乐昌峡水利枢纽工程一、二维水流洪水演进数值模拟研究
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等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟谭柱林;彭杨;肖杨【摘要】采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组,其中动量方程的雷诺应力项用雷诺应力(RAM)模型求解,运用Fluent软件模拟了90°等宽明渠交汇口6种流量比的二维水流运动.通过将数值模拟的分离区尺寸与试验资料进行比较,发现用RAM模型模拟在小流量比流动精度较高,建议采用采用混合湍流模型:当流量比小于0.583取RAM模型计算值,否则取H-L模型计算,并绘制了分离区长度、宽度与流量比关系图.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】交汇口;雷诺应力模型;分离区;数值模拟【作者】谭柱林;彭杨;肖杨【作者单位】华北电力大学可再生能源学院,北京102206;华北电力大学可再生能源学院,北京102206;华北电力大学可再生能源学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TV91明渠水流交汇广泛存在于自然河流和水利工程中,在交汇口处主支流相互掺混顶托,下游靠近支流一端会产生分离区。
交汇口水流如图1所示,支流进入主渠后,由于附壁效应及主支流相互挤压,交汇口下游出现断面环流(二次流);支流在汇流口侧下游附近形成尺寸沿水深变化的水流分离区(回流涡旋区);外部水流收缩,形成折向主槽外侧边壁收缩区;交汇口上游水面局部隆起,形成壅水区,改变流量与水位的单一对应关系[1]。
对河流交汇分离区的特性研究表明,分离区流速结构变化对河流物质输移和河床演变产生较大影响,由分离区长度和宽度确定水流加速区和减速区的位置,对于预测交汇区的物质输移和河床演变具有重要意义[2]。
图1 交汇口水流结构交汇口分离区同时受多方面因素影响,可分为几何因素(如交汇口形状、主支槽宽、槽底坡降、交汇角度等)和水力因素(如干支流流量比值、糙率、水流弗劳德数等),可从理论分析、试验测量和数值模拟等方面进行研究。
乐昌峡水利枢纽防洪应急预案doc乐昌峡水利枢纽防洪抢险二0一0年三月目录一、编制目的和工作原则—―――――――――――3二、差不多情形――――――――――――――――― 3三、施工期超标洪水阻碍处理范畴―――――――― 4四、施工期超标洪水阻碍实物指标――――――――8五、洪水运算和调洪演算成果――――――――――10六、施工期超标洪水应急处理方案————————11附件:1.附表1(水面线淤沙前后运算成果(144.5m汛限、正常高154.5m))2.附表2(施工期10年一遇回水成果表)3.附表3(施工期超标准洪水回水成果表)一、编制目的和工作原则1.1目的汛期已到,为防备武江流域峡区内洪水,确保乐昌峡水利枢纽工程能安全、高效、正常施工,以及库内群众的安全转移,特制定本预案。
1.2工作原则贯彻“安全第一、常备不懈,以防为主,全力抢险”的方针,遵循团结协作和局部利益服从全局利益的原则二、差不多情形2.1工程概况广东省乐昌峡水利枢纽工程位于广东省北部乐昌市境内属北江支流武江中游、旧铁路坪乐支线塘角车站邻近,距离乐昌市区约15km。
乐昌峡水利枢纽工程是以防洪、发电为主,兼顾航运、灌溉等综合利用的水利枢纽工程,工程建成后,可操纵武江洪水,消减洪峰,使乐昌市防洪标准由目前的10年一遇提高到50年一遇;与浈水上在建的湾头水库联合调度,可使韶关市防洪标准由20年一遇提高到100年一遇。
水库正常蓄水位为154.5m,防洪限制水位144.5m;总库容为3.333亿m3(其中防洪库容为2.113亿m3),电站装机132MW。
2.2施工期超标准洪水对库区的阻碍依照工程总体进度打算,2018年底前库区移民搬迁完毕,大坝具备防洪功能,但由于施工围堰及在建大坝或其它水工建筑物的挡水作用,在2018年年底前施工建设期若发生超标准洪水时(以下简称“施工超标洪水”),尽管目前施工期洪水标准以下移民差不多搬迁,但在此以上至水库埋住标准间的移民尚未搬迁,因此将造成库区不同程度的临时埋住,需要处理。
应用二维数值方法模拟蓄滞洪区洪水运动
权锦;张大伟;蒋云钟
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2012(043)004
【摘要】针对蓄滞洪区内洪水运动的特点,对二维浅水方程的守恒形式进行非结构离散,建立了高精度的数学模型.该模型通过Roe格式的近似Riemann解计算界面数值通量,采用数值重构的方法获得时空二阶离散精度.通过方形溃坝算例和超临界流算例验证了该模型具有较高的数值精度和可靠的稳定性,能够捕捉水面间断和处
理干滩问题.应用该模型对胖头泡蓄滞洪区的溃堤洪水进行了数值模拟,结果表明,该模型很好地模拟了溃堤洪水在蓄滞洪区内的运动过程,所得结果可以为防洪决策提
供依据.
