基于MIKE模型的水库溃坝洪水计算

水库的溃坝洪水模拟,旨在遇突发事件时,能够及时对险情作出研判,提前转移水库下游人民群众,降低可能溃坝事件发生后下游的经济损失及人员伤亡。本文以武汉市道观河水库为例,耦合MIKE11Erosion-Based模型和MIKE21水动力模型进行了不同溃口大小、不同溃坝历时工况下的溃坝洪水计算。模拟结果显示,道观河水库溃坝后影响范围包括道观河管理处、徐古镇、旧街街道、辛冲镇等,影响人口约7.1万人,耕地约4280hm²。     

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。     

关门山水库溃坝风险分析与计算

合理设计是保证水库运行安全的基本条件。但如果遇到特大洪水、强烈地震、用水调度管理不当等情况．会使水库坝体突然遭到破坏，形成灾难性的溃坝，给下游造成极其严重的灾害。关门山水库溃坝的洪水演进计算．从最不利因素方面考虑(水库溃坝过程设为瞬时全溃)，确定了坝址处溃坝最大流量、溃坝最大流量向下游演进过程和溃坝最大流量到达下游某一断面的洪水位高程与时间。     

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。     

基于MIKE11模型的十五里河动态水环境容量分析

为寻求分析水环境容量的动态特性,以合肥市重点水域十五里河为研究对象,针对主要的污染物指标氨氮和总磷,基于MIKE11水质模型水动力模块（HD）和对流扩散（AD模块）,构建水动力水质耦合模型,计算河流的水环境容量,并与传统一维模型计算方法对比。研究表明,基于MIKE11水质模型计算金寨路断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是-2.83 g·s^-1和-5.86 g·s^-1,希望桥断面氨氮和总磷的月均水环境容量分别是-15.64 g·s^-1和-1.07 g·s^-1,与一维模型相比呈现出明显的动态特性。该方法为MIKE11模型的广泛应用提供基础,并为十五里河动态水环境容量计算提供新方法,为其他类似污染河流动态水环境容量的计算提供新思路。     

基于MIKE 11模型的林芝市八一大桥壅水影响研究

跨河桥梁工程建成后,会对河道的防洪能力造成一定影响,西藏地区年代久远的部分桥梁未进行相应的防洪影响评价分析。为保障下游人民的生命财产安全,以林芝市八一大桥作为研究对象,选用MIKE11模型模拟计算了林芝市八一大桥建桥前后壅水的高度、长度以及阻水比,并对目前林芝市八一大桥的行洪安全进行重点分析。结果表明：林芝市八一大桥在50a设计洪水下的阻水比为4.79%,上游最大壅水高度为0.053 m,壅水长度为1.395 km,断面平均流速增加0.08 m/s,允许的最低梁底高程为2 998.22 m,现状梁底高程2 998.50 m,因此,目前林芝市八一大桥的桥梁高程满足河道行洪安全要求。     

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。     

基于Python语言的小型水库溃坝参数提取

本文在充分利用ArcGIS对地理空间数据强大的分析功能的基础上,以某省1 000座小型水库溃坝参数提取为例,基于Python语言完成地理空间数据、Excel统计数据和CSV文件数据的处理工作,实现基于Python语言的多源异构数据处理自动化批量处理技术。经过验证,应用本批量处理程序自动提取的工作效率约为人工提取的40倍,且能保证数据无错误。     

MIKE 11/NAM模型在挠力河流域的应用

在水文水资源的管理实践中,气候变化以及农业开发等活动对流域水资源的影响往往无法通过数据直观体 现,水文模型常被用于提供水资源管理决策所必须的一些重要信息。集总式概念模型结构简单,仅依赖有限的数 据和较少的参数即可对流域主要水文过程进行有效的模拟。本研究将MIKE 11 水动力模型和降雨径流模型 (NAM)耦合,应用到三江平原挠力河流域。结果表明,MIKE 11/ NAM 模型可以对挠力河流域降雨径流过程进行较 好的模拟,模型在率定期的表现优于验证期。造成模型在验证期模拟效果降低的最主要原因可能是强烈的农业开 发活动对流域下垫面性质的改变。20 世纪50 年代以来三江平原地区高强度的农业开发活动深刻影响了流域水文 情势,并且这种影响在近20 年仍然持续。本研究所构建模型的不确定性主要来源于输入数据的时空精度、模型结 构和最优参数集的选择。      

