多溃口河网耦合模型在防洪保护区洪水中的应用

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。

考虑沟渠倒灌、退水对防洪保护区溃堤洪水演进的影响,采用有限体积法建立了防洪保护区的二维洪水演进模型,分别采用二阶tvd格式和二阶runge-kutta方法对计算区域的空间离散和时间离散求解,定量分析了溃口宽度和沟渠倒灌、退水对防洪保护区洪水演进及淹没范围的影响,并用水面线平铺得到的淹没线对模型计算淹没范围进行了验证。研究表明:溃口宽度每增加50m,区内蓄洪量相差8%左右,溃口越宽,水位上涨越高,但最大水深随时间的变化不明显,淹没范围的变化率较小,最大淹没范围相差约1.8%;沟渠退水和支流倒灌的作用非常明显,最大蓄洪量和最大淹没范围相差60%以上。与溃口宽度增大相比,沟渠倒灌、退水会造成更大的淹没损失。

洪水演进作为模拟河道洪水的主要手段,在实际工作中得到越来越多的重视与应用。本文针对桂江平乐县城的河网特点,利用四点加权隐式差分格式对圣维南方程组进行离散,分别从上游的漓江、荔浦河、恭城河等三条河流洪水演进到平乐城区,求解各种频率、各种组合、各种设计洪水状况下,模拟防洪工程各种堤线布置状态下的洪水情况,从验证和计算的结果来看,水位、流量、流速都与实测值,以及沿程的历史调查洪水相吻合,从而为防洪堤结合城市建设而又科学的布置提供了依据。

针对溃口位置选择的重要性,结合洪水风险图溃口位置确定原则,构建溃口选择指标体系,根据建立的模糊互补矩阵,运用改进的模糊层次分析法确定各项评价指标的权重;然后,运用专家打分法得到各项指标的评分值;最后,利用各项指标权重和指标的专家评分值对备选堤防段进行综合评价。并结合黄河宁夏中卫河北段溃口选择实例进行分析,以此说明模糊层次分析法在洪水风险图溃口选择过程中应用的科学合理性。

针对溃口位置选择的重要性,结合洪水风险图溃口位置确定原则,构建溃口选择指标体系,根据建立的模糊互补矩阵,运用改进的模糊层次分析法确定各项评价指标的权重;然后,运用专家打分法得到各项指标的评分值;最后,利用各项指标权重和指标的专家评分值对备选堤防段进行综合评价。并结合黄河宁夏中卫河北段溃口选择实例进行分析,以此说明模糊层次分析法在洪水风险图溃口选择过程中应用的科学合理性。

编制洪水风险图是落实防汛工作从\"控制洪水\"向\"洪水管理\"转变和开展洪水风险管理的重要基础支撑,也是国内防洪减灾工作中重要的非工程类措施之一.洪水风险图编制是一个复杂的过程,涉及的基础资料较多,所需考虑的要素复杂,而洪水分析方案的设置是洪水风险图编制中至关重要的部分,关系到洪水风险图编制结果的实用性.本文以赣抚大堤防洪保护区为例,从洪水来源、洪水分析频率、洪水组合方式、可能溃口位置、溃口宽度、溃决时机等方面,并权衡实用性和易用性对设计方案优化组合,简述赣抚大堤洪水风险图编制过程中洪水分析方案的设置规则,为江西省及其他地区全面开展洪水风险图编制提供参考.

黄河下游河道在历史上决口频繁.自1946年人民治理黄河以来,黄河下游的防洪措施确保了两岸保护区的安全,共取得防洪效益44062亿元.采用“实际发生年法”对1996-2015年黄河下游防洪保护区的防洪效益进行了分析.结果表明：近20a黄河下游防洪工程减免大堤决口9次,防洪效益38515亿元.

防洪评价是工程建设中的重要内容,直接关系到广大群众的生命财产安全.文章以辽宁省大连市庄河市崔家屯村地质灾害搬迁项目为研究对象,结合当地的气象水文资料,基于mike11模块构建出小流域河流水动力模块(hd)和坡面降雨径流(nam)耦合模型.通过模拟计算,分析了20a一遇洪水对项目的影响,并提出了相应的应对举措.

