沁河中游复式断面洪水演进模拟

【目的】提高一维洪水演进模型的计算精度,以更准确地模拟洪水的传播过程。【方法】根据山西省沁河复式河道的特点,利用Preissmann四点偏心隐式差分格式对圣维南方程组进行离散,建立了改进的洪水演进一维数值模型。根据Arcmap提取的沁河横断面资料,利用沁河张峰水文站至润城水文站1975-1977,1988,1993和1996年的实测洪水过程对模型的计算结果进行验证。【结果】历史洪水洪峰流量的计算值与实测值的相对误差在10%以内;张峰水文站最大相差水位为0.74m,润城水文站最大相差水位为0.42m,洪峰传播时间的最大差值为1.57h;计算的水位和流量过程与实测结果吻合较好,可以利用改进的洪水演进一维数值模型对设计洪水的洪水演进过程进行计算。【结论】所建立的改进洪水演进一维数值模型合理可行,设计洪水的计算结果符合洪水的传播特性,可以将结果提供给二维计算,并作为堤防防洪能力预测的依据。     

基于MIKE11的冶勒水库溃坝洪水模拟研究

溃坝给人民的生命和财产安全带来了巨大的危害,溃坝洪水模拟可对大坝失事的影响进行预估,因此对洪水风险评价及应急预案制定有着重要的意义。文章以南桠河流域冶勒水库及其下游区域为研究对象,基于MIKE11中DAMBRK溃坝模型,对四种不同溃决情景下溃坝洪水在下游的演进过程进行模拟,并分析对下游的影响。结果表明,冶勒水库发生溃决后,以泄洪洞堵塞或垮塌,同时遭遇大洪水,放空洞泄流能力不够导致大坝漫顶溃决对下游危害最大;以大坝施工质量或地震对坝体的破坏,导致大坝发生管涌溃决危害最小;然而在做防范措施时,要尽量以漫顶溃决的洪峰流量为参考,从而减小冶勒水库溃决给下游带来的不利影响。     

堤防工程的养护修理浅析

堤防工程是人们防御洪水灾害的主要工程措施。堤防工程安全不仅事关大局,而且特点显著。主要表现为：堤身、堤基情况复杂、隐患多;堤防轴线长,安全监测难度大;水位和水势难以调控,河水来去迅猛、河势多变;堤防隐患及险情随机性大。堤防工程养护修理可以保证堤防工程安全,保持良好的运行状态,使其很好地发恢堤防工程功能。     

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。     

基于GIS的区域洪水灾害风险评价方法研究

介绍了洪水灾害风险评估的方法,即从形成洪水灾害的机理出发,首先建立研究区的洪水危险性评价模型和社会经济易损性评价模型,然后再建立研究区的洪水灾害风险评价模型,最后利用地理信息系统(GIS)的空间叠加分析法,对研究区进行洪水灾害风险评估。     

堤坝管涌隐患探查技术研究

目前,我国建有各类堤防25万km,其中,主要堤防6.57万km,堤防作为我国防洪工程体系的重要组成部分,受建设时期的条件限制,堤防有两大特点:一是堤身建筑质量较差;二是堤基条件差。因此,在遭遇洪水时,堤防经常发生管涌等险情。因此,构建一套灾害应急抢险体系,在管涌发生前探查出薄弱区域,对堤坝的隐患排查、及时除险极为重要,文章对一种以瑞雷波为基础的堤坝管涌隐患探查的技术进行研究。     

HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用

【目的】研究HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用效果。【方法】通过对汉江上游安康至白河段的实地考察,基于数字流域平台及HEC-RAS模型对2010年"7·18"、2011年"9·19"2场洪水进行了演进模拟,并结合ArcGIS重现了2场洪水的淹没范围和水深。运用HEC-RAS模型对考察发现的5次洪痕进行洪峰流量的重建,与利用比降面积法的重建结果进行比对,并利用实测数据对重建结果进行了验证。【结果】模型的率定、2场洪水水位与流量等指标的模拟系列和实测系列的纳什效率系数(NSE)及确定性系数(R2)均大于0.91;此外,基于HEC-RAS模型重现的淹没区域与实地调查所得结果吻合度较好,且根据洪痕重建的洪峰流量误差为0.12%~2.88%,重建精度较高,优于比降面积法。【结论】HEC-RAS模型可用于汉江上游洪水的演进模拟和洪峰流量的重建,可视化的淹没范围、水深等成果可为安康市洪灾风险评价提供基础数据。     