【总页数】5页(P107-111)
【作者】权锦;张大伟;蒋云钟
【作者单位】中国水利水电科学研究院,北京100038;中国水利水电科学研究院,北京100038;中国水利水电科学研究院,北京100038
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.3
【相关文献】
1.基于TVD隐格式的二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水淹没模拟中的应用研究 [J], 李春红;徐青;周元斌;吉庆伟;向小华
2.二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水演进模拟分析中的应用 [J], 李允军;徐青;周元斌;吉庆伟;向小华
3.基于TVD隐格式的二维水动力学模型在蓄滞洪区洪水淹没模拟中的应用研究 [J], 李春红;徐青;周元斌;吉庆伟;向小华;
4.基于一二维耦合的共渠西蓄滞洪区洪水演进模拟 [J], 刘伟;和宛琳
5.蓄滞洪区平面二维干河床洪水演进数值模拟 [J], 曹志芳;李义天
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第 1 期2024 年 2 月NO.1Feb.2024水利信息化Water Resources Informatization0 引言我国东南沿海山区受季风影响显著,年内降雨分配严重失衡,3—10 月降雨量约占全年降雨量的90%,导致洪涝漫溢成灾。
浙江省温州市东临东海,汛期常遭受台风暴雨引起的洪水灾害,灾害类型包括水库超汛泄洪、山洪灾害、城市内涝[1]。
水库的兴建能够有效缓解洪灾威胁,通过水库预报调度,预判洪水量级,腾出库容以达到均匀泄流目的。
当前,大中型水库防汛防台主要面临库区管理不力、下游河道防洪能力不足、洪水预测调度能力薄弱等问题[2]。
同时受厄尔尼诺现象影响,季风气候愈加多变,城市化进程加快导致洪灾损失不断增大,使得温州市防汛防台形势更加严峻,对水库防洪功能提出了更高要求。
由于单一模型的局限性,国内外学者已对水文、水动力模型耦合进行了大量研究与应用[3-8]。
在实际应用场景中,可根据流域或水库防洪情景,选取合适的水文水动力耦合模型,为洪涝灾害模拟预报提供技术支持[9]1140。
水库作为我国目前应用最广泛的防洪工程措施之一,利用水文、水动力模型对水库预报调度和下游洪水演进进行一体化模拟分析,是水库防汛调度业务数字化、智慧化转型升级的重要手段[10],对提升水库防洪能力、保障下游社会经济安全至关重要。
本研究以温州市泽雅水库及下游河道为研究对象,构建三水源新安江模型并利用马斯京根河道演算法进行水库和区间洪水预报,构建水库调度模型用于泄洪控制,构建一/二维水动力模型用于水库下游洪水淹没模拟,形成流域洪水预报-调度-演进一体化模型,并将一体化模型集成接入泽雅智慧水库平台,提高防汛决策部署能力。
1 研究区概况泽雅水库位于戍浦江中游,水库集雨面积为102 km2,是一座集供水、防洪于一体的中型水库。
戍浦江位于瓯江下游右岸,流域面积为 247 km2,地势整体呈西南高、东北低,山区面积占比达90%以上。
收稿日期:2008-01-10基金项目:水利部太湖流域管理局项目(太浦闸洪水风险图编制项目);国家自然科学基金项目(40306016);同济大学 985工程二期建设项目(020*******)作者简介:陈思宇,男,同济大学土木工程学院水利工程系,硕士研究生。
文章编号:1001-4179(2008)15-0051-03太浦河一维、二维水流数值模拟比较研究陈思宇 匡翠萍 刘曙光 王 炜(同济大学土木工程学院,上海200092)摘要:相对于太浦河洪水风险图编制的研究范围,太浦河是一条狭长的河道,河道内如采用二维水动力模型数值计算将影响洪水风险系统调用数据的效率和可视化的效果,可考虑河道内采用一维水动力模型计算。
为了验证一维水动力模型是否能应用于太浦河洪水风险编制中的太浦河河道洪水演算,运用一维、二维水动力模型对太浦河河道分别进行了恒定情况和非恒定情况的洪水演算。
一维、二维水流数值模型的计算结果表明:水位与断面平均流速吻合性较好。
因此得出结论:用一维水动力模型在计算太浦河河道内洪水演算具有与二维水动力数学模型相当的精度,并能大大提高洪水风险系统调用数据的效率,并提高了可视化的效果。
