MIKE21模型在涉河大桥防洪影响数值模拟中应用

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.

长江是我国第一大河,长江流域人口众多、经济发达。本文运用mike21fm建立长江铜官山河段新洲码头工程的数学模型,分析工程兴建对长江河道水位、流速及流场的影响,对比模型计算结果与水文实测资料,评价工程的兴建对河道行洪能力的影响,计算成果令人满意,其精度可以满足预测要求。

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。

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。

采穴河上修建桥梁必然会对河道水位和流态产生影响,为了分析南河大桥对采穴河的防洪影响情况,建立了正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对采穴河修建南河大桥前后的水流情况进行了模拟预测。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,基本上不会对采穴河防洪产生不利影响。

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雏水流数学模型，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...

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。

该文利用mike21软件在闽江下游某码头工程所在河段建立水流二维数学模型,对码头建设前后流场变化进行数值模拟。经检验,计算结果较合理,精度可以满足工程应用要求。

利用mike21软件在闽江下游某码头工程所在河段建立水流二维数学模型,对码头建设前后流场变化进行了数值模拟,经检验,计算结果较为合理,其精度可以满足工程应用要求。

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。

由于沪汉蓉铁路交通要道需要进行提速,铁路部门拟在湖北汉丹线跨沦河处新建辛安渡大桥.沦河上修建桥梁必然会对河道水位和流态产生影响,为了分析辛安渡大桥对沦河的防洪影响情况,建立了非正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对沦河修建辛安渡大桥前后的水流情况进行了模拟.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,基本上不会对沦河防洪产生不利影响.

本文以拟建长伊高速公路跨伊通河大桥为例,采用mike11模型,计算了伊通河大桥建设前后桥位断面处河道水位的桥前壅高变化情况,分析了大桥建设对伊通河乐山段河道行洪、堤防、护岸等水利工程、防汛抢险的影响及对第三方合法水事权益的影响。分析计算结果表明:伊通河大桥建成后河道水位壅高二十年一遇洪水雍高0.03m,回水长度30m；100年一遇洪水雍高0.05m,回水长度70m,并针对大桥建设存在的防洪不利影响,提出了相应的补救措施。结论可对伊通河大桥建设工程提供重要技术指导和理论支撑。

水利发展研究　2008·4 68　 跨河大桥防洪影响评价研究 董新美 (山东省水利科学研究院,山东济南　250013) 关键词:防洪评价;高速公路;跨河大桥;工程影响 中图分类号:tv87　　　　文献标识码:b　　　　文章编号:167121408(2008)0420068202 　　　　　　　　　　 收稿日期:2007211227 作者简介:董新美(1964—),女,工程技术研究员。 　　随着我国经济建设的飞速发展,基础设施建设 投入的加大,河道建设项目越来越多,规模越来越 大,涉及面也越来越广,各类跨河、穿河、临河工 程逐年增加。作为我国高速公路第一大省的山东, 近年来高速公路建设再次提速,到2007年底高速 公路通车里程已突破4000km,为建成“五纵连四 横、一环绕山东”高速公路网络

北大河大桥位于酒泉市肃州区境内,该桥在旧桥位置处加宽加固.本次北大河大桥防洪评价以百年一遇洪水评价为主,桥址断面处百年一遇设计洪水确定为1330m3/s,五十年一遇设计洪水确定为1020m3/s.根据河道实测资料及工程设计资料,分析改建后的北大河大桥工程的壅水程度、冲刷深度及防洪综合评价,为工程的可行性及安全性提供科学依据.

为分析大渡河铁路桥兴建后对河道行洪的影响,建立了平面二维水流数学模型,对大桥工程河段进行了数值模拟计算,比较了桥梁建设前后桥区水域水位、流速变化情况,结果表明拟建大桥的修建对河段的防洪和水流特性无明显影响,从而为该工程的实施提供重要技术支撑。

桥梁阻水壅高值计算是防洪影响评价的重要组成部分.研究一般的桥梁壅水问题,规范推荐采用经验公式法进行计算;对于河道水力条件比较复杂的情况,宜采用数学模型计算或进行物理模型试验.相比物理模型,数学模型具有投资小、周期短的特点.以阿什河干流道外香坊段河道整治工程为例,运用hec-ras软件进行数值模拟研究,分析了桥墩扩孔对河道流域的防洪影响.

根据相关法律法规,涉河建筑物需开展防洪影响评价工作,水文分析计算为防洪评价工作的主要内容。目前,一、二维水动力数学模型联合运用在防洪评价数值模拟计算中较为常用。以李家沙特大桥为例,阐述了防洪评价模拟计算中一、二维水动力数学模型的应用情况。

近年来,淮河流域洪灾频发,情势越发严峻,时刻威胁淮河流域人民的生命财产安全,而蓄滞洪区调蓄作用对洪水演进有重要控制作用,故研究蓄滞洪区对淮河干流防洪影响尤为必要。采用水动力学方法对淮河干流蚌埠至花园咀段进行水流演算,构建河网水流的数学模拟模型。在建模的基础上,用其模拟淮河水流变化规律,并与实测水文资料进行对比,结果表明,模拟计算曲线与实测曲线相对一致,该模型具有适用性。同时,以花园湖蓄滞洪区为例,应用模型分析加入蓄滞洪区调蓄作用后蓄滞洪区几个重要参数对其干流防洪的影响,可实现对洪水演进过程影响的数值模拟,为淮河干流防汛调度工作提供充足的资料和可靠的技术支持。

应用平面二维水流数学模型,采用有限分析法九点迎风格式,计算了武广客运专线跨北江白庙特大桥工程的行洪影响问题,对该拟建大桥工程兴建后对所处河段行洪影响进行了分析和评价。从壅水幅度、壅水范围、流场流态、河势变化以及对两岸堤防的影响等方面得出的评价结论认为,拟建大桥对工程所处河段的行洪安全等方面造成的影响不大,但对桥址下游的流态以及流速分布影响明显,需对桥址下游右岸岸滩及堤防采取防护措施。

根据河网调蓄原理构建了以上塘河流域杭州片骨干河道为基础的概化河网,结合平原河网地区水工建筑物及其调度原则的模拟,利用mike11建立了杭州上塘河流域nam模型和河网水动力学模型hd耦合模型,分析了施工围堰对区域防洪安全的影响,并在多方案计算比较的基础上,提出了具体的补偿措施。该研究方法简便实用。

介绍了hec-ras模型计算桥梁壅水的基本原理和主要步骤,并以吉林市至珲春市高速铁路客运专线密江特大桥的壅水计算为实例,采用hec-ras模型,模拟了300年一遇、100年一遇、50年一遇、20年一遇以及10年一遇设计洪水频率下建桥前后的河道水面线,进而求得桥梁阻水壅高值和壅水长度。计算结果表明,hec-ras模型在分析计算桥梁对河道的阻水壅高影响时方便实用,工程适用性较好,可供防洪工程决策制定的参考。