输水渡槽对河道行洪风险的影响分析

涉水工程可能导致原有的河道水动力条件改变，进而影响河道行洪能力。研究有无涉水建筑物下河道的行洪风险，对工程维护、河道治理及保障地区防洪安全具有重要意义。基于对河道洪峰流量、初值水位、糙率以及堤防高程4种不确定性因子的随机模拟，分析修建在河流上的输水渡槽在洪水作用下的受力情况，结合河道水面线计算结果，采用常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗法分别计算在有无渡槽情况下的河道行洪风险。结果表明：(1)在渡槽内水位分别为0.5,1.0,1.5,2.0 m的4种工况下，清丰山溪行洪能力相较设计流量1 200 m³/s分别下降了36.68%、27.87%、19.00%、10.05%；(2)在无渡槽的情况下，河道行洪风险为0.007；在有渡槽情况的下，上述4种工况对应河道行洪风险依次为0.34、0.045、0.016、0.012；(3)令渡槽内水位处于安全范围内最高值，当清丰山溪流量超过1 600 m³/s时，河道行洪风险仍随洪水流量增大显著增加，应考虑报废渡槽以保证河道行洪；(4)常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗方法均适用于评估渡槽对...     

基于安全行洪与滩区建设协调的冲积性河流洪水特性研究

【目的】利用广阔河漫滩进行适度开发建设,促进流域高质量发展;了解人类活动影响下的冲积性河流洪水特性,提出实现滩区工程建设与河流安全行洪协调一致的解决方案,将保护河流健康落实在河流工程建设中。【方法】选择某冲积性河流宽滩区拟开发生态观光旅游绿道,采用历史演变分析,河床冲淤预测及水动力数值模拟等综合研究方法,分析了工程河段洪水特性、河道演变规律及水库下游的河床调整因素,研究了预测河床边界的处理模式与河流工程等效阻力。通过平面二维洪水数值模拟计算,分析了绿道涉及河段的洪水特性及线路对行洪期流场的影响。【结果】模拟研究首先得到该河段主流自由摆动度受到整治工程限制,洪水河势保持基本不变;其次拟建绿道远离河槽、顺槽平行布线,滩区过流面积阻水比小于2.6%,道路建设引起的局部壅水不超过0.058 m。【结论】科学规划线路与工程布置,可以将工程对河流洪水传播的影响降至最低,满足河道行洪安全与滩区开发建设的协调关系。     

基于Flow-3D的堤防堵口水力条件数值模拟

为了研究极端洪水条件下某河道砂性堤防溃口快速封堵技术,选取典型堤段,基于FLOW-3D对具有实际地形的堤防溃口水流运动进行三维数值模拟,计算不同口门宽度及堤防内侧不同水位条件下的口门区域水位、水位场分布、流速及流速场分布等水力学特性。结果表明,溃口内外水位差和口门宽度均对溃口分流量、口门断面平均流速有显著的影响;随着口门束窄,溃口前水位逐渐抬高,口门断面流速先增后减;口门底部和下堤头前局部流速较大。总结该河道堤防溃口水流运动特性和规律,其结果可为类似工程堵口材料和施工工艺的选取提供参考和科学依据。     

无为大堤防洪保护区河道建模方法研究

使用MIKE软件对地形数据进行网格剖分时,河道易被概化失去其原有的行洪能力。【目的】寻找合适的河道建模方法。【方法】通过总结三角形网格方案、混合型网格方案、一二维耦合方案共3种建模方案,并分别建立模型,对结果进行了对比分析。【结果】三角形网格方案建模时,河道易被概化失去过水能力;混合型网格方案建模时,河道过水能力接近实际,但河岸与保护区接边处易发散;一二维耦合方案建模时,河道过水能力较好,但易忽略堤防薄弱处的洪水风险。三角形网格方案宜在计算精度要求高、计算时间充足时,将河道网格加密后使用;混合型网格方案建模时,河岸处理过程复杂,但计算速度较加密后的三角形网格方案约提高2倍,是替代三角形网格的重要方案之一;一二维耦合方案建模时,计算速度较加密后的三角形网格方案约提高5倍,但计算精度取决于断面间距的选取,宜在河道堤防高程差别不大时使用。【结论】河道作为保护区内的主要行洪通道,建模方案的选择会改变其行洪能力的强弱,进而必然影响洪水风险分析结果,可根据分析区域的特点选择合适的建模方法。     

昆明市城市化发展对滇池入湖洪水的影响分析

滇池控制运行水位的高低在一定程度上将影响到滇池水污染的治理效果,设计入湖洪水过程是滇池汛限水位和20年一遇防洪高水位制定的重要边界条件。随着昆明城市化进程的加快,一般认为滇池的入湖洪水会明显增加。就此问题进行了基础资料的调查、收集及定性与定量相结合的分析,研究发现昆明城市化进程对滇池入湖洪水的影响有限,在设计洪水过程分析中可不予考虑,原因是在滇池入湖洪水中湖面雨洪已占30%以上,城市建成区面积在滇池流域中所占比重不足10%,加上城区排水管网设计标准低,河道比降小,行洪能力低,减缓了城市硬化地面洪水汇流入湖的速度。     

