MIKE系列模型在蓄滞洪区洪水模拟中的应用研究

基于MIKE系列模型的原理和方法,以杨庄蓄滞洪区为例,结合其调度运用预案,构建小洪河河道退洪一维MIKE11模型、杨庄蓄滞洪区洪水演进二维MIKE21模型和一二维动态耦合MIKE FLOOD模型。采用2000年"6.26"和"7.13"实测洪水验证了模型参数。模拟计算了杨庄蓄滞洪区3种运用方案,从区内洪水淹没演进情况、退洪过程、与原设计调度方案比较等3个方面进行分析,成果较为准确合理。基于MIKE构建的蓄滞洪区洪水模拟模型,能够较好地模拟蓄滞洪区的运行和区内洪水的演进过程,可为蓄滞洪区相关应用研究提供借鉴。     

蓄滞洪区洪水特性对地面沉降的响应研究

随着累计地面沉降量的增加,蓄滞洪区内的洪水特性发生了一定程度的改变。以贾口洼蓄滞洪区为例,通过对其进行地面沉降分析,构建基于两种不同地面高程资料的二维水动力模型,对大清河百年一遇设计洪水进行演进模拟。通过比较地面沉降前后洪水演进过程、淹没水位和洪水淹没面积的差异,得出如下结论：在入流过程和蓄水量完全相同的情况下,地面沉降会引起贾口洼蓄滞洪区前期洪水演进速度变缓,淹没水位降低,最大淹没范围增大。该结论可为滞洪区的防洪减灾及大清河防洪调度提供决策依据和科学指导。     

基于MIKE 21数值模拟蓄滞洪区洪水演进研究

利用MIKE FLOOD软件,通过二维非恒定流数学模型对大陆泽及宁晋泊蓄滞洪区现状条件下发生50年一遇洪水演进过程进行分析,并采用"96.8"洪水淹没资料对大陆泽环水村和宁晋泊艾辛庄洪水演进模型参数进行验证。计算结果与其他相关研究报告基本吻合,模拟成果合理。此模型可以作为洪水风险图编制中洪水分析的依据,为蓄滞洪区的安全建设规划及防洪评价提供一定的借鉴。     

淀北蓄滞洪区洪水模型及局部冲刷特性的研究

以天津市淀北蓄滞洪区为例,采用有限体积法剖分网格、建立泛区洪水演进数学模型,模拟塔基工程建设前后泛区的洪水演进进程。通过数值模拟分析工程建设对蓄洪过程的影响;构建工程局部加密网格模型,计算工程建设前后水力条件的变化量,分析电塔基础桩柱对局部行洪的影响,并采用局部冲刷公式估算局部加密模型冲刷深度。结果显示塔基工程建设后,不会明显影响淀北蓄滞洪区的总体洪水演进过程,对局部行洪影响也较小,所以在此蓄滞洪区建立塔基工程是可行的。     

蓄滞洪区对淮河干流防洪影响的数值模拟研究

近年来,淮河流域洪灾频发,情势越发严峻,时刻威胁淮河流域人民的生命财产安全,而蓄滞洪区调蓄作用对洪水演进有重要控制作用,故研究蓄滞洪区对淮河干流防洪影响尤为必要。采用水动力学方法对淮河干流蚌埠至花园咀段进行水流演算,构建河网水流的数学模拟模型。在建模的基础上,用其模拟淮河水流变化规律,并与实测水文资料进行对比,结果表明,模拟计算曲线与实测曲线相对一致,该模型具有适用性。同时,以花园湖蓄滞洪区为例,应用模型分析加入蓄滞洪区调蓄作用后蓄滞洪区几个重要参数对其干流防洪的影响,可实现对洪水演进过程影响的数值模拟,为淮河干流防汛调度工作提供充足的资料和可靠的技术支持。     

基于GIS反演技术的鄱阳湖蓄滞洪区洪水风险图绘制研究

洪水风险图绘制是防洪减灾工程措施中的一种重要方法,不但可以有效的减轻洪水带来的灾害损失,而且可以为及时掌握洪水灾情提供预测,本文运用GIS反演技术,建立水力学洪水演进模型进行洪水风险分析,对蓄滞洪区进行危险程度分区,并计算不同运用情况下的洪水淹没范围,经过渲染后的图层叠加获得鄱阳湖蓄滞洪区洪水风险图,鄱阳湖蓄滞洪区风险图的绘制将为各级水利防汛指挥机构的抗洪抢险救灾行动提供决策依据,也为合理的制定和实施蓄滞洪区长效管理机制提供科学依据。     

