MIKE21模型应用研究长江河道洪水中码头影响分析

采用mike21平面二维数学模型对涉河荆岳铁路公安长江大桥的防洪影响进行模拟研究。工程中桥墩概化采用局部地形和局部糙率修正方法,将数学模型的计算结果与物理模型试验结果进行对比分析,验证了该数学模型的模拟精度能满足防洪评价计算的精度要求。

新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路工程跨越老哈河.为研究工程对河道行洪的影响,应用mike21模型模拟建桥后的河道水流,进而进行防洪影响评价.根据老哈河上游4处参证水文站推求桥址处设计洪水.采用riegl三维激光扫描仪测量河道地形,结合1:1万地形图处理后,采用三角形网格对计算区域进行网格划分.对糙率等参数率定后,采用mike21模型进行模拟计算.计算结果表明,老哈河铁路桥修建后壅水高度较小,流场变化不大,对河道行洪安全影响较小.实践证明应用mike21模型模拟河道水流其效果良好,合理的评价结果为工程的防洪安全提供了保障.在实践中应做好对糙率等参数的率定,以保证模型的正确运行.

洪水风险图是进行洪水风险分析,预防洪涝灾害的有效技术手段。文章基于mike21fm模型开展淮河流域泉颍片（豫）防洪保护区洪水演进仿真模拟研究,获取淹没水深、历时、到达时间、最大流速等洪水风险信息,结果表明该模型计算效率高、稳定性好、模拟精度高、模拟结果合理,成果可为淮河流域泉颍片（豫）防洪保护区的防汛救灾工作提供技术支撑。

洪水风险图是进行洪水风险分析,预防洪涝灾害的有效技术手段。文章基于mike21fm模型开展淮河流域泉颍片（豫）防洪保护区洪水演进仿真模拟研究,获取淹没水深、历时、到达时间、最大流速等洪水风险信息,结果表明该模型计算效率高、稳定性好、模拟精度高、模拟结果合理,成果可为淮河流域泉颍片（豫）防洪保护区的防汛救灾工作提供技术支撑。

由于受河床边界、水沙条件变化、江湖关系调整和人类活动等因素影响,近10a来,特别是1998年长江大洪水后,尽管荆江河段河势总体基本稳定,但局部河段河势发生了较大调整,河道演变较为剧烈。主要表现为重点河段主支汊易位、水流顶冲点上提或下移、洲滩及河道冲淤等,对护岸工程、堤防及下游河势等产生了一定影响。根据大量水文泥沙原型观测资料,探讨荆江河道演变规律,并针对河道演变对防洪的影响进行了初步研究,可为长江荆江河段河道整治提供参考。

以宁波市甬江河段右岸拟扩建的宝达码头为例,通过数值模拟方法,分析研究了不同洪潮组合在不同边界条件下码头栈桥上下游水流的流态、壅水高度及河床冲淤强度。并通过对比码头栈桥扩建前后河段的水位、河势、栈桥区冲淤等变化,分析了宝达码头的扩建对甬江河段行洪的影响。

本文研究使用mike21fm模型来研究h河新建桥梁的防洪影响评价中的相关分析计算,在壅水计算和二维水力分析计算两部分来进行分析研究。分析成果数值上与传统方法相差甚微,但是分析的水力因素远远多于传统算法,使用mike21fm模型来进行桥梁防洪影响评价是非常合适的。

文中利用dhi开发的mike11、mike21软件分别建立现状堤防条件下的一、二维洪水演进模型.由于河道存在着一维特性,通过对河道内洪水演进进行一维数值模拟,二维数值模拟耦合,取得了较好的效果.在对河道一维洪水数值模拟中,可以看出,一维模型建模简单,可以随时根据河道断面更新数据对模型进行修改,同时模拟时间较短,可以为河道整治,防洪规划提供科学依据.二维数值模拟所需资料多,精度高,可以校核一维洪水数值模拟结果的准确性.

为评价典型滨海核电厂厂址防洪安全，采用mike21软件模拟外海高潮位顶托条件下可能戚大洪水和1000年一遇洪水的演进过程，分析了厂址北侧排洪通道上所建大件桥梁对洪水的阻水竹用。研究结果表明：相比于桥梁的阻水作用，核电厂的防洪安全主要受降雨所引起的厂址上游小流域洪峰强度的控制，即使在设计基准洪水位和潮位叠加可能最大降雨洪水情景下，核电厂主厂区也不受水淹的影响。

为评价典型滨海核电厂厂址防洪安全,采用mike21软件模拟外海高潮位顶托条件下可能最大洪水和1000年一遇洪水的演进过程,分析了厂址北侧排洪通道上所建大件桥梁对洪水的阻水作用。研究结果表明:相比于桥梁的阻水作用,核电厂的防洪安全主要受降雨所引起的厂址上游小流域洪峰强度的控制,即使在设计基准洪水位和潮位叠加可能最大降雨洪水情景下,核电厂主厂区也不受水淹的影响。

采用mike11（一维）和mike21（二维）的动态耦合mikeflood水动力学模型,构建中顺大围洪水风险图计算模型,分析计算各种不同来水条件下,典型溃口发生溃堤后的洪水传播过程,分析淹没范围、淹没水深、淹没历时等主要特征参数,为中山市、顺德区中顺大围保护区内防洪决策、避洪转移等提供技术支持。

