模拟最大熵法及其在河道行洪风险计算中的应用

快速简便的风险计算方法对于复杂工程体系的风险分析具有重要意义.结合随机模拟和最大熵方法的优点,对2种方法进行了耦合,提出风险计算的模拟最大熵法,并基于该方法建立了河道行洪风险分析模型.通过对淮河中游鲁台子-西淝河闸段河道行洪风险的计算分析表明,模拟最大熵法能有效避免利用随机模拟方法在计算河道行洪风险时收敛速度较慢的缺点,为复杂工程体系的风险计算提供了一条简便可行的途径.     

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...     

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。     

HEC-RAS模型在小流域山丘、平原复合型河道水面线推求应用与研究

山丘、平原地区混合地区的河道,产汇流条件复杂,单一计算方法难以有效地模拟河道的洪水情况。以北方小流域的某山丘、平原复合河道为例,基于HEC-RAS模型,在缺乏水文资料的情况下,采用对河道划分山丘、平原区域的方法对河道进行了10年一遇洪水的模拟。结果表明HEC-RAS模型采用山丘、平原区域划分的计算方法与不划分相比较,前者更为符合实际情况。同时,此方法能够适用于流态复杂的河道水面线推求,可为防洪规划与防洪预报提高精度作为参考。     

行洪除涝的合理水面率研究

根据水域承载的功能界定了水面率的概念,分析了水面率的影响因素,从水域管理的角度明确了合理水面率的内涵。提出了从行洪除涝功能考虑合理水面率确定的基本思路,即根据行洪除涝标准,协调区域内部水域的滞洪涝能力和水利工程的排洪涝能力,达到系统总体优化,提出合理内部滞蓄能力和合理外排能力,再根据合理内部滞蓄能力确定合理水面率。建立了确定合理水面率的结构模型和数学模型、河网水域水动力学模型、方案优选的经济模型,明确了其求解方法。实例验证表明该方法科学可行。     

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。     

护岸糙率对梯形河道行洪能力的影响研究

采用仿真草皮和三棱柱砖块模拟生态护岸,通过水槽试验研究了变流量和变底坡工况下梯形河道中护岸糙率的变化规律。通过数值模拟的方法,研究了非均匀流及不同宽深比情况下护岸糙率对河道水面线的影响。结果表明:河道综合糙率随水深的增加而增大,符合对数分布规律,改变流量或底坡对护岸糙率值影响不大;均匀流与非均匀条件下,河道水深均随着护岸糙率的增大而增加;非均匀流条件下,沿程综合糙率与沿程水深呈正相关;护岸糙率较大范围的变化,对宽深比较小的河道水深有较大影响,而对宽浅河道的行洪能力影响不大。     

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。     

黄河干流白银市水川段水面线计算方法对比分析

为克服能量方程逐段试算方法在河道水面线计算上存在的不足与局限,本文以黄河干流白银市水川段为例,采用二维水动力数值计算模型,对4种洪水频率工况下黄河干流白银市段的水面线高程进行计算,并将二维数值计算结果与能量方程计算结果进行复核和评价.经计算可知两种计算方法在计算结果上存在偏差,能量方程在河道水面线计算上是一种近似成果,...