基于MIKE模型的中小河流洪水风险分析

以饮马河(石头口门水库坝址以下)为研究对象,采用MIKE 11、MIKE21以及MIKE FLOOD模型耦合进行了洪水演进数值模拟。通过对历史洪水进行模拟,以及对模型中参数的率定和验证,进而分析饮马河防洪保护区各溃口洪水演进及淹没情况。研究结果表明,研究区洪水分区空间合理,采用MIKE软件模拟精度高、效果好,成果可为防汛部门的风险评估、避险转移以及洪水风险图的绘制等防灾减灾工作提供重要依据和支撑。     

基于一、二维耦合水动力模型的赣西联圩溃堤洪水风险分析

鄱阳湖赣江下游尾闾赣西联圩防洪保护区水系繁多,水文条件复杂,汛期频繁受到洪水侵袭,因此极有必要对该地区开展洪水风险分析。建立了能够模拟溃堤洪水水流演进的一、二维耦合水动力模型,并应用于赣西联圩防洪保护区。采用糙率分区、网格加密等技术进行优化,提高了模型计算精度,计算区域采用非结构化三角形网格进行剖分,设定溃口发生瞬时溃堤,溃口流量满足水量平衡原理,演进结果合理可靠。对演进计算结果进行洪水风险分析,结果表明:在赣江20年一遇鄱阳湖2010年实测水位过程中,保护区内洪水淹没范围大小和影响人口数量与溃口位置有关,淹没分布基本遵从地形高低原则,永建洲、李家垾溃口洪水淹没面积分别为8.46、36.57 km2,淹没水深基本都大于3 m。     

基于MIKE11的山丘区小流域洪水演进模拟与分析

以历城区柳埠镇所在3个小流域为研究对象,选用MIKE11模拟软件建立了一维河道沿程洪水演进模型[1],完成了不同量级洪水的演进过程模拟与分析。拟定了五种不同的洪水模拟方案,并对不同设计方案下的洪水的演进过程进行了模拟,得出了不同量级洪水沿程水面线动态结果、各断面洪峰流量及淹没水位结果和各断面淹没水深结果。结果表明:模型对山丘区小流域洪水演进过程整体模拟效果可信,可应用于实际山丘区小流域的预警指标的计算分析中;模型模拟结果符合河道洪水演进规律,可为该地区防洪评价及预警工作提供一定的数据支撑和参考依据。     

蓄滞洪区洪灾损失的评估方法及其应用

根据大黄堡洼蓄滞洪区的实际情况,建立了洪水演进模拟模型和洪灾经济财产损失评估模型,确定了各类财产的洪灾损失率,并进行了实际应用.结果表明:洪灾损失评估的详细程度可以满足防洪减灾部门对洪涝灾情评估的要求.与相同频率的洪水成灾情况相比,大黄堡水库建成后洪水所造成的经济损失会有比较大的减少.频率为5%的洪水并不产生任何淹没损失,频率为2%的洪水所造成的经济损失会从44 964万元减少到9 513万元.说明水库的建设对该区域减轻洪水灾害损失是非常有帮助的.     

沭西片防洪保护区洪水淹没风险特征

沂沭泗流域沭西片防洪保护区外河洪水有山区性洪水特征,其特点是洪峰水位高、历时短、总洪量小,溃堤洪水过程的精确计算是保护区洪水分析的关键和难点。为了精确模拟溃堤洪水过程及其在保护区演进规律,构建了一二维实时动态耦合水动力学模型。河网一维水动力数学模型采用1993年、2003年和2012年的实测洪水资料进行了率定与验证;防洪保护区和骆马湖二维水动力数学模型采用区域调研和查勘测量等方式对模型进行了校正和优化;河道与保护区采用溃口进行耦合计算,实现河道与保护区水量实时交互过程的模拟,模型可以作为洪水淹没要素的计算平台。以沂河50年一遇洪水马头溃口为例,溃口进洪历时13.2 h,洪峰流量537 m³/s,进洪量833万m³;保护区内洪水演进速度快,淹没区总面积107.7 km²。结果表明,沂河马头上、下游河段发生溃决,洪水将沿着白马河向下游演进,可以结合淹没水深、洪水路径和到达时间对人员和财产转移进行转移和安置。     

新丰江水库流域相似洪水识别及洪量预报

采用统计方法进行相似洪水的识别,挖掘流域历史洪水数据,可用于延长洪水预报预见期,从而为水库预泄调度工作提供指导。研究分析影响洪水形成的流域产流特性、气象成因和季节性因素等,经过指标聚类筛选出累积降雨量、洪水起涨时间、前期平均流量作为相似指标归类历史洪水,使用灰色关联度优选最相似洪水并进行洪量移用。以新丰江水库流域为对象,在212场洪水事件中选取100场洪水对所提方法进行验证,结果表明:除小量级和少数大量级的洪水,洪量预测误差整体偏小,有59场洪水的预报洪量误差小于30%,集中于"龙舟水"时期的第二类洪水,其整体误差在三类中最小。该方法有助于提前预判入库洪量,对华南地区多年调节水库的洪量预报调度有重要的借鉴意义。     