为评估辽宁省北沙河河道的防洪能力,以北沙河全河段为研究对象,采用dhi开发mike11水动力模型计算河道水面线,根据警戒水位、成灾水位及保证水位确定原则,结合10a、20a和50a一遇洪峰流量成果,计算得出8个代表断面的特征断面相应特征水位(流量)。经过河道现状防洪能力评估研究,得出过流能力较弱或者防洪能力有缺陷的河段,为防洪工程的规划建设以及地方防汛调度防汛应急安全提供科学依据。

本文通过对某码头工程建设实例的研究,分析了码头建设后对河道防洪安全所产生的影响,并提出消除或减少不利防洪影响的防护措施,供码头设计参考。

基于平面二维水流数学模型,对和县码头修建后水流运动情况进行模拟。计算结果表明:和县码头修建后,附近河段水位及流速分布无明显变化,最大壅水高度仅为0.003m,对防洪影响不大,从而论证了兴建码头工程的可行性。

本文基于现场查勘、河道大断面测量、已有的水文资料、流域规划、工程河段堤防情况、地质情况等,多角度分析了码头工程对滁河河道防洪的影响。

在对mike21二维水动力数学模型进行简单介绍的基础上，应用mike21水动力模块对拟建桥梁附近河段进行三角形网格剖分，建立河道二维水动力数学模型，对河道流场及圆桥墩局部绕流进行数值模拟，得出建桥前后河道流场变化，从而分析桥墩对河道流场的影响，分析结果可作为桥梁布置重要的设计依据。

以长江中下游防洪系统为对象,根据长江中下游水系复杂、涉及范围广、地域差异显著、空间尺度变化大、区域洪水组成复杂多样,且耦合作用强、相互影响、相互制约等实际情况,在总结前人研究长江中下游水沙数学模型的基础上,从探索长江中下游水沙输运规律(包括河道水沙和湖泊水沙运动规律)入手,在数值模拟框架内对区域内各种水力单元或环节的计算模式(包括分流口、汇流口水沙计算模式,河网动边界及其计算模式)、湖泊泥沙输沙率计算模式、动床阻力计算模式和河道横断面变形计算模式等进行了深入研究,提出了构建长江中下游水沙输运数学模型的总体设想及其相关环节的计算模式。

针对目前柳州市柳江河道上拟建景观对河道的影响,分别建立了柳州市柳江河道大范围河段和拟建景观工程局部范围曲线坐标系下的二维水流数学模型,并采用纯隐格式的混合有限分析法用来离散和求解该数学模型。建立的大范围的柳州市柳江河道二维数学模型计算成果一方面用来进行验证,另一方面为景观工程局部水流数学模型提供初始和边界条件。结果分析表明,与工程前相比,景观工程局部河道地形有挖有填,对局部水位和流态存在一定的影响;由于对工程区堤防外的房屋进行了拆迁,一定程度改善了所处位置河道左岸的过流条件。

采用平面二维水流数学模型模拟计算华润水泥(封开)有限公司配套码头工程建设对西江河段防洪的影响,结果表明,工程修建后上游河段最大壅水高度约0.027m,最大壅水长度约为110m,壅水影响不明显,对岸流速增大,建议抛石护脚防护。

分析了黄河内蒙古河道洪水期不同流量级洪水的特征及洪水水沙搭配情况,探讨了不同流量级洪水对河道冲淤的影响。结果表明:①1958—2006年巴彦高勒站最大洪峰流量呈减小趋势,洪水期天数、各级流量洪水出现的场次也呈减小趋势,1987—2006年各量级洪水出现的天数发生变化,小流量级洪水占的比例增大,大流量级洪水占的比例减小;②1958—2006年巴彦高勒站洪水期水量、沙量均呈减少趋势,1987年以后小流量级水量占比例最大,大流量级水量占比例最小;③同一年不同量级洪水的来沙系数比较接近,1987年以后各量级洪水来沙系数增大;④随着含沙量的增大,各量级洪水的单位水量冲淤量增大;⑤小于1000、1000～1500、1500～2000、2000～3000m3/s和大于3000m3/s洪水河道冲淤的临界含沙量分别为5.0、6.0、8.5、10.0kg/m3和6.0kg/m3。

依据沮漳河洪水运用情况，分析了沮漳河洪水对荆江河段的防兴影响：直接威胁荆江大堤的安全；台高了长江市站的水位；加重了荆江河段的防洪任务。对进一步做好沮漳河流域防洪,减轻荆江河段的洪水压力提出了几点意见：①沮河建设骨干性防洪枢纽工程；②提高下游河道的整治标准；③成立区域性的防汛指挥机构；④完善非工程防洪措施。

东溪流经同安区城镇区域段整治面临选择分洪。该文针对较大规模分洪箱涵分流入口和出口水文水力条件复杂问题,采用平面二维数学模型研究不同分流比时需要分洪箱涵规模及河道流态变化情况,通过水利计算成果分析进行综合比选,确定所需方案。