蓄滞洪区洪水演进数学模型研究及应用_李大鸣
GIS技术在潖江滞洪区洪水淹没模型中的应用
第5卷第2期广东轻工职业技术学院学报Vol .5 No .22006年6月JOURNAL OF G UANG DONG I N DUSTRY TECHN I CAL COLLEGEJun . 2006 收稿日期:2006-02-133基金项目:广东省科技厅基金项目(项目编号2002C32603)。
作者简介:高雪山(1976-),男,工程师。
GI S 技术在 江滞洪区洪水淹没模型中的应用3高雪山1 黄晓红2(1.广东省北江防洪调度中心,广东广州510150;2.广东轻工职业技术学院机电工程系,广东广州510300)摘 要:文章从分析项目对GI S 技术的需求入手,详细介绍了GI S 技术在项目中的具体应用,采用图例说明了GI S 的应用效果,对利用新技术研究分析洪水在蓄(滞)洪区的运动具有一定的参考意义。
关键词:洪水淹没模型;GI S 技术;三维动态可视化中图分类号:TP 391.9 文献标识码:A 文章编号:167221950(2006)022*******1 江及 江滞洪区概况 江为北江一级支流,发源于广东省佛冈县东天蜡烛,全长82k m ,平均坡降0.174%,集水面积1386km 2,年平均降雨量1800mm ,多年平均径深1472mm ,年径流总量20.40亿m 3,由东北至西南至清新县江口镇附近 江口汇入北江。
江滞洪区位于广东省北江飞来峡水利枢纽大坝下左岸11.1km 处,历来为北江的天然滞洪区,和北江大堤、飞来峡水利枢纽共同组成北江防洪体系,是广州市防御北江洪水的安全保障。
区内地势低洼,一般高程为12～15m 。
2 江滞洪区洪水淹没模型的研制目的随着国民经济的快速持续增长,北江下游区域对洪涝灾害的敏感度程度不断提高,对北江防洪体系和科学防洪调度也提出了更高的要求,对水利工程拦蓄洪水、泄洪及滞洪区分洪造成的淹没损失的准确评价,也愈加成为防洪减灾决策的重要依据。
江滞洪区洪水淹没模型研制的主要目的在于综合利用水力学方法和GI S 技术,三维动态模拟洪水在滞洪区的演进过程,直观形象地表现洪水的变化趋势、淹没水深、淹没范围,从而为有关部门研究和分析北江分流洪水在 江滞洪区的运动规律、评估洪灾损失、评价滞洪区效益、完善北江区域防洪体系以及防汛部署决策提供高新技术支持。
常用洪水预报模型介绍
段
Ⅲ
EL=C×(EP-EU)，ED=0 若WL<C×WLM 且 WL<C×(EP-EU) 则
EL=WL，ED=C×(EP-EU)-WL
Ⅰ上够蒸；Ⅱ上不够下够；Ⅲ上下都不够蒸深
产流计算
蓄满产流模式
降水在满足田间持水量以前不产流，所有的降水都被土壤所 吸收（补充张力水，用于蒸发）；降水在满足田间持水量以 后，所有的降水（扣除同期蒸发量，变为自由水）都产流。
输入：产流量R 参数：自由水蓄水容量SM
地下水出流系数KG 壤中流出流系数KI 输出：地面径流RS 壤中流RI 地下径流RG
水源划分
由于产流面积是不断变化的，而且在产流面积上自由水蓄水容 量分布也是不均匀的。因此，采用类似流域张力水蓄水容量面积 分布曲线的流域自由水蓄水容量面积分配曲线来考虑上述不均匀 性。所谓流域自由水蓄水容量面积分配曲线是指：部分产流面积 随自由水蓄水容量而变化的累计频率曲线
（7）EX：自由水蓄水容量面积分布曲线指数，反映流域自由 水蓄水分布的不均匀程度，大体反映了饱与坡面流产流面积的 发展过程。其值一般取1.0～1.5，由于不敏感且变幅不大，可取 定值1.5。
参数意义
（8、9）KG、KI：自由水蓄水库对地下径流与壤中流的出流 系数，是并联的。KG反映基岩与深层土壤的渗透性，KI反映表 层土的渗透性。KG+KI代表自由水出流的快慢，KG/KI代表地下 径流与壤中流之比（RG/RI），对具体流域一般都为固定值。
参数意义