阿克苏地区洪水灾害危险性及易损性分析

采用1807²015年阿克苏的洪水灾害数据以及19952015年阿克苏的洪水灾害数据以及1995²015年该地区洪水灾害易损性数据,运用Excel2003和GIS空间插值方法分析作图,对洪水灾害的危险性和易损性进行了分析,结果表明:阿克苏地区洪水灾害呈现出发生频率上升,发生周期缩短,年内主要发生在6、7、8这3个月,且受灾县市比较多;危险性:从洪水类型看,暴雨洪水危险性最高,融雪洪水、混合型洪水和突发洪水危险性相差不大;洪水危险性从县市看,乌什县、阿克苏市和温宿县为高危险区,沙雅县、拜城县为中危险区,其余为低危险区;易损性:库车县、新和县和阿瓦提县为高易损性区,沙雅县、温宿县、阿克苏市是中易损性区,拜城县、乌什县为较低易损性区,柯坪县为低易损性区。     

基于DEM的洪水淹没模拟分析及虚拟现实表达

以数字高程模型(DEM)为数据基础,分析了给定洪水水位与洪水水量两种洪水淹没范围计算方法,并利用Arc Engine开发组件实现了淹没区的虚拟现实表达.结果表明:两种计算方法可快速、高效地模拟洪水淹没范围,结合地理信息系统可直观地展示在三维可视化平台上,为防洪指挥调度及洪灾灾害的评估提供更加科学、直观的决策服务,对现代水利的数字化和信息化建设有一定的现实意义.     

阿克苏地区洪水灾害危险性及易损性分析

采用1807~2015年阿克苏的洪水灾害数据以及1995~2015年该地区洪水灾害易损性数据,运用Excel2003和GIS空间插值方法分析作图,对洪水灾害的危险性和易损性进行了分析,结果表明:阿克苏地区洪水灾害呈现出发生频率上升,发生周期缩短,年内主要发生在6、7、8这3个月,且受灾县市比较多;危险性:从洪水类型看,暴雨洪水危险性最高,融雪洪水、混合型洪水和突发洪水危险性相差不大;洪水危险性从县市看,乌什县、阿克苏市和温宿县为高危险区,沙雅县、拜城县为中危险区,其余为低危险区;易损性:库车县、新和县和阿瓦提县为高易损性区,沙雅县、温宿县、阿克苏市是中易损性区,拜城县、乌什县为较低易损性区,柯坪县为低易损性区。     

基于GIS的安徽省洪涝灾害风险区划研究

[目的]研究基于GIS的安徽省洪涝灾害风险区划。[方法]以县域为基本单元,以安徽省1∶25万基础地理数据为基础,从洪涝灾害危险性和经济易损性2个角度出发,采用基于熵权的模糊层次分析法计算各因子的权重,建立洪涝灾害风险评估模型,研究安徽省洪涝灾害风险性区划,并利用近10年的安徽省灾情资料对风险评估结果进行精度检核。[结果]安徽的洪涝灾害风险区域性差别较大,洪涝灾害风险最为严重的地区在阜阳临泉、淮北灵璧一带,风险程度由皖北平原向皖南山区和皖西大别山区地区逐次降低、由淮北平原向江淮丘陵、皖南山区逐次降低。近10年的安徽省灾情资料统计显示,经济损失严重的地区主要位于淮北平原南部的灵璧、固镇、淮南等地区;而农作物受灾面积损失严重的地区主要分布于淮北平原的砀山、萧县等地区,另外皖西大别山区的金寨等地区农作物受灾面积损失也较为严重,其余地区受灾面积较小;受灾人口的分布与农作物受灾面积的分布基本一致。可见,基于GIS的安徽省洪涝灾害风险评估与实际情况基本一致。[结论]基于GIS的洪涝灾害风险区划分析方法具有较好实用性。     

马莲河流域洪涝灾害及洪水频率分析研究

通过搜集、整理和分析历史文献资料,对1368～2007年640年间马莲河流域洪涝灾害进行了研究。结果表明在640年间马莲河流域共发生洪涝灾害114次,平均5.61年发生1次,说明马莲河流域为洪涝灾害多发的区域,而且随着人类活动的加强和全球气候的暖干化,洪涝灾害发生的频率加快;同时结合历史调查和实测资料分析洪水频率表明,马莲河流域实测资料序列短,即使结合历史调查洪水资料,也难以精确获得百年一遇以外的洪峰流量,直接影响到大型水利水电工程的洪水设计精度,说明开展马莲河流域的古洪水水文学研究具有十分重要的意义。     