关 键 词:洪水风险分析;一维水动力模型;二维水动力模型;Delft3D-Flow;太浦河中图分类号:TV122 文献标识码:A1 概况太湖流域地貌特点四周较高、中部低洼,形成一个以太湖为中心的碟形洼地平原,其间河港纵横,湖荡棋布。
由于受到梅雨型降雨和暴雨型降雨两大类洪涝灾害,使得太湖流域受到巨大的经济损失。
为了满足防洪的需要,先后有11项骨干工程[1]建成投入使用,其中太浦河工程是太湖洪水的骨干排洪河道,也是太湖向下游供水的骨干河道。
但由于太湖总体泄洪能力不足,洪涝矛盾突出,太浦河、望虞河难以充分发挥其排泄太湖洪水的潜力,还需要结合洪水风险图编制这一非工程措施来提高太浦河和望虞河排泄太湖洪水的潜力。
在太浦河洪水风险图编制过程中,相对于研究区域(纵向:太浦河沿线80k m;横向:太浦河两岸20km 左右),太浦河(长76km,平均河宽250m 左右)是一条狭长的河道,如果河道内采用二维数值计算,在地形资料充分的条件下,能获得较精确的平面流场。
乐昌峡水利枢纽工程导流标准及导流方式选择
黄宇航
【期刊名称】《水利水电》
【年(卷),期】1998(000)002
【摘要】通过对乐昌峡水利枢纽工程的具体情况分析,比较了不同施工导流时段下的导流工程量、技术经济指标及工期损失;并通过分析各施工导流时段在技术上的可行性和经济上的合理性,选择最优的导流设计洪水标准。
对两种导流方式在技术上和进度上作了比较和选择。
【总页数】4页(P1-3,8)
【作者】黄宇航
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV551.1
【相关文献】
1.乐昌峡水利枢纽工程变更管理刍议 [J], 胡洁婷;林志鸿
2.乐昌峡水利枢纽工程施工导流设计 [J], 刘力捷;姚礼敏
3.乐昌峡水利枢纽工程施工导流洞进口消涡措施探讨 [J], 练伟航;张广传;赖冠文;黄东
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5.乐昌峡水利枢纽工程电站输水方式的选定 [J], 宋春华
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中国科学 G辑:物理学 力学 天文学 2008年 第38卷 第8期:962~972 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS强冲积河流过程二维水沙耦合数值模拟岳志远①, 曹志先①*, 李新②, 车涛②①武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 武汉 430072;②中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 兰州 730000*联系人, E-mail: zxcao@收稿日期: 2007-06-11; 接受日期: 2008-04-18国家重点基础研究发展计划(编号: 2007CB714106)、国家自然科学基金(批准号: 50459001)和中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号: KZCX3-SW-357-02)资助摘要强冲积河流过程泥沙运动非常活跃、河床变形快, 与水流之间存在强烈的相互作用. 传统的基于简化控制方程的非耦合数学模型违背了基本守恒律, 只能近似地适用于弱冲积河流过程. 建立普遍适用于强、弱冲积过程的二维水沙耦合数学模型, 将现有对不可冲刷床面浅水二维流动的、可以捕捉激波和接触性间断的WAF TVD二阶数值方法扩展至可冲刷床面浅水二维水沙运动问题. 应用该耦合模型研究了典型冰湖溃决洪水过程. 关键词冲积河流洪水耦合数学模型泥沙运动冰湖溃决洪水近几十年发展了大量的冲积河流数学模型并被广泛应用于研究河流工程、环境、生态与灾害问题. 但是, 现有模型主要建立在水沙非耦合理论基础之上, 只能近似地适用于输沙强度小、河床变形很慢的弱冲积过程. 然而, 强冲积过程在自然界广泛存在, 其水流急剧变化, 往往诱发非常活跃的泥沙运动和快速河床变形. 高含沙洪水经常发生在中国的黄河以及孟加拉国和巴拉圭等国的一些多沙河流中, 其河床变形速率与水深变化率可能为同一数量级[1], 是一类典型的强冲积过程. 冲积河流大坝溃决(或拆除)洪水能量大, 必然诱发非常活跃的泥沙运动与显著河床变形1), 也是典型的强冲积过程(如1975年8月特大暴雨导致中国河南省板桥、石漫滩等水库大坝溃决). 