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蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)學模型研究及應用

發(fā)布時間:2016-10-13 09:32

  本文關鍵詞:蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)學模型研究及應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


以二維非恒定流基本控制方程為理論基礎,采用有限體積法,建立洪水演進數(shù)學模型.根據蓄滯洪區(qū)內不同地形條件及洪水調度方案,以相應的水動力學方法,對模型區(qū)域的通量、蓄水量和洪水實時淹沒水位進行計算,并考慮了公路建設中路基體積、涵洞尺度、取土方量對蓄滯洪區(qū)洪水演進的影響.采用恩縣洼蓄滯洪區(qū)的歷史洪水淹沒資料進行模型驗證,模擬了自然滯洪和分區(qū)滯洪兩種情況下的

第 3期 2 1年 9月 01

No. 3 Se p.2 011

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蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)學模型研究及應用 李大鳴,管永寬,李玲玲,呂會嬌,王強 ( .天津大學建筑工程學院暨港口與海洋工程教育部重點實驗室,天津 1 理局,河北遷西 04 0 ) 6 3 9

30 7; .水利部海委引灤工程管 00 2 2

摘要:以二維非恒定流基本控制方程為理論基礎,采用有限體積法,,建立洪水演進數(shù)學模型.根據蓄滯洪區(qū)內 不同地形條件及洪水調度方案,以相應的水動力學方法,對模型區(qū)域的通量、蓄水量和洪水實時淹沒水位進行計算,并考慮了公路建設中路基體積、涵洞尺度、取土方量對蓄滯洪區(qū)洪水演進的影響.用恩縣洼蓄滯洪區(qū)的采

歷史洪水淹沒資料進行模型驗證,擬了自然滯洪和分區(qū)滯洪兩種情況下的洪水淹沒過程,模模擬結果與歷史統(tǒng)計淹沒范圍基本吻合,預報了公路建設后蓄滯洪區(qū)洪水位的變化及風浪對洪水最大淹沒范圍的影響,為蓄滯洪 區(qū)中的工程建設和防洪影響評價提供了研究思路和方法.

詞:蓄滯洪區(qū);洪水演進;數(shù)學模型;分區(qū)滯洪

中圖分類號: V12 T 2

文獻標志碼: A

文章編號:10— 4 X(0 10— 0 7 0 0 9 60 2 1 )3 02— 9

蓄滯洪區(qū)是防洪減災體系中的重要組成部分,過適時分蓄超額洪水、減洪峰,通削基本保障中下游重要城市和重要防洪地區(qū)的安全,為流域防洪減災做出了巨大貢獻 .降低洪水造成的損失,國在加強防洪工為各程措施建設的同時也大力進行非工程措施研究 .水演進數(shù)值模擬是非工程措施的重要組成部分,繪制洪洪是水風險圖、水預警預報等的重要依據 .洪 對洪水演進的模擬,內外的專家進行了不少研究,別通過差分法、限元法、限體積法對洪水演進國分有有進行模擬 .. . i e等 _利用顯式有限差分法和矩形網格建立了最早的二維模型; . ac JA Lg t l gt R G ri a等建立有

限差分法模型,較好地處理了非線性項的問題.劉樹坤等用顯格式差分法模擬了小清河分洪區(qū)洪水;童漢毅等用破開算子與貼體坐標變換的方法

,計算了平面二維控制方程的格式離散條件下的水動力問題; T T cirl . uc ei a l等建立了解擴散方程的有限元模型;大鳴等用質量加權集中的有限元法計算了河道二李 6一 維洪水演進;維炎提出二維淺水明流的二階格式,譚將其應用于長江中下游洞庭湖防洪系統(tǒng)的水流模擬; 王海船將一維、二維模型相結合,用直角坐標下非均勻矩形網格的控制體積法模擬流域洪水 .采 本文以二維非恒定流方程為基本理論,采用有限體積法對網格進行離散求解 .型根據恩縣洼蓄滯洪區(qū)模的實際地形、地貌和洪水調度方案,模擬了自然滯洪和分區(qū)滯洪兩種情況下的洪水演進過程,淹沒范圍、對淹沒水位、蓄水量進行了驗證;出了在大尺度網格基礎上考慮公路模化的方法;究了公路建設中路基占用提研空間、涵洞尺度、取土方量等因素對蓄滯洪區(qū)淹沒范圍、沒水位的影響;淹探討了風波在蓄滯洪區(qū)分洪時產生 水面壅高的問題,出了風波與水面壅高的基本關系.得

1數(shù)學模型基本理論 1 1基本方程 .

連續(xù)方程:

O M+ O g H+O . N

收稿日期: 0 0 1一 1 2 1— 1 O

作者簡介:李大鳴(97 )男, 15 -,河北棗強人,教授,博士,主要從事水力學與河流動力學研究.E m i Ldmi@t .d .n— a: ia n j euo l g u

蓄滯洪區(qū)洪水演進數(shù)學模型研究及應用


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本文編號:138969

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