（6）SM：流域平均自由水蓄水容量，反映表层土（即腐植 土层）的蓄水能力，植被越好土层越厚，值越大。但受降雨资 料时段均化影响明显，时段越短SM越大，因为时段越短越不容 易产生地表径流。其不但决定了地表径流的多少，影响洪峰形 态，且对地表径流与地下径流的比重起决定作用。
潮流泥沙数学模型在青岛港挡沙堤工程的应用
潮流泥沙数学模型在青岛港挡沙堤工程的应用李大鸣;阳婷;李杨杨;欧阳锡钰【摘要】考虑波浪辐射应力对潮流场和泥沙运动的影响,建立了青岛港前湾三期码头前沿挡沙堤工程二维潮流泥沙数学模型.在采用实测资料验证的基础上,运用模型对本海域在无挡沙堤及不同挡沙堤长的各种方案的流场变化和泥沙回淤情况进行计算研究.结果表明,无挡沙堤时,由于三期工程的建设缩窄了河口至海区的断面面积,断面西侧的浅水区水流速度增大,容易掀起泥沙输移至断面东侧开挖后的深水区,使泥沙在码头前港池中落淤,码头前沿最大淤积强度约为0.818 m/day;而建设挡沙堤后将显著减小码头前沿的泥沙淤积.经过比较,从挡沙堤附近流场与港池航道回淤情况的角度考虑,认为方案二对码头前沿拦沙的效果较好.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】9页(P103-111)【关键词】波浪辐射应力;潮流;泥沙;数学模型;挡沙堤;青岛港【作者】李大鸣;阳婷;李杨杨;欧阳锡钰【作者单位】天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TV148近岸水动力环境对海岸带及港工建筑物的影响十分重要，而潮流、波浪和泥沙等相互作用又使得海岸带附近的水动力环境非常复杂。
在对其的诸多研究方法中，以数学模型最为方便经济，并成为研究大范围水动力条件变化的主要手段之一（韩亮，2010）。
近岸潮流、波浪和泥沙运动规律的基本方程大多都是由偏微分方程来描述的。
通过数值计算方法求解这些方程，首先要将这些方程进行离散形成代数方程组，然后在计算机上求解（严恺，2002）。
常使用的方法有有限差分法、有限单元法、有限体积法、有限分析法和边界元法等；按差分网格形状的不同可以分为三角形、矩形、四边形、多边形、曲线坐标网格以及不同网格的组合等（张涤明，1991）。
暴雨山洪水动力学模型及初步应用
暴雨山洪水动力学模型及初步应用
暴雨山洪水动力学模型及初步应用
暴雨山洪水动力学模型是用来模拟山洪水流特性的数学模型。
它的建立是基于地形、坡度、洪水流量、流速等参数，并以物理、力学等原理结合模拟洪水运动规律，用以预测洪水的发生及其可能带来的洪水灾害。
暴雨山洪水动力学模型可以帮助我们判断洪水发生的可能性，从而采取预防性措施，减少洪水灾害。
模型可以根据实际情况来计算洪水流量、流速、洪水深度和洪水极限线等参数，以便更准确地判断洪水发生的可能性。
此外，模型还可以用于评估洪水的潜在灾害风险，为有效地防洪减灾提供科学依据。
目前，暴雨山洪水动力学模型已经被广泛应用于水文工程设计、山洪灾害防御、洪水监测等领域，取得了良好的效果。
例如，模型可以用来估算洪水达到何处时，洪水流速会达到多少；可以为水库容量的规划和洪水预警系统的设计提供科学依据；可以用来检测山洪灾害的发生状况，以便及时采取措施；还可以用来评估土地利用变化对洪水发生的影响等。
暴雨山洪水动力学模型是一种有效的模型，它可以准确地模拟洪水的发生，从而帮助我们有效地防洪减灾。
蜿蜒河道水流数值模拟及其应用
蜿蜒河道水流数值模拟及其应用
李大鸣;焦润红;吕小海
【期刊名称】《天津大学学报》
【年(卷),期】2004(037)001
【摘要】在蜿蜒河道的水流计算模拟中,提出了以水深为权重的质量集中有限元方法,改进了河床横断面高程变化剧烈的不稳定计算模式.以此方法建立了二维蜿蜒河道水流数学模型,模拟了飞云江中下游河道枯、丰水期大、中、小潮的流动形态,与实测水位、流速和流向资料相比吻合良好.