湖北省小型水库设计洪水与防洪复核方法探讨

设计洪水和防洪复核成果是水库除险加固与设计的基本依据,对水库除险加固与设计有着重要影响。针对湖北省小型水库设计洪水与防洪复核的方法,从水库基本资料复核、防洪标准确定、设计洪水推求、设计暴雨推求、设计净雨过程推求、设计洪水推求、水库防洪能力复核、需要注意的几个关键问题等方面进行了探讨,为水库除险加固与设计等类似的工程提供了参考。     

广州“水浸街”整治分析

以广州岗顶“水浸街”成功整治为分析对象,找出能反映广州“水浸街”的主要原因,借鉴德国在防治水浸现象的先进经验,针对广州城市排水系统改造及防治城市内涝提出建议,对解决水浸街问题及改善民生和促进社会和谐发展有重要意义.     

含河渠的分洪区洪水演进数值模拟

在分洪区内存在河渠的情况下，根据水流在河渠外区域和河渠内运动特点的不同，对已有的分洪区二维水流数学模型进行拓展，建立了相应的数学模型。该模型计算时能考虑河渠两侧有、无堤防两种情况，通过对概化地形的计算，证明了模型的合理性。     

基于GIS的澧南垸分洪洪水三维可视化淹没模拟

研究适用于中小型蓄洪垸分洪洪水淹没模拟的可视化技术.利用Arcgis Engine 9.3在Visual Studi0 2008平台下,运用C#语言来建立澧南垸分洪洪水淹没程序.考虑到蓄洪垸分洪洪水的特殊性,选用给定水位的编程思路,近似地模拟了分洪洪水的蓄洪过程,并与相关成果的数值计算结果做比较.结果表明,该程序能较好地反映澧南垸分洪洪水的淹没过程,可以动态演示澧南垸分洪洪水的蓄洪过程,自定义查询淹没时的水位、范围和容积等洪水要素特征.该编程思路在类似于澧南垸的中小型蓄洪垸有更好的适应性,可以为澧南垸的防洪调度及防洪规划提供参考和依据.     

碧流河水库下游河道行洪能力及洪

丹麦DHI 公司开发的MIKE系列水力模型,是在20 多年来世界范围内大量工程应用经验的基础上持续发展起来的,在水资源领域具有很好的应用前景。本文以碧流河水库下游为研究对象,针对流量资料缺乏的水库下游河道,采用多种工况组合,利用一维河网模型系统MIKE11模拟分析其现状行洪能力,为水库实时防洪调度提供决策依据。而后,为了进一步提高水库汛期风险管理水平、积极实施库堤联调,借助软件ArcGIS强大的空间数据处理功能,利用二维非恒定流模型Mike21对超标准洪水引起的淹没状况进行模拟。     

三河口水库洪水资源利用方式研究

针对引汉济渭工程重要调蓄枢纽三河口水库洪水资源利用实际问题开展研究,采用分形理论汛期分期方法对三河口水库汛期进行分期,并进行相应洪水资源调度模拟分析,以期充分利用三河口水库洪水资源。基于分形理论得到三河口水库的汛期分期结果为:6月1日至6月30日为前汛期,7月1日至9月30日为主汛期;在分期汛限水位基础上,基于1954年7月至2008年6月共55年的长系列径流资料,拟定了洪水资源优化调度方式,进行多元化洪水资源化调度模拟计算,结果表明:在考虑分期汛限水位后进行水库调度运行,将增加供水与发电效益,同时对下游河道生态供水满足程度有较大提高。本文结果表明分形理论可满足三河口水库洪水分期需要,可作为进行水库洪水资源利用的有效途径。     

河滩地移动管道式喷灌系统

辽河滩地有近百万亩农田种植耐旱高棵作物,使得行洪受阻。通过采用全移动管道式喷灌系统改种小麦、大豆,不仅解决了防洪清障问题,而且粮食增产,获得了很大的经济效益。     

应急资本在洪灾风险转移中的融资分析

保险公司遭遇洪水灾害等巨灾事件时，会面临信用风险。由于应急资本能够保证保险公司有权利及时获得资金，以避免陷入财务困难，因此，研究应急资本在洪灾风险转移中的应用，对于我国洪水保险的发展，有重要的意义。在介绍应急资本的概念和国外运用应急资本的状况基础上，提出了在洪灾风险转移中运用应急资本的三种方法，并以一个假想的案例说明保险公司在运用应急资本中所获得的利益。