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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一维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究

数学模型为蓄滞洪区提供边界条件，运用平面二维再
模型模拟蓄滞洪区运用的洪水演进，还未能实现一但维模型和平面二维模型在分洪口门水力要素的实时交
摩阻比降；为动量校正系数；重力加速度。Ｏｔｇ为
我国存在众多河网交错的水系，比如长江洞庭湖、珠江三角洲等地区，这些地区洪水期水流在河道、分蓄洪区和湖泊内运动，流流态复杂，流方向不定，水水并可能还受到堰、闸等建筑物的影响。研究洪水在河道、湖泊、分蓄洪区的演进过程是一项重要而复杂的工作，对防洪决策能起到一定的参考作用。河网水流模型是该地区防洪调度的主要技术手段，维河网模型能从一
一
维河网嵌套二维洪水演进数学模型应用研究
杨芳丽，小峰２张艳霞。张，
（．江航道规划设计研究院航道一所，北武汉４０１２武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，１长湖３００；．
也表明模型构建合理、用方便、定性好，合实际物理过程，备推广应用价值。运稳符具
关键词：维河网；数学模型；洪水演进；分蓄洪区；洪水调度一
中图法分类号：Ｔ７Ｖ８文献标志码：Ａ
湖北武汉４０７；３湖北省水利厅，北武汉４０７）３０２．湖３０２

等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟

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。

黄河下游典型河段滩槽分界二维洪水数值模拟

关键词：黄河下游；二级悬河；滩槽分界；数值模拟；分流比
中图分类号：ＴＶ８８２．１文献标识码：Ａ文章编号：１０００．０８６０（２０１３）０７ — ０１２００５
２－ＤｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｉｏｔｎｏｎｄｅｌｍｉｉｔａｉｏｔｎｂｅｔｗｅｅｎｍａｉｎｃｈａｎｎｅｌａｎｄｌｏｆｏｄｐｌａｉｎｆｏｒｔｙｐｉｃａｌｒｅａｃｈｅｓｏｆＬｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＺＨＡＮＧＸｉａｏｌｅｉ，ＺＨＡＮＧＹｉｎｇｋｅ，ＳＵｒａｃｔ：ＵｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｄｙｋｅｓａｒｅｅｘｉｓｔｅｄｔｈｅｒｅｌｏａｎｇｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ，ａ２－ＤｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＬｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｉｓａｄｏｐｔｅｄｏｒｆｔｈｅｎｕｍｅｉｒｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｌｆｏｏｄｓｔｈｅｒｅｉｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｌｆｏｏｄｒｏｕｔｉｎｇ，ｏｖｅｒｂａｎｋｌｆｏｏｄｉｎｇ，ｃｈａｎｇｅｏｆｒｉｖｅｒｒｅｇｉｍｅ，ｆｌｏｗｖｌｏｅｃｉｔｙｄｉｓ－

乐昌峡水利枢纽拦河坝大直径碾压混凝土芯样物理力学性能研究

万家瑞，杨永民，张君禄
（广东省水利水电科学研究院，广东省水利重点科研基地，广东广Ｏ，ｔ、１５１０６３５）
摘要：广东省乐昌峡水利枢纽工程是广东省重点工程，其工程质量好坏关系民生。为了表征拦河坝碾压混凝土的施工质量，对该拦河坝分３个坝段，对不同级配的碾压混凝土进行大直径高质量的钻孔取芯，并对芯样进行相应的物理力学性能试验。试验结果表明，该方法有效地表征了碾压混凝土的施工质量，坝体原位芯样的各种物理力学及耐久性指标均达到了设计要求，部分参数优于同类工程。关键词：乐昌峡水利枢纽；拦河坝；碾压混凝土；芯样；物理力学性能
状态下的表观密度（见图１）、饱和状态下的表观密度
径高质量的钻孔取芯，并对芯样进行相应的物理力学
性能试验，芯样的直径为１５０／／ｌｍ和２００ｎｍ两种。其Ｉ中，溢流坝段二级配和三级配碾压混凝土区分别取芯
３碾压混凝土芯样物理性能试验
１６３．０ｍ，死水位为１４１．５ｍ，总库容为３．４４亿ｒｎ，
防洪库容为２．１１亿ｒｎ，调节库容为１．０３７亿Ｉｎ，死库容为０．９８亿ｍ，为季调节水库 ¨ 。为了表征拦河坝碾压混凝土的施工质量，把该拦河坝分３个坝段，对不同级配的碾压混凝土进行大直