【总页数】6页(P54-59)
【作者】李大鸣;焦润红;吕小海
【作者单位】天津大学建筑工程学院,天津,300072;天津大学建筑工程学院,天津,300072;天津大学建筑工程学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TV143;TV131.4
【相关文献】
1.平原分汊河道水流数值模拟及其应用 [J], 罗忠;蒋昌波;肖政;刘晓平
2.格子Boltzmann方法在含挺水植被河道水流数值模拟中的应用研究 [J], 蔡银娟;景何仿;李春光;吴砚婕
3.桥墩组与水流方向夹角较大对河道水流影响的数值模拟研究 [J], 刘智光;吴飞
4.渭河周至段蜿蜒型河道变微弯型河道探讨 [J], 康堂堂
5.平原蜿蜒型河道险工整治措施与应用 [J], 刘俊成;宋秀宏
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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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基于Mike模型的月亮泡蓄滞洪区洪水演算模拟_陈晓更
究[J]. 建 筑 经 济 ，2008 ，(3) ：57-59.
Study on Sustainability Assessment of Rural Drinking Water Safety Project
势基本一致。 黑帝庙水文站最大水位偏差为
134
0.09m,流量最大偏差为 2.99%，验证结果与实测洪 水的最大水位误差绝对值≤0.2m， 最大流量相对 误差 （实测流量与计算流量之差的绝对值/实测流 量）≤10%。 白沙滩水位站 2013 年的最大水位偏差
133.5 7 月 15 日 7 月 25 日 8 月 4 日 8 月 14 日 8 月 24 日 9 月 3 日 9 月 13 日 9 月 23 日 时间
步骤如下： （1）利用 Mike 11 构建洮儿河干流一维河道水
动力学模型， 重点对洮儿河的洪水过程进行模拟 分析；
（2）利用 Mike 11 构建嫩江干流一维河道水动 力学模型，重点对嫩江的洪水过程进行模拟分析；
（3）利用 Mike 21 构建吉林省月亮泡蓄滞洪区 二维水动力学模型， 分析洪水在蓄滞洪区内的洪 水过程，重点加强水工建筑物的概化；
计算 实测
2013 年 黑 帝 庙 水 文 站 水 位 计 算 值 与 实 测 值 对 比 图 142 141
140
水 位 （m）
139
138
7 月 30 日
8 月 19 日 时间
9月8日
9 月 28 日
137 7 月 13 日
8月2日
8 月 22 日 时间
基于HEC-RAS的胖头泡蓄滞洪区洪水模拟与灾损评估
Abstract
In recent years, floods occurred frequently and caused huge casualties and property losses in China. Flood simulation is profound for flood risk management, which could help reduce flood disaster losses. Based on DEM with 90 m accuracy and 2D module of HEC-RAS model, the flood simulation model of the Pangtoupao storage and detention area in the Songhua river basin was built. According to the simulation results, statistical analysis and evaluation of flood losses were carried out in this study. Under the four typical floods of 1956, 1960, 1969 and 1998, the flooded areas of the Pangtoupao storage and detention areas are 792.68 km2, 740.29 km2, 800.87 km2 and 796.01 km2, respectively. Compared to the other three typical floods, the Pangtoupao storage and detention area suffers the most serious flood losses from the typical 1969 flood process, which led to the influence on 87,500 people, flooded land area of 223.99 km2 and GDP losses of 2.061 billion yuan. Townships of Yishun, Minyi, Xinzhan and Haode are badly affected by the typical disaster of 1969, and most of the water depths are above 4.0 m. The results obtained in this study show that HEC-RAS model can be used for flood simulation in flood storage and detention areas with high efficiency and convenient operation. The research results can also provide a reference for the local early flood warning, risk avoidance, personnel transfer and other management works.