周家水库洪水预报方法研究

针对周家水库及其流域的现状,介绍了洪水预报方法,并对水库抗洪能力进行了分析,以期为水库的防汛和调度运用提供科学依据。     

靠山屯水库洪水预报方案

中小型水库防汛遥测系统建设是搞好水库防汛调度运用的非工程措施,而水库洪水预报方案的编制成果是完善指挥调度系统的技术支撑。本文笔者在多年分析研究基础上提出的靠山屯水库洪水预报方案,会在市、县指导水库防汛调度中发挥重要作用。     

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。     

莽山水库设计洪水计算研究

小流域地区设计洪水在工程建设中应用广泛,计算方法很多。文章总结了国内外小流域地区设计洪水的研究现状,并以莽山水库为例,采用多种方法推求坝址设计洪水成果,经合理性分析后认为该成果基本是合理可靠的,为无资料地区小流域设计洪水的推求提供了一个可行的操作思路。     

基于MIKE21的保靖竹子坪生态水利工程水动力数值模拟研究

竹子坪生态水利工程河段水利条件复杂。采用MIKE21软件对工程河段进行模拟,分析工程兴建前后河段水动力变化情况。结果表明:模型能较好地反映河道实际情况;工程兴建后可有效改善区域水动力条件,三种正常水位下水域面积增加31.5%～53.5%;其中204 m正常蓄水位方案水域新增0.6 km~2,新增水域内流速0.009～0.35 m/s,深泓区流速减少的面积居中,综合考虑湿地生态修复效果和移民占地投资等因素,推荐204 m正常蓄水位方案;同时模型计算区域内,酉水干流上游和花垣河上游主河槽内局部流速降低幅度大,将引起河势稳定和库容变化,建议在后续工程设计中妥善考虑。     

汤河水库洪水预报与调度系统技术研究

水库洪水预报与调度是水库控制运用的关键内容,研究采用蓄满产流模型结合水库调度试算法开发了辽宁省汤河水库洪水预报与调度系统。系统介绍洪水预报与调度系统的设计与开发成果。     

基于GIS栅格数据的青海省羊智沟洪水动态模拟

采用德国Gemo公司研发的Floodarea水文动力模型,基于气象和灾情资料,模拟强降水导致的山洪情景下逐小时淹没预警点的动态结果,通过淹没深度与累积雨量的拟合,有效的划分了羊智沟山洪灾害不同淹没深度下的临界雨量阈值。结果表明:1)羊智沟流域降水量呈略递减趋势,变化率为-0.02mm/年,年平均气温呈现上升趋势,变化率约为0.032℃/年。2)逐小时淹没深度与6h累积面雨量拟合关系较好,通过0.001的显著性水平检验。3)通过淹没深度和累计雨量的有效拟合,划分了羊智沟洪水临界雨量阈值,为羊智沟洪水灾害预警提供科学依据。     

清河水库流域暴雨洪水特性分析

分析了清河水库流域在1961—2010年发生的60场暴雨洪水,从中总结分析出该流域暴雨洪水的类型、特性、发生规律等,以便发挥历史暴雨洪水在实时洪水预报和防洪调度决策中的作用,提高洪水预报精度和防洪效益。     

基于SWAT模型的石头口门水库流域径流模拟

[目的]利用SWAT模型对石头口门水库流域径流进行模拟。[方法]利用石头口门水库流域的DEM高程、土地利用、土壤类型、水文气象等数据,构建SWAT分布式水文模型,分别选用2006、2010年作为模型校准期和验证期,对石头口门水库流域月径流进行模拟。[结果]SWAT模拟结果表明,SWAT模型可应用于石头口门流域径流模拟,且模拟效果较好。但是,该模型对于局部暴雨响应不显著,导致验证期暴雨月份径流实测值偏高,与模拟值有较大的偏差。[结论]该研究为石头口门水库流域未来的水资源规划和管理提供了理论参考。