溃坝洪水演进数值模拟研究

ｒｃａｇｌｒｏｅｈｎｅ；ａｄｔｅｎｍｅｉａｅｕｔｒｏａｅｔｈｈｏｅｉａｅｕｔ．Ａｎｔｉａ— ｅｔｎｕａｐｎｃａｎｌｎｈｕｒｃｌｓｌａｅｃｍｐｒｄｗｉｈｔｅｔｅｒｔｃｌｓｌｓｒｓｒｄｉｓｌＳｓｄｔｒｄｃＤｌｏｖｓｄｅｔａｔａｎｔｎａｅｕａｂｅｋｉｅｔｎｕａｐｎｃａｎｌＯｕｅｏｐｅｉｔ２ｆｏｄｗａｅｕｏｐｒｉｌｉｓａｔｎｏｓｄｍ－ｒａｎａｒｃａｇｌｒｏｅｈｎｅ，
溃坝洪水演进数值模拟研究
魏严戎贵文文礼，建军，
（．安理２大学水利水电学院，安１０８２西安普迈项目管理有限公司，安７０６）１西１２西７０４；．西１０８
摘
要：的隐式数值格式求解控制水流运动的二维浅水方程，立了模拟大坝瞬间全溃采ｃｏｍａｋ预建
关键词：溃坝洪水波；数值模拟；隐式格式
中图分类号：Ｖ１２４Ｔ２．文献标识码：Ａ
ＮｕｅｉａｉｕａｉｎｏＤｍ— ｒａｏｄＷａｅｍｒｃｌＳｍｌｔｏｆ２ＤａｂｅｋＦｌｏｙｓ
ＲＧＧｕ－ｅ Ⅵ，ＩＷｅ－ＹＮＪａ－ｎＯＮｉｎ，Ｅｎｌ，Ａｉｊｗｉｎｕ
Ｍａａｅｎ．ｄｎｇｍｅｔｃ０Ｌｔ．，Ｘｉａ０６Ｃｈｎ） ’ ｎ７１０８，ｉａ

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

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。

复式河道一维洪水演进数值模拟

［+］率：
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复式河道断面形态示意图
假设滩地和主槽中水流的摩阻比降相同，所以
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流相互影响作用形成一种复杂的流动现象，其物理表现为典型的三维特性。随着现代计算技术和计算机的高速发展，人们已成功地开发出求解漫滩水流的三维紊流数学模型，所采用的紊流模型主要以三维紊动代数应力模型为主，但这样对于求解长河段、长系列的洪水演进，通过三维模型显然是不适合的。传统的复式断面水力计算方法有单式断面法和分割断面法，这些方法的计算结果仅在高水位时趋于一
! ， !"#$%&’() *&#")(+&,- ,. ,-$ /&#$-*&,-() .),,/ %,"+&-0 .,% ( ’,#1,"-/ ’2(--$) 3 3 PQ+*R S./7 J3>%， :+*R T./ U3/7! ， ! ! ! % ! C Q+* V’/7 J3 ，PQ+*R W3.’ (3 ， :X T3/7 6.3（% ! "#$$%&% #’ ()*+,#)-%)./$ 01+%)1% /)2 ()&+)%%,+)&，3#4/+ 5)+*%,6+.7 ，8/)9+)& ! ! ! !%$$D"，"4+)/ ； ! ! :%$$#; <+*%, =)6.+.>.% #’ 372,/>$+1 <%6%/,14 ， ?4%)&@4#> B#$$$C， "4+)/ ； C ! 0#>.4 "4+)/ =)6.+.>.% #’ ()*+,#)-%)./$ 01+%)1%6 ，0(AB #’ "4+)/ ，C>/)&@4#> #%$@##，"4+)/） 45*+%(’+：+ ’/1 ,3H1/23’/.( >/2;1.,8 />H1<30.( H’,1( 9’< . 0’HU’>/, 06.//1( 32 12;.Y(3261,，./, ;61 4.3/; &1/./; 1Z>.;3’/2 ! ! ， .<1 ,320<1;3I1, Y8 >21 ’9 ;61 [<1322H.// \1376;1, 3HU(303; 9’>< U’3/; 2061H1) M/ ;61 H’H1/;>H 1Z>.;3’/ ;61 \3,;6 ’9 ;61 H.3/ ! 06.//1( 32 H’,3931, 3/ ’<,1< ;’ .-’3, 9(’\ 9(>0;>.;3’/ .; 9(’’,U(.3/ 23;12) ?/ ;61 Y.232 ’9 ’Y21<-1, 21,3H1/; <>/’99 <17>(.;3’/ ,.;. 3/ ! !$$@，;632 H’,1( \.2 -1<3931, Y8 9(’’, <’>;3/7 .(’/7 ;61 A.361 ./, 4>/]’> <1.06 ’9 ;61 (’\1< T1((’\ =3-1<) M; 32 26’\/ ;6.; ;61 0.(0>(.;1, U1.] 2;.71 68,<’7<.U6 ./, ;61 ;3H1 ’9 U<’U.7.;3’/ ’9 ;61 9(’’, U1.] .00’<, \1(( \3;6 ;6’21 ’9 ;61 ’Y21<-1, 9(’’,) 0’HU’>/, 06.//1(； 9(’’, <’>;3/7；\3,;6 ’9 9(’’, ,3206.<71；/>H1<30.( 23H>(.;3’/ 6$7 8,%/*：0’HU’>/, 06.//1(；9(’’, <’>;3/7；\3,;6 ’9 9(’’, ,3206.<71；/>H1<30.( 23H>(.;3’/