冰湖溃决洪水(GLOF, glacier lake outburst flood)通常发生在高原地区陡峭坡面上[2~6], 水流强度大、侵蚀能力强, 可能急剧冲刷坡面, 诱发泥石流灾害, 伴随着全球气候变暖, 许多冰湖具有潜在的溃决危险[7], 构成一类典型的强冲积过程.强冲积过程水流、泥沙与床面之间存在强烈的相互作用, 传统的非耦合数学模拟理论忽略了其基本力学特征, 其简化的控制方程违背了流体力学守恒定律, 无法适用于强冲积过程. 因此, 需要建立基于完整守恒律和高性能数值格式的水沙耦合数学模拟理论. 国内有学者建立1) Zech Y, Spinewine B. Dam-break induced floods and sediment movement-state of the art and need for research. In: First Workshop of EU Project IMPACT. HR Wallingford, 2002962中国科学 G 辑: 物理学 力学 天文学 2008年 第38卷 第8期963非耦合数学模型以研究低水头堤岸溃决水沙过程[8,9], 但实质上这仍然局限于弱冲积过程. 近年有学者引入了原本为空气动力学问题而发展的激波捕捉数值方法用于研究不可冲刷床面(定床)溃坝洪水演进过程[10,11]. Cao 等人[12]建立了可冲刷床面(动床)一维水沙耦合数值模型, 清晰地描述了溃坝水流、泥沙及河床变化过程以及相互作用关系, 但局限于一维矩形断面情况. Simpson 和Castelltor [13]将Cao 等人[12]一维模型扩展至二维, 但其一阶数值格式对于强冲积过程是粗糙的. 本文建立二维水沙耦合数学模型, 将现有应用于定床浅水二维流动的、可以捕捉激波和接触性间断的WAF TVD 二阶数值方法扩展至动床浅水二维水沙运动问题, 运用非界面追踪的方法处理干湿边界. 应用该耦合模型研究了典型冰湖溃决洪水过程.1 数学模型1.1 控制方程二维浅水水沙耦合数学模型的基本控制方程包括完整的浑水质量守恒方程和动量守恒方程、泥沙连续方程和河床变形方程, 由流体力学基本守恒律推导[14]. 不失一般性, 这里忽略二阶紊动扩散项. 类似于一维模型[12], 控制方程可以整理成如下守恒形式:,t x y∂∂∂++=∂∂∂U F GS (1),h hu hv hc ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦U (2a)22/2,hu hu gh huv huc ⎡⎤⎢⎥+⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦F (2b)22,/2hv huv hv gh hvc ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦G (2c)220()/(1)()()()()2(1,()()()()2(1s w bx x s w by y E D p ))gh E c gh S S xp D u gh E c gh S S y p E D ρρρρρρρρρρρρ−−D v ⎡⎤⎢⎥−−−∂⎢⎥−−−⎢⎥∂−⎢⎥=⎢⎥−−−∂−−−⎢⎥∂−⎢⎥⎢⎥−⎣⎦S (2d),1z D Et p∂−=∂− (3)岳志远等: 强冲积河流过程二维水沙耦合数值模拟964其中U 为守恒向量; F , G 为通量向量; S 为源项向量; t 为时间; x , y 为平面坐标; h 为水深; u , v 为x 和y 方向的深度平均流速; z 为河床高程; c 为体积含沙量; g 为重力加速度; S fx , S fy 为x 和y 方向的阻力坡度; p 为床面泥沙孔隙率; E 和D 为水流底部与河床交界面的泥沙上扬通量和泥沙沉降通量; ρ w 和ρ s 为清水和泥沙的密度, 分别取 1.0×103和 2.65×103 kg/m 3; ρ=(1)w c s c ρρ−+为水沙混合体密度; 0(1)w s p p ρρρ=+−为床沙饱和湿密度; S bx , S by 为x 和y 方向的河床底坡.1.2 封闭模式应用Manning 糙率n 计算阻力坡度:243x n S h =243y n S h =(4)泥沙沉降通量按下述公式计算:(5)(1),m a a D w c c =−这里w 为单颗粒泥沙在清水中的沉降速度; c a 为近床体积含沙量, 可以根据平均含沙量计算, 即,a c c α= ()min 2,(1)/p c α=−; 指数0.14.45m R −=, d 为泥沙颗粒直径, /,R ν≡ ν为清水运动黏性系数, 本文取1.1×10−6 m 2/s, /1s w s .