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。     

基于MIKE11的引排水改善平原河网水环境质量模拟研究

调控河道边界出口流量的大小可改变河道内水体流速和流向,从而可有效改善水体水质,改善效果与引排水规模、排水口布局等有关。以宁波市江北镇海平原河网区为例,选取模拟时段2022年10月1日至11月1日,以主要污染物NH₃-N为指标,构建MIKE11水质水量耦合模型,考虑出流口泵站出流能力和维持流域最低用水量,通过3个出流口启、闭排列组合,设置出流口流量分别为9、18、24、36 m³/s的28种出流方案,利用构建的水质水量耦合模型模拟分析不同方案下边界出口流量对水体流速及污染物NH₃-N的影响,结果表明：(1)综合水动力水质因素,出流量为18 m³/s时能更好的改善河流水动力条件与水质状况,出流口为24、36 m³/s较大流量时,开放一或两个出流口,河道存在溢流风险,此时需多开启出流口,以保证防洪安全;(2)模拟后的最优方案可使平均流速达到0.056 m/s,NH₃-N平均浓度下降至1.660 mg/L,水质改善率达17.0%,河道水质可从劣Ⅴ类提升至Ⅳ类或Ⅴ类...     

基于多模型耦合的城市内涝多视角分析

为了系统分析城市内涝发生机理,明确不同情景下的内涝风险和引发内涝积水原因,提出解决城市内涝问题的建议,以北京市清河内典型流域老龙口沟为例,利用InfoWorks ICM软件分别构建降雨-产流、管网汇流、河道汇流与地表漫流模型,并耦合形成精细化综合洪涝模型。在此基础上模拟不同暴雨情景下的管网排水状态、河道行洪与地表漫流过程。结果表明:雨水管网建设标准偏低,低于1年一遇雨水管网不达标率高达79%;河道抵御暴雨洪水能力较强,现状行洪能力高于50年一遇洪水行洪要求;内涝积水点多集中于低洼道路和建筑区低洼处以及河道拐弯处。通过模拟结果分析该流域的内涝积水问题由不透水下垫面比例高、管网排水能力弱、局部地形低洼、局地强降雨易发等多因素综合造成,研究可为内涝问题治理提供技术支撑。     

基于MIKE21的南四湖上级湖水量水质响应模拟研究

南四湖是南水北调工程中十分重要的调蓄湖泊,对于南四湖水量水质之间关系的研究具有非常重要的意义。在总结分析前人对南四湖上级湖水量水质研究的基础上,由统计数据资料,运用MIKE21模型,模型参数主要选取湖内糙率、污染物扩散系数以及污染物降解系数,模型所选取的污染物指标为COD和TP两种。对模型参数进行验证后,模型具有一定的代表性和准确性。将模型应用于模拟方案进行模拟分析,模拟分析了多情景下南四湖上级湖内水质变化过程,并根据结果分析得到南四湖上级湖内水量水质响应关系,为南四湖水质改善提供理论依据。     

基于MIKE21的汾河水库突发环境事件数值模拟

为揭示汾河水库突发环境事件时污染物的迁移扩散规律,识别水库潜在风险源,采用实测数据对二维水动力-水质模型进行率定与验证,并以二甲苯泄漏为例,考虑事件源、浓度、排放入口、风动力因素,设置11种情景模拟污染物的迁移扩散规律。结果表明,污染物初始质量浓度决定汾河水库受污染程度;风动力是影响污染物扩散的关键因素,风向决定污染物扩散路径,风速增加1倍时,污染物扩散速率和超标面积分别增加46.5%和64.2%,风速相同时,西北风比西南风更有利于污染物的扩散;排放口的水量及水流流速也是影响污染物扩散的关键因素,东侧排放口污染物的扩散速率大于西侧入口及北部入口。     

SWMM和MIKE11耦合模型在城市感潮河网中的应用

近年来,由于经济迅速发展,城市化进程加快,涝灾所造成损失越来越突出,城市洪涝己成为目前全世界众所关注的重大问题。本文运用SWMM水文模型和MIKE11水动力学模型,模拟计算了某研究区域内降雨径流及防洪排涝过程。计算结果较为合理可靠,说明本文采用的耦合模型对其它平原感潮河网地区的防洪排涝规划具有应用价值。     

基于MIKE11模型的平原感潮河网城市防洪规划研究

平原感潮河网城市人口众多,经济发达,河道湖泊密布。随着近年来城市化的快速发展,城市防洪压力与日俱增。以海门市为研究对象,运用MIKE11模型对研究区域内河网及水工建筑物进行概化,在100年一遇降雨与潮位组合情况下,模拟计算现状和规划工况条件下区域内主干河道的最高水位,对比防洪规划实施前后研究区域内主要河道的水位变化情况,分析防洪规划带来的有利影响。计算结果表明在平原感潮河网城市的防洪规划中,MIKE11模型具有一定的应用价值。在改、扩、新建主干河道和沿江闸站等工程措施下,区域排水能力加大,并阻止长江高潮位的顶托倒灌,河道100年一遇设计水位明显降低。     

模拟技术与多目标决策在平原湖区水资源优化高度中的应用

以微山湖、骆马湖水资源系统为例，应用系统分析中的模拟技术建立模拟模型。为充分利用各时段的提水能力，减少因提水能力限制而造成的系统缺水量，根据微微山湖、骆马湖历史序列和生成序列，推求两湖在系统提不能力允许下的抽蓄保供线，计算各运行方案的系统响应值，自下而上非劣解集。根据系统目标重要性的优先次序，并考虑地区的基础及国民经济发展要求，确定最优解。     

