虎门大桥人工砂岛对防洪排涝纳潮影响的数值模拟

通过建立较大范围的一维河网潮汐数学模型嵌套局部平面二维数学模型，先后运用有限差分，有限分析，Pressimann隐格式，三级联解及坐标变换等方法和技术，从整体到局部，由一维到二维针对虎门大桥及其人工砂岛对防洪，排涝，纳潮影响进行数值模拟，客观地分析论证了可能造成的影响，为工程决策提供了科学依据。     

沉湖特大桥对河道防洪影响的数值模拟

为了分析沉湖特大桥对汉江沉湖河段的防洪影响情况,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对汉江沉湖特大桥修建前后的水流运动情况进行了模拟。模型计算结果表明,桥梁修建后对工程附近河段水位和流速影响均较小,基本上不会对沉湖河段防洪产生不利影响。     

河道整治工程适应性及其二维有限元数值初步计算分析

采用二维非恒定水流泥沙有限元数学模型，研究了某多沙大河下游宽浅游荡型河段现有控导工程对水沙条件的适应性，通过对冲淤，水位，流速大小等值线，流场分析，河势以及水流平面形态等物理量的分析表明，在水沙条件的水沙系列下本段河道以冲刷为主，多数按规则治导线布设的工程发挥了护滩和控制主流和河势的作用，有些控制效果差，要完全控制河势尚需对控导工程布设进一步深入研究。     

松花江河道内取水工程防洪影响数值模拟研究

取水工程河道管理范围内建设内容包括取水戽头与取水管线两部分,在实施过程中需评价取水工程对河道行洪的影响,并复核自身的防洪安全。本文以松花江吉林市城区段一处取水工程为例,采用数学模型模拟了工程实施前后所在河段水位、局部流速流态变化情况,结合冲刷经验公式重点分析了取水戽头、取水管线局部冲刷及对松花江行洪、河道堤防的影响,并评价了工程自身的防洪安全,提出了相应的防护措施。     

基于风险效益平衡的混凝土坝寿命评估理论及其应用

大坝服役达到设计使用年限之后将面临退役,科学评定大坝寿命是坝工界的新问题.从风险效益综合分析的角度,提出了确定大坝寿命的风险效益平衡准则,构建了混凝土坝寿命评估的理论框架;在简化假设条件下,提出了参数意义明确、物理量易于得到的概化数学模型,并以大渡河流域梯级水电站凝土坝为例进行了寿命计算,结果验证了模型的可行性,可供混...     

小浪底水库水沙调控对淤积形态影响的数值模拟

水库淤积形态是影响水沙调节效率的一项关键因素。为优化水库调度方式,采用考虑细颗粒淤积物流动特性的水库淤积形态数值模型,开展了小浪底水库淤积形态对水沙调控响应的模拟分析工作。研究结果表明:三角洲形态及顶点位置随着水库的运行调控而发生变化,三角洲顶点附近顶坡段的冲淤调整和水库运行低水位与三角洲顶点高程之间存在较明显的关联性,当水库低水位低于三角洲顶点高程时三角洲顶坡段出现冲刷,当水库低水位高于三角洲顶点高程时三角洲顶坡段出现淤积;淤积形态为同等淤积量的锥体时,库区上段受河道边界影响有冲有淤,中下段库区淤积明显,且淤积量较三角洲淤积形态的大;考虑人工清淤措施时,清淤量与水库淤积总量相比占比非常小,因此淤积形态总体变化与不考虑人工清淤时基本类似,仅在清淤疏浚部位及附近局部河段有一定变化。     

基于防洪安全影响的河道采沙场设置方案比选研究

随着河沙需求量的不断增长,无序采砂行为对河道防洪安全以及河势的影响日渐突出,选择和设计合理的采砂场设计方案具有重要的理论和实践意义.文章利用数值模拟的方法,对大凌河干流某采砂场的设计方案进行对比研究,综合研究结果,推荐全封闭采砂方案为某采砂场的设计方案.     

基于防洪安全影响的河道采砂场设置方案比选研究

随着河沙需求量的不断增长,无序采砂行为对河道防洪安全以及河势的影响日渐突出,选择合理的采砂场设计方案具有重要的理论和实践意义.文章利用数值模拟的方法,对大凌河干流某采砂场的设计方案进行对比研究,综合研究结果,推荐全封闭采砂方案为某采砂场的设计方案.     

基于自适应网格加密的桥梁防洪风险数值模拟研究

为了确保桥梁安全,消除洪水灾害的威胁,在桥梁建设前对拟建桥梁进行细致的防洪风险分析就显得尤为重要。利用有限体积方法,结合Delaunay网格剖分方法,进行自适应网格加密,建立高效的桥梁工程防洪风险评价模型。通过桥墩周围网格局部加密的方式,维持大范围河道大尺度计算网格,从而降低网格数量,提高计算效率。模型验证通过溃坝算例说明使网格数量大幅降低的同时维持了较高的计算精度。利用数值模型对某桥梁工程进行防洪风险评价,结果表明:桥梁工程的建设使桥墩附近流速降低,桥墩间流速增大约0.5 m/s左右,桥梁上下游断面流速降低约0.2 m/s;桥梁上下游河道断面水位稍有抬升,设计洪水标准条件下桥梁上下游河道断面最高水位为540.70 m,低于桥梁底部最低高程540.94 m,拟建桥梁工程能够满足河道防洪要求。     