基于DEM的洪涝灾害监测模型与应用

基于中尺度自动气象站降雨资料和1：5万高精度DEM（数字高程模型）数据,提出实用洪涝灾害监测的技术方法,通过对中尺度自动气象站降雨量的分析与处理,预判洪涝灾害淹没的大致发生区域。并以1：5万高精度DEM为基础数据,采用分区＂水平面＂近似方法,建立基于DEM的洪涝灾害监测模型。将该技术方法对试验区进行应用分析,通过中巴02B星对洪涝灾害监测结果的验证,发现基于DEM的洪涝灾害监测的淹没区与基于中巴02B星的洪涝灾害监测的淹没区在空间分布上十分吻合,表明该方法能够实时、较准确地对洪涝灾害进行监测,可为防洪决策服务提供科学依据。     

潖江滞洪区森林植被覆盖率与防洪减灾的耦合关系

采用森林水文学、陆地水文学及3S技术原理与方法,基于遥感影像NDVI指数与水文学模型参数的关联,构建森林植被覆盖率与洪水淹没耦合关系模型,计算了现状和高植被覆盖率情景下潖江滞洪区可能出现的洪水灾害.当潖江口分洪百年一遇洪水时,70%植被覆盖率情景与现状条件相比,淹没面积减少32.8%,农业损失减少40%,固定资产投资减...     

蓄滞洪区洪水演进模拟及设计洪水演进模型的验证

[目的]研究蓄滞洪区中的工程设计及防洪影响评价方法。[方法]以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法,建立洪水演进数学模型。根据蓄滞洪区内不同地形条件及洪水调度方案,以相应的水动力学方法,对模型区域的通量、蓄水量和洪水实时淹没水位进行计算,并考虑了公路建设中路基体积、涵洞尺度、取土方量对蓄滞洪区洪水演进的影响。[结果]对建立的洪水演进数学模型用小清河蓄滞洪区的历史洪水淹没资料进行验证,模拟了自然滞洪和分区滞洪2种情况下的洪水淹没过程,模拟结果与历史统计淹没范围基本吻合。[结论]该研究为蓄滞洪区中的工程建设和防洪影响评价提供了研究思路和方法。     

浆砌石护坡在阜康市四工河治理中的应用及效果

阜康市四工河河道两岸多年遭受洪水的严重侵蚀破坏,直接危及到了下游引水干渠、耕地和村庄的安全。2010年对该段河道进行了综合整治,险工治理主要采取护岸及河道裁弯取直及护坡等工程措施。经水文计算结果和对实地情况进行分析,决定护岸工程主要采用浆砌石导流堤进行平顺护岸,其中浆砌石护坡是工程设计中的主要内容。该工程当年年底竣工。经过近一年的运行,整治效果明显,根治了水患,取得了明显的防洪效益,验证了工程设计的合理性。     

1960—2002年冶河流域洪水径流特征及影响因素分析

冶河是石家庄市供水水源地黄壁庄水库重要补给源。通过分析,台河流域1960—2002年洪水径流特征及降水、气温等气候因素和人类活动对洪水径流的影响。结果表明：冶河洪峰流量和洪峰出现频率于70年代末初开始都呈减小的变化趋势,水利工程和农业用水是主要影响因素;水利工程和农业用水对小洪峰的削减效应要强于对大洪峰的削减效应,对小降水年份的径流削减效应要强于丰雨年份,当降雨量达到一定阈值时,径流消减效应可以忽略。     

本溪县洪涝灾害年发生规律及特点分析

利用1958～2010年降水资料,对本溪县洪涝灾害年发生的频率和周期进行分析,探讨该县洪涝灾害年发生的特点和规律。结果表明,1958～2010年本溪县总共出现严重洪涝灾害年8次,平均每15年出现1次,主要集中在7、8月,尤以8月最多;本溪县洪涝灾害年发生存在大周期10年和小周期5年的明显规律,基本＂逢5＂、＂逢10＂年发生,各年代发生概率基本趋于0.2%。进入21世纪以后,洪涝灾害年发生频率加大,且有进一步增强趋势。     

模拟技术在水库防洪预案中的应用

[目的]探讨模拟技术在水库防洪预案中的应用。[方法]在研究河流系统模拟相关理论的基础上,采用InfoWorksRS系统建立了河流系统洪水演进模拟数字化模型,并对校核标准洪水下泄进行了仿真模拟分析。[结果]利用基于InfoWorks RS软件的洪灾信息系统对校核标准下洪水下泄对下游的淹没情况进行模拟,得出了各断面最大流量时的各水力参数、各控制断面流量与流速度随时间的变化图、各断面水力要素随时间的变化图以及下游水库控制流域最大淹没面积风险分析图。[结论]为减少洪涝灾害造成的严重损失、制定防洪预案提供了参考。