雨的关键区,特殊的地形为暴雨多发提供了有利的条件。[结论]该研究为漓江致洪暴雨的预报提供依据。