NUMERICAL MODELING OF CHANNEL EQUILIBRIUM PROFILE AND ITS EFFECT ON FLOOD CONTROL

1. INTRODUCTIONLarge-scale flood disasters have occured frequently in the middle and lower reaches of the Yangtze River since 1990’s, and the cosses becoming more by tremendous. The Jingjiang River and the Dongting Lake are the most serious areas of floo…     

开潭水利枢纽河道行洪影响分析

采用无结构网格的有限体积法二维数学模型,模拟浙江省丽水市开潭水利枢纽工程建设对上游铁路大桥行洪的影响。根据河流的特点,采用四边形和三角形混合网格剖分,并耦合过闸的水力计算,对方程联立求解。结果表明该模型能较好地模拟河道的水流特性和涉水工程建设后的影响,成果为管理部门决策提供了依据。     

浅论防汛中河道水位的几种计算方法

利用试算法和图解法可以求解天然河道或渠道中测站上下游的水位,了解河道或渠道水位涨落速度及最高承受水位,为赣抚平原灌区的防洪抗洪指挥、总结防洪经验提供一定的参考作用。     

城陵矶防洪控制水位的探讨

长期以来城陵矶控制水位既是堤防设计水位又是蓄洪工程调度运用水位,这一直是长江中游防洪问题争论的焦点。从分析现有江湖关系条件下的长江洪水特征出发,以长江中游防洪体系既定的布局为基础,结合三峡水库的调节作用,根据模型模拟结果和实际水情,提出将堤防设计水位与蓄洪工程调度水位分开,近期莲花塘防洪设计水位采用历史最高水位35.80 m、蓄洪工程调度水位采用34.4~35.80 m为宜。     

多沙河流水库汛限水位动态控制运用与水库排沙问题研究

柳河是我国北方地区最为严重的多沙河流,通过对柳河多年水文泥沙特性和库区冲淤特性以及水库壅水排沙特性的分析与研究,提出了基于洪水预报和暴雨径流预报的汛限水位动态控制运用方案,有效地解决了水库蓄水与排沙问题,为洪水资源安全利用提供了技术保障,同时也对水库汛限水位动态控制运用进行了效益分析和风险分析.     

考虑分级防洪目标的梯级水库汛控水位调度模型及应用

围绕中小洪水减压、大洪水保安和特大洪水降损等防洪目标,构建了面向分级防洪目标的梯级水库汛控水位优化调度模型,针对不同频率设计洪水,基于“模拟-优化”框架,采用仿生进化算法对调度模型进行了高效求解,并利用熵权法对调度方案进行了多目标评价,比选了梯级水库汛控水位方案。以金沙江中下游6个梯级水库和三峡水库组成的梯级水库为研究对象,研究结果表明：相比原汛限水位方案,在不降低原防洪标准的前提下,选定的方案可使梯级水库水位抬高0.36～6.22 m,发电量增加6.28亿～19.26亿kW·h,增幅为1.18%～4.27%,经济效益显著,可为梯级水库汛控水位的规划设计提供技术支撑。     

洪泛区河网非恒定水沙数学模型的研究

鉴于江河流域中下游地区交错复杂的河网体系 ,本文建立了适应性强的复杂河网区非恒定水沙数学模型。模型中采用汊点分组方法求解水流方程组 ;选用了与实际情况较为吻合的汊点分沙求解方法 ,建立了分洪口门修正模式 ,采用适合于复杂流动状态下泥沙方程组的求解方法。同时为了提高模拟精度和扩展模拟功能 ,对河网中蓄水汊点和分蓄洪区的水流运动模拟等环节提出了合理可行的数值处理方法 ,并提出了河网水沙运动模拟中进一步需要研究的问题。最后把本文所建模型应用于汉江杜家台分蓄洪区的水沙运动模拟     

长江中下游设计洪水分析

长江是一条雨洪河流,流域源远流长,大暴雨洪水时有发生.干流自宜昌出三峡后进入长江中下游平原水网区,河道穿行于广阔的冲积平原,水网交错、湖泊毗连,江湖关系复杂,两岸堤防高筑.遇大洪水时期,堤防的溃决或有意识的分蓄洪,以及江湖对洪水调蓄作用的变迁,致使中下游控制站实测洪水系列具有明显不一致性.在分析长江中下游洪水特性基础上,针对中下游河道行洪特征,采用总入流分析法,分析了中下游主要控制站设计洪水.经合理性分析表明,分析的总入流设计洪水成果可靠,能适应防洪规划的需要.     

涉河工程群对防洪的累积影响研究

采用河道天然实测资料和实体模型试验相结合的方法,通过对长江下游镇扬河段的世业洲汉道段的研究,探讨了长江群体岸线开发利用对河段防洪累积影响.在对河道原型近20a水位分析的基础上,比较了同一观测站在近、远期2个不同阶段长江相同流量下的水位变化.结果表明,天然实测资料分析与模型试验得出的结论相近,涉河工程群对防洪的累积影响程度在同一个数量级别.各类涉水工程对河段整体水位的累积影响不是单个涉水工程影响的简单叠加.涉河工程群对防洪水位抬高影响的梯度,在长江来水量为多年平均流量及以下时较小(一般为3～5cma),在长江来水量大于平滩流量和多年洪峰平均流量时明显增大(一般为10～15cm).     

基于变步长差分迭代方法的河道水面线计算

在计算天然河道水面线时,由于河道的不规则性,导致计算断面间距往往是不相等的。为此,依据水力学能量方程,建立了变步长差分迭代的水面曲线模型。该数学模型简单易行,适应性强,便于程序化实现。通过对河南省南部某河道治理工程水面线的推求验证,证明该方法可有效解决非等间距断面的水面线推求问题,且计算效率和精度较高,可为计算类似工程问题提供参考。