应用二维数值方法模拟蓄滞洪区洪水运动

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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非０值，：Ｉ＝ｌ即０， ≠０Ｆ。随着水位的变化，边动
界位置不断变化，据计算水位和底部高程判断网格单根元是否露出水面，义临界水深ｈ＝００５～００ｍ，定．０．１当
．．
）
一
避
ｈ
（４）
１１一维网河数学模型．
一
维非恒定流网河数学模型的基本方程采用圣维
（
＋
）
南方程组：
ｆ＋堕：ｑ
“
．
其中
ｈ为水深；１ “和３为和Ｙ方向的流速；＝ｕ，ｈＮ
１数学模型
学模型，可采用网河三级联解方法求解。具体求解方法可参考文献［ —３。１］１２二维水流数学模型．
平面二维水流基本方程包括水流连续方程和水流
运动方程：
塑＋
ａ￡ａ
＋
ａｖ
徐林春，：昌峡水利枢纽工程一、维水流洪水演进数值模拟研究等乐二
１３模型处理．
１３１动边界的处理．．
可见，测点的计算值与实测值符合良好。各
令闭边界的法向流速为０而沿切线方向的流速为，
的优化调度而产程防洪减灾评估体系，准确评估工程抵御每场洪水能够减免的洪灾损失情况，并在此基础上根据社会经济发展情况，预测未来的损失，提出切实可行的防洪减灾措施和对策。其中，洪水演进模型是整个防洪减灾评估体系的核心内容。该模型根据水库的防洪调度方式，可以预先模拟洪水运动情况，以及评估防洪调度措施的作用和效果，寻找最佳调度方案，使防洪调度趋于科学合理，以达到减轻洪灾损失，降低洪水风险的目的。并且通过模拟历史洪水、实时洪水、和未来洪水，把有限的实测水情信息推演到全流域，可达到对流域洪水水情、灾情进行事先评估、实时评估和事后评估的目的。
（东省水利水电科学研究院，东省水动力学应用研究重点实验室，东广州５０３）广广广１６５
摘要：乐昌峡水利枢纽工程坝下防护范围为研究对象，建立了水库下游河道及两岸淹没区一、二维联解洪水演进以
水流数学模型。采用室内实验数据对模型数值计算结果进行率定和验证，结果表明所建模型具有较高的计算精度和
可靠度。针对工程动库调洪演算成果，选取典型洪水下的不同防洪调度方案进行了模拟计算，给出了各工况下水库
下游河道沿程各特征断面的洪水风险信息，为进行淹没区的洪灾损失评估及相应的防洪调度决策提供了必要的参数
式中Ｑ为流量；为水位；Ｒ为水力半径；流速； “为ｇ
收稿日期：０１—１２２１２— Ｏ
作者简介：徐林春（９９一）男，士，１７，硕高级工程师，从事水力学及河流动力学数值模拟研究。
５１・
・
２１０２年１月第１期
第１期
２１０２年１月
广东水利水电
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧＡＴＥＲＷＲＥＳ０ＵＲＣＥＳＡＮＤＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ
Ｎｏ１．
Ｊｎ２１ａ．０２
乐昌峡水利枢纽工程一、二维水流洪水演进数值模拟研究
徐林春，郑泳，黄东，国栋，书琴，素芳，武平，美兰，卫蓝郑何蔡黄林黄
：０
２
（）２
：
ＯＭ
ＯＭｕＯＭｖｚ（６ｈ＋）ａ＋— ＋— 一ｇ — — —— 一
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（）３
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ｄＶ
ＯＮｄｎｕｄＮｖａｈ＋（ａ＋ａ＋ａ一口 — ａＹ
引言
为旁侧人流；为糙率；为包括主河道泄流宽度和仅ｎＢ起调蓄作用的附加宽度；Ｂ为过流河宽；Ａ为过水面积；ｇ为重力加速度；ｔ、分别为空间和时间坐标。
上式再结合汊点连接方程即构成一维网河水流数
为建设现代化水利，科学估算通过水利枢纽工程
＝ｖ；为河床高程；ｈ６ｎ为Ｍａｎｎ糙率系数；为紊动ｎｉｇ
【２＋Ａ “Ｏ２＋（一。ｚｇｏＡ
—
ｕ
缸＋ｇ
＝ｏ
（１）
粘性系数。
方程离散时空间采用有限体积法，运用守恒格式对水流连续方程进行离散，证计算域内水量守恒，间保时采用蛙跳法，计算物理量使用交错网格。
和依据。
关键词：乐昌峡；一二维联解；洪水演进；数值模拟；率定验证；防洪调度；洪水风险信息
中图分类号：Ｖ３．Ｔ１１２文献标识码：Ｂ文章编号：０８— ｌ２２１）一０１０１００１（０２叭０５ — ５