ρρ=−对于床面剪切应力较小、水深较大及河床底坡较缓的弱冲积河流, 已经建立了许多泥沙上扬通量的经验公式. 本文研究GLOF 事件, 床面剪切应力很大、河床底坡陡峭, 并且在处理干湿边界问题中可能出现水深很小的情况. 从数值计算的稳定性考虑, 选择Zyserman 和Fredsoe [15] (ZF)公式以估计泥沙上扬通量:(1),0,m e e w c c E ⎧−⎪=⎨⎪⎩,,c c θθθθ<≥ (6a)1.751.750.15226(),0.460.331()c e c c θθθθ−=+− (6b)这里= Shields 参数; 2*/u sgd θ=c θ为临界起动Shields 参数; 为床面剪切流速. *u 2 数值方法这里将现有应用于定床浅水二维流动的WAF TVD 二阶数值方法[16,17]推广到动床二维水沙耦合问题, 简述如下.2.1 算子分裂法应用算子分裂法[16]离散方程(1): ,,1/2,1/2,,1/2,1/2()(p ki j i j i j i j i j i j t tx y+−+−ΔΔ=−−−−ΔΔU U F F G G ),, (7a)(7b)1,,,()k p pi j i j i j t +=+ΔU U S U 这里为时间步长; t Δx Δ和y Δ为空间步长; i 和j 为空间节点号; k 为时间节点号; p 为预报时中国科学 G 辑: 物理学 力学 天文学 2008年 第38卷 第8期965j 刻节点号; , 为x 和y 方向的数值通量.1/2,i j +F 1/2,i +G 河床变形方程(3)离散为,1,,().1p i j k k i ji jD E z z tp+−=+Δ− (8)2.2 数值通量如下介绍计算方程(7)中x 方向界面数值通量[16,17]1/2,i j +F ,计算过程(y 方向数值通量的计算与之类似).(9a)waf 1/2,,/2,1,god ,,,/2god 1,1,,/2(,)(),(),G G i j x t i j i j G k i j i j y t G k i j i j y t +Δ+Δ++Δ===F L U U U L U U L U 1/2,,1,1/2,111()sign()22N i ji j i j K K i j K c A +++==+−Δ∑()K F F F F , (9b)(9c)11/2,1/2,1/2,,i j i j i j ++++Δ=−()()()K K K F F F 1, 0,(1)21, 1K K K K K K r A c r r r ⎧⎪=−⎨−⎪+⎩≤≥0, (9d)11211, 0,, 0,i i K i iK i i K i iq q c q q r q q c q q −++++−⎧⎪−⎪=⎨−⎪⎪−⎩≤≥ (9e) 这里表示应用Godunov 一阶格式计算y 方向的中间守恒量, 时间步长取; god ,/2y t ΔL /2t Δwaf,/2x t ΔL 表示应用WAF TVD 方法确定x 方向的守恒量, 时间步长为t Δ; N 为通过该界面上的守恒区间数目; 1/2,j +Δ()K i F 为第K 个波两侧的数值通量差; 1/2,j +()K i F 为黎曼算子. K A 为限制函数; 对于q 值本文分别采用如下两种方案: v , c (y 方向取u , c , 该情况表示为RV)和h , c (RH)作为q , 并比较了其对数值结果的影响.在WAF TVD 方法中, 应用 HLLC 近似黎曼算子[16]来计算数值通量, 即**HLLC1/2,** , 0,, 0, , 0,, 0.L L L L i j R R R R S S S S S S +⎧⎪⎪=⎨⎪⎪⎩ ≤≤≤≤≤≥F F F F F ****()()L L L L L R R R R R S S ,,=+−=+−F F U U F F U U (10)这里为单元左侧和右侧的数值通量; 为中间守恒量.,(L RL R =F F U ,)*,L R UT,,*,,*,,,*1,,,,L R L RL RL R L R L R L R S u h S v S S⎛⎞−c ⎡⎤=⎜⎟⎣⎦⎜⎟−⎝⎠U (11)岳志远等: 强冲积河流过程二维水沙耦合数值模拟966其中 为左、右和中间波波速, ,L S ,R S *S ,L R a,L L L L S u a q =−,R R R R S u a q =−*()(.