模拟技术与多目标决策在平原湖区水资源优化调度中的应用

以微山湖、骆马湖水资源系统为例，应用系统分析中的模拟技术建立模拟模型。为充分利用各时段的提水能力，减少因提水能力限制而造成的系统缺水量，根据微山湖、骆马湖历史序列和生成序列，推求两湖在系统提水能力允许下的抽蓄保供线，计算各运行方案的系统响应值，生成非劣解集。根据系统目标重要性的优先次序，并考虑地区的经济基础及国民经济发展要求，确定最优解。     

平原湖区排涝模数计算方法的比较研究

开展排涝计算方法研究对于合理确定平原湖区的排涝系统规模和有效控制涝灾损失具有重要的现实意义。在对现状排涝计算方法进行系统论述的基础上,选取湖北省四湖流域的螺山排区作为研究区,对平原湖区4种常用排涝模数计算方法(平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法)进行了定量比较,并对排涝计算方法的选取进行了探讨。结果表明:平均排除法、经验公式法、水量平衡法和河网水力学模型法均适用于螺山排区排涝计算。综合考虑到保护对象特点和近期极端天气概率增加等因素,1日暴雨和3日暴雨时,分别选用水量平衡法和经验公式法计算排涝模数偏于安全。研究成果可为平原湖区排涝模数计算方法的合理选取提供参考。     

加强平原湖区规划及治理方法的研究

1991年入讯前后,全省共发生了四次大暴雨过程,特别是6月29日至7月11日又发生了连续13天历史罕见的“91.7”特大暴雨,此次暴雨范围之广、强度之大、持续时间之长,均是我省近百年来所没有的。全省军民在省委、省政府的领导下,奋力抗灾,使灾害大为减轻。40多年修建起来的各类水利工程在抗灾斗争中发挥了巨大作用。由于这次灾害的重灾区集中在我省粮棉主要产区和经济     

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。     

基于MIKE21模型的长江中环排污口水质影响分析

入河排污口设置论证工作对于预防流域水污染、保护长江水生态环境有重要意义。入河污染物的排放影响分析是排污口设置论证的重要工作之一。采用MIKE-21模型,建立了荆州中环污水处理厂排污口所在长江河段二维水动力学和水质扩散模型,模拟污水中COD、BOD5、氨氮等主要污染物在长江河段中的迁移和扩散情况,分析污水排放对长江水质的影响范围和影响程度。结果表明:MIKE-21模型对入河污染物的扩散过程模拟精度较高,模拟成果合理,基本反映了排污口污水排放对所在江段的水质影响情况,可作为排污口设置论证的参考依据。     

MIKE21模型在精河防洪保护区避洪转移中的应用研究

新疆北部地区暴雨融雪混合型洪水突发性强、流速大,严重威胁下游山前平原河段防洪保护区内的人民生命财产安全。为提高避洪应急转移工作效率,将洪灾造成的人员伤亡和财产损失降到最低,以典型的山前平原河流精河为例,基于MIKE 21建立河道及防洪保护区内的整体二维水动力学模型,模拟遭遇百年一遇洪水时的风险情况,在分析防洪保护区淹没水深、流速和洪水到达时间的基础上,给出了防洪保护区内的需转移单元、可安置区域和转移人口等信息,为防汛指挥部门在实际避洪转移安置工作中提供了辅助决策支撑作用。     

基于SWAT模型的平原灌区水量平衡模拟研究

基于气象资料、水量资料和遥感影像,针对河套灌区复杂的空间结构和灌排体系,使用人工自定义子流域的方法建立了河套平原灌区的SWAT模型,并进行率定和验证。结果表明,模型的率定与验证结果总体满足ENS≥0.5,R2≥0.6的基本要求,人工自定义子流域边界的方法在平原灌区切实可行。灌区内水量主要补给是灌溉(42.66%)与降雨(49.35%);蒸发(77.45%)与地下水深层渗漏(20.44%)是水分主要消耗项。建立的SWAT模型在平原灌区适应性较强。     

基于MIKE和HEC-RAS模型模拟锦江水面线比较研究

应用HEC-RAS和MIKE11模型对江西省高安市锦江河段进行水面线计算,并与实测水位数据进行对比,计算模型精度,综合考虑参与建模的主要水文参数初始水位和河道糙率,并对其进行敏感性分析。结论如下:MIKE11模型计算的水面线精确度更高,其水位结果也略高于HEC-RAS模型,两个模型对河道糙率的敏感性不同是造成水面线结果差异的一个重要因素。经计算,MIKE11模型对糙率更为敏感。MIKE11模型对锦江河道水面线的推算具有更加重要的意义。     

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。     

基于GMS的北京市房山平原区地下水数值模拟研究

根据北京市房山平原区的水文地质条件,将研究区水文地质概念模型概化为三维非均质、各向同性、非稳定地下水流系统,并应用GMS软件对研究区地下水系统进行了识别和验证。采用情景分析方法,在模拟8种不同情景方案下规划年地下水的变化情况,给出适宜研究区地下水可持续发展的最佳方案。在情景5方案,即在中度节水、种植结构保持现状和强化减少地下水的情形下,研究区2020和2030年的地下水位处于最佳状态,相比于基准年,地下水位分别回升了3.55m和5.85m,研究区处于正均衡状态,降落漏斗消失。