基于MIKE FLOOD模型的湟水河上游洪水风险评估

湟水河上游段属于典型的山区性河段,河道比降大,暴雨洪水的突发性强,洪水流量大,历史短,具有巨大的破坏力,严重考验着河流的防洪能力。通过MIKE FLOOD耦合模型建立一二维水动力学模型评估现有防洪工程的防洪能力,预测了湟水河上游遭遇10年、50年、100年一遇洪水时的洪水风险情况,并且根据预测结果提出了相应的工程改进建议,为该地区的防洪救灾提供了技术支撑;同时根据计算结果也表明MIKE FLOOD耦合模型在山区性河流的风险评估中具有良好的适用性。     

渭河特大桥对两岸堤防影响分析

在交通线路中桥梁是跨越河流的建筑物,位于河道中,桥墩缩窄了河道行洪断面,势必对河堤安全、河势稳定、输水安全及河道治理等产生一定的影响。根据陕西省临潼水文站和华县水文站的水文资料,对渭河特大桥桥位处的设计洪水位和壅水进行计算分析可知,在渭河大桥建成后对两岸堤防造成影响,对此进行分析评价,建议采取相应的补救措施。     

基于MIKE11水动力模型的大洋河丹东有堤段行洪能力分析

河道现状行洪能力是河道所在地区防洪安全的核心,也是防汛主管管部门汛期指导防汛的重要依据。为分析大洋河丹东有堤段的行洪能力,采用水动力模型MIKE11计算、模拟河道及河网的一维洪水演进过程,准确判断其行洪能力,为保护沿岸居民防洪安全提供理论基础。     

基于MlKE11水动力模型的大洋河丹东有堤段行洪能力分析

河道现状行洪能力是河道所在地区防洪安全的核心,也是防汛主管管部门汛期指导防汛的重要依据。为分析大洋河丹东有堤段的行洪能力,采用水动力模型MIKE11计算、模拟河道及河网的一维洪水演进过程,准确判断其行洪能力,为保护沿岸居民防洪安全提供理论基础。     

变坡陡比降河道逆行淤积物清水冲刷规律研究

陡坡河道洪水过程中常伴有强烈的泥沙输移,导致河道行洪断面缩小及水位的异常激增,但洪水过后泥沙往往被冲刷输往下游,在河道中难以发现泥沙的踪迹。泥沙造成洪水漫溢仅在洪水过程中发生作用,使得人们通常认为洪水发生的根源是强降雨,而忽略了泥沙的附加致灾作用。为了探索泥沙在洪水灾害中的影响,本文在变坡水槽中研究了在上游来沙量突变为零时床面前期淤积泥沙的冲刷发展及水位变化规律,解释了非超标洪水条件下,河道洪水位畸高而又未见明显的断面萎缩异常灾害的现象,探明了泥沙与洪水灾害的因果联系。试验结果表明上游来流量、加沙强度和泥沙粒径越大,冲刷水深越大。上游来流量、加沙强度和河床比降越大、泥沙粒径越小,冲刷速度越快。     

河道采砂危害分析与管理对策

河砂是缓冲河道水流、涵养水源、保护堤防与河岸的重要资源。目前河砂无序开采情况日益严重,造成河砂资源浪费与河道行洪安全隐患。阐述河砂滥采乱挖的危害与治理经验,提出河道采砂管理建议,以加强资源保护,维护河道行洪安全。     

基于平面二维浅水方程的海河干流行洪模拟研究

通过在天津市城市段海河干流应用平面二维浅水方程,分别模拟计算不同重现期设计暴雨下2种不同情景的河道行洪。结果表明平面二维浅水方程模拟河道洪水演进的结果较好,且受洪涝潮影响的城市河道行洪压力在下游增设抽水排涝泵站的情景下可得到有效缓解,但单一的工程措施已不能保障城市河道的行洪安全,需采取更加多样化的措施才是上策。     

河道整治工程动床模型试验研究

通过河工动床模型试验，对陕西渭河咸阳段修建的河道整治工程，开展典型洪水和不同频率洪水条件下河床冲淤、工程运行调度方案及河道治理工程对防洪的影响开展试验研究。通过验证试验论证了模型设计的准确性，通过对设计方案和优化方案在相同水沙条件下的水位变化、河床冲淤的对比，以优化方案取代原设计方案作为规划整治的依据，试验结果可为设计部门提供技术参考依据。     

河道堤防设计高程的概率设计和风

介绍河道堤防设计高程的概率和风险校核方法。该方法综合考虑多种不确定性因素的影响，利用随机微分方程推求河道水位的概率分布，并对风浪的随机影响进行分析，按照随机可靠性理论，对常规采用确定性方法确定的河道堤防高程进行漫顶风险校核和可靠性设计。     