()()L R R R R L L L R R R L L L S h u S S h u S S h u S h u S −−−=−−−) (12)类似于Sleigh 等人[18]和Hubbard 等人[19], 本文采用一种非界面追踪的方法[18,19]处理干湿边界. 通过上述处理, 模型在时间和空间上具有二阶精度, 其CFL 稳定性条件要求柯朗数Cr 满足(maxmaxmax /,/1,xyCr S t x S t y =ΔΔΔΔ≤)(13)其中,x S 分别为x 和y 方向波速.y S 3 模型性能验证应用上述耦合数学模型分别进行了定床、无阻力渠道溃坝洪水、复杂定床溃坝洪水和动床溃坝水沙过程的数值模拟试验, 与解析解或现有数值计算结果比较显示本文耦合模型具有较好的精度和适应复杂干湿边界的性能. 作为示例, 这里给出对动床溃坝水沙过程的计算结果。
| 发展与创新 | Development and Innovation·246·2020年第11期作者简介:孙玲玲,女,硕士,研究方向:水利工程咨询及管理。
基于MIKE21的水库洪水期洪水演进数值模拟孙玲玲(上海义昌工程设计咨询有限公司,上海 201204)摘 要:针对水库洪水期洪水发生过程中的不确定性和洪水演进特点,文章以黄壁庄水库为例构建了基于MIKE21的平面二维数值模型,对库区洪水进行数值模拟。
结果表明,模拟计算水库水位值和洪量值均与实测值吻合较好,洪水演进水库淹没范围变化趋势与实际一致,且MIKE21模型可详尽表现出水库水动力场运动过程,具有模拟时间短、精度高、效果好、方便快捷等特点,有一定的合理、可靠性,适用于水库洪水模拟研究,为水库管理提供科学依据,同时对其他河流水库水动力的模拟研究具有一定的借鉴意义。
关键词:洪水演进;MIKE21;数值模拟;黄壁庄水库中图分类号:TV697 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2020)11-0246-03目前,对水库洪水演进模拟一般采用有限元、有限差分、有限体积等方法,但由于洪水实际情况的复杂性,洪水演进数值模型的建立、推导及计算过程均较为繁杂,且与真实结果往往存在一定的误差[1-3]。
随着计算机技术和地理信息系统(GIS )的发展,数学模型方法逐渐被应用于水库洪水演进模拟中[4]。
基于水库洪水期洪水演进特点,为探究水库洪水期水库淹没范围、水库水位、洪水量等情况,文章采用MIKE21软件建立水库洪水期洪水演进数值模型,对其进行模拟研究,探究水库洪水期水动力场变化情况,验证了模型的合理性。
1 MIKE 21水动力模型由丹麦DHI Water & Enivironment 机构开发的MIKE21软件,基于完全圣维南方程组求解一维或二维水流水动力方程,建立平面二维数学模型,可提供有效、完备的设计条件和参数,在河流水体水动力模拟方面较为先进[5]。
第47卷第4期2021年4月水力发电QGIS和HEC-RAS在二维溃坝洪水模拟中的联合应用研究徐云乾1'2'3,袁明道1'2'3,史永胜1'2'3,张旭辉1'2'3,潘展钊1'2'3,马妍博1'2'3(1.广东省水利水电科学研究院,广东广州510635;2.广东省大坝安全技术管理中心,广东广州510635;3.广东省水动力学应用研究重点实验室,广东广州510635)摘要:为了准确模拟大坝溃决后的洪水演进过程及淹没范围分析,以数字高程地图为基础,建立了HEC-GeeRAS模型;结合水库的漫顶溃决工况,模拟阳江市大河水库主坝和副坝溃决后洪水沿下游河道的演进过程,并联合QGIS生成洪水风险图、最大水流流速,最大水面高度等成果#研究成果对山区河流下游的人员疏散转移避险决策具有重要的参考意义#关键词:QGIS;HEC-RAS;二维模型;溃坝洪水;模拟Application of QGIS and HEC-RAS in Two-dimensional Dam Brrak Flood Simulation XU Yunqian1,2,3,YUAN MingdaoV SHI Yongsheng\^-^3,ZHANG Xuhui1,2,3,PAN Zhandao\^-^3,MA Yanbo1,2,3(1.Guangdong Research Institute oS Water Resources and Hydropower,Guangzhou510635,Guangdong,China;2.Guangdong Research Center oS Mountain Torrent Disaster Control Engineering Technolovy,Guangzhou510635,Guangdong,China; 3.Guangdong Hydrodynamics Application Research Key Laboratory,Guangzhou510635,Guangdong,China) Abstracc:In order to accurately simulate the evelution process and inundation range oS dam break flood,the HEC-GeeRAS model is established based on the digital elevation map,and combined with the overtopping condition oS reserveis,the flood evelution process along the downstream channel after the main dam and auxiliarv dam break oS Dahe Reserveis in Yangjiang Cityis simulated.The flood risk map,maximum flow velocity and maximum water surface height are generated by combining with QGIS.The research results have important reference significance for the decision-making oS people evacuation in the lower eeachesoomountain eieees.Key W o2s:QGIS;HEC-RAS;twoFimensional model;dam break flood;simulation中图分类号:TV133.2文献标识码:A文章编号:0559-9342%2021)04-0108-04水库大坝的防洪、发电、灌溉等功能为社会经济的发展提供了重要的基础保障。
基于一二维耦合的共渠西蓄滞洪区洪水演进模拟刘伟;和宛琳【摘要】蓄滞洪区的洪水演进涉及到河道和蓄滞洪区内部的洪水计算,河道和蓄滞洪区地形条件和水流流态差异较大,单独采用一维或二维水力学模型均难以计算.文章通过分析共渠西蓄滞洪区的入流洪水、边界、调度运用等条件,在实测区域地形和河道断面的基础上,采用一维和二维水力学模型,分别模拟了河道和蓄滞洪区的洪水演进过程,并进行耦合,提出不同方案的洪水演进淹没成果,对蓄滞洪区安全建设规划及防洪评价具有一定的参考价值.【期刊名称】《中国水能及电气化》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】5页(P53-57)【关键词】一维;二维;水力学;耦合;蓄滞洪区;洪水演进【作者】刘伟;和宛琳【作者单位】水利部水利水电规划设计总院,北京100120;河南省水利勘测设计研究有限公司,河南郑州450016【正文语种】中文【中图分类】TV1221 共渠西蓄滞洪区概况共渠西蓄滞洪区地处浚县境内,位于淇河和共产主义渠交汇口下游共产主义渠左岸,现状由上、下两片组成,上片西南以淇河左堤为界,东南靠共产主义渠,西北接自然高地;下片东南靠共产主义渠左堤,西北接自然高地,中间被邢固北至同山的高地与上片隔开。
共西行洪区围堤包括淇河左堤、共渠右堤及规划新建盐土庄隔堤。
淇河左堤为共西行洪区西南部边界堤,全长4.16km,现状堤顶高程73.7~69.4m。
共渠右堤为行洪区东部边界堤防,从浚县刘庄闸至盐土庄,全长30.6km,现状堤顶高程67.40~61.00m。
规划新建盐土庄隔堤从盐土庄节制闸向西自然高地,长约1km(蓄滞洪区范围见图1)。
图1 共渠西蓄滞洪区范围2 洪水来源及设计洪水计算共渠西滞洪区入洪口有淇河的枋城分洪口(现状)、刘庄分洪口(规划)和共产主义渠淇门分洪堰(现状、规划)3个,因此,洪水威胁主要是卫河、淇河、共产主义渠大水时蓄滞洪区启用的洪水风险[1]。
淇河上边界为新村站、共产主义渠上边界为黄土岗站,设计洪水采用2008年国务院批复的《海河流域防洪规划》报告中的成果,报告对卫河楚旺以上洪水地区组成,考虑淇门以上来水为主,采用淇门、楚旺同频率,安汤区间相应这一较为不利的组合情况。