行洪河道整治工程模型设计与试验研究

针对沂河整治工程初设方案和第2设计方案，对沂河开挖中泓后行洪及泥沙淤积情况进行河道模型试验，研究河道行洪水流特性和泥沙淤积规律及其影响因素以及因白马河出口上移引起的水流变化及泥沙淤积变化。该研究成果可为行洪河道规划设计和整治工程提供可靠依据。     

张家口市崇礼区清水河流域行洪河道规划方案探讨

由于人类为满足社会经济效益对天然河道的形态影响加剧,河道形态发生巨大改观的同时其天然行洪难以得到保障。在此背景下,选择河北张家口市崇礼区清水河流域作为中国华北地区山区行洪流域的典型区域开展调查实验,利用水文模型探究人工衬砌河道中天然行洪能否得以保障并发挥一定的经济效应。研究结果表明:人工衬砌河道中在辅以适当工程措施如消能坎后,能在一定程度上以不影响河道的自然功能下发挥社会经济效益,是一种可取的河道改造措施。     

黄河防汛总指挥部确定2004年新的防汛治河措施

根据气象分析,2 0 0 4年中国北方多雨带覆盖黄河上中游,因此,2 0 0 4年黄河防汛总指挥部确定了新的防汛治河措施。由于黄河自然来水少和人为非法建设生产堤等因素,目前黄河下游河道形成的“二级悬河”状况十分严重,主河槽高于滩地,滩地又高于堤防外地面,滩区内近2 0 0万人,耕种的近2 6.67万hm2 土地随时面临着洪水威胁。为确保防洪安全,沿黄省市要严格执行以行政首长负责制为核心的各项防汛责任制,同时要求,黄河标准化堤防济南段、河南段、蔡集控导工程必须在汛前建成,各级防汛指挥部门汛前要完成物料准备,对影响河道行洪的各类违章工程在2 …     

浙江省不同河道类型堤防堤顶超高的探索

满足防洪安全和人们亲水需求是河道建设的基本要求，本文在分析浙江省的不同河道类型、洪水成因和影响河道堤防堤顶超高因素的基础上对堤顶超高进行了有益的探索，留有一定的泄洪裕度是考虑泄洪河道堤顶超高的主要因素，风浪爬高应在考虑洪水成因和气象条件的基础上合理取用，山丘区弯曲型河道水流对冲凹岸堤防段由于防冲的需要对堤顶超高提出了更高的要求，而对蓄水排涝河道可适当降低堤顶超高以满足人们亲水需要。     

洞庭湖流域特大洪水灾害研究综述

受气候变化的影响，全球范围内极端天气时有发生，给人类社会和生态系统造成了灾难性后果。受此影响，长江上游与洞庭湖洪水遭遇的危险性正在增加，将在洞庭湖流域形成灾害性的特大洪水。研究基于过去的研究成果和现有的水文资料，梳理总结了洞庭湖流域洪水规律和防洪策略的研究进展，并重点对目前防洪减灾中存在的不足进行了分析说明。洞庭湖流域防洪工作中存在的问题主要包括：长江中游防洪规划与河道的实际安全泄量和蓄滞洪区规模存在差距；三峡水库运行以来，长期超汛限水位运行使得河道的行洪能力萎缩，清水冲涮造成河道崩岸问题突出；蓄滞洪区建设长期严重滞后，安全设施薄弱；水工程联合调度信息化、智能化水平不高，不能满足综合调度需求等。因此，洞庭湖流域防洪减灾形势依然严峻，防洪仍然是洞庭湖治理开发和保护的首要任务。针对所分析的问题，提出了以点、线、面为基础建立天地空三位一体的感知层，由感知层及时获取洪水预报所需的数据资源，通过云计算对数据进行智慧化处理，优化防洪资源，建立点、线、面工程措施与非工程措施相结合的全流域立体防洪策略，从而达到防灾减灾目的，进而为“四预”的实现奠定基础。研究成果对长江中下游及洞庭湖区防洪总体布局的科学...     

新疆库山河洪水过程模拟分析

全球气候变暖背景下极端洪水灾害频发,对地处干旱、半干旱地区的新疆影响尤为明显,洪水灾害风险增大。为了提高干旱区洪水灾害应对能力,针对新疆典型流域库山河构建了洪水分析计算模型,确定模型关键参数和边界条件,经场次洪水验证,水深平均绝对误差为24.1 cm,相对误差为24%,决定系数为0.66;流量纳什系数为0.86,决定系数达到0.97,模型具有较高的计算精度。利用高精度河道地形,洪水灾害风险普查结果、遥感信息等资料建立流域数据底板,计算了不同频率下洪水行进过程、淹没范围、水深分布以及淹没历时等情景,实现了大尺度、全流域干旱区河流的洪水演进模拟,研究成果可以为干旱内陆区河流洪水风险分析提供技术依据。