为量化分析洪水风险、准确评估洪灾损失,利用最新的数据和技术,对已有的美国洪水模型进行了改进,并开发了新的亚洲洪水模型和法国洪水模型.改进后和新开发的模型可帮助保险公司和资产所有者实现更精准的洪水风险量化分析,提高防灾意识,制定科学的风险管理决策,并将模型提供的数据用于承保决定、保险费率厘定和再保险购买.

借助\"05.8\"大洪水分析了辽、浑、太流域上清河水库、柴河水库、大伙房水库、观音阁水库等防洪工程在抗御特大暴雨洪水中的作用。估算结果表明,辽河流域防洪工程体系的防洪减灾效益为457.87亿元,大伙房、观音阁、清河、柴河等主要大型水库的防洪减灾效益达176.4亿元。

洪水预报调度系统的应用为防汛指挥的决策提供科学依据,最大限度地减少人民生命财产的损失。通过准确地预报对水库进行合理地调度,能充分利用水资源,最终实现由控制洪水向管理洪水的转变,收到十分显著的社会效益和经济效益。文章以涔天河水库调度为例,进行了阐述。

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.

文章基于hec-ras模型现有防洪条件下的40年、60年和100年洪水漫顶淹没情况,利用gis环境进行模拟研究。结果表明:辽河流域辽宁段防洪堤坝可以抵御40年和60年一遇洪水,基本能够抵御100年一遇的洪水；不同断面的设计洪水位与模拟水位具有良好的一致性；基于hec-ras的洪水淹没模拟分析具有较高的精确性和可靠度,研究成果可为辽河流域洪水预警以及洪水灾害人员疏散方案的制定提供一定参考。

本文由经济社会体系及防洪体系出发,阐明城市防洪综合评估体系,且基于mea模型确定指标关联度,运用anp模型确定指标权重。在耦合mea模型与anp模型基础上,探索构建了基于mea-anp模型的城市防洪综合评估体系。应用实例表明,该模型可有效处理指标间关联性及模糊性等问题,可为城市防洪体系优化及评估提供决策依据参考。

本文由经济社会体系及防洪体系出发,阐明城市防洪综合评估体系,且基于mea模型确定指标关联度,运用anp模型确定指标权重。在耦合mea模型与anp模型基础上,探索构建了基于mea-anp模型的城市防洪综合评估体系。应用实例表明,该模型可有效处理指标间关联性及模糊性等问题,可为城市防洪体系优化及评估提供决策依据参考。

察尔森水库洪水调度系统在防洪减灾中的应用——察尔森水库位于嫩江右岸一级支流洮儿河中上游，是以防洪、灌溉为主结合发电、养殖等综合利用的大型水利枢纽工程。察尔森水库洪水调度系统是以数据库为中心，主要由信息采集、洪水预报、洪水调度、成果管理、综合信...

依据《防洪法》等有关规定,对河道管理范围内的建设项目和位于河流影响范围内的重要建设项目应进行防洪影响评价,重要的防洪工程应运用数学模型分析计算。选用数学模型时,可根据实际情况,在满足工程实际的需要条件下,适当的选用一维或二维数学模型。本文运用二维数学模型对吉林油田新民采油厂拟在河道滩地内新建油井工程进行壅水计算,并采用经验公式法进行校核。结果表明:对于河道内复杂地形及建筑物的防洪评价壅水计算,相比二维模型计算结果,经验公式计算结果偏小,采用二维模型计算结果进行防洪评价,结论更安全、可靠。

对水库防洪调度方案评价中需要考虑的问题进行了分析,建立了评价指标体系,利用协商定权以及主客观定权方法确定评价指标的权重,借助模糊物元模型对备选方案进行综合评价。结果表明:该方法充分考虑了评价的模糊性和不相容性,能够全面地对方案进行决策,在陡河水库洪水调度中取得了较好的效果。

采用无结构不规则网格技术对滞洪区地形进行自动剖分,根据三维流体动力学方程建立了适合滞洪区计算的一、二维洪水模拟模型,将地形条件概括为地面型通道、河道通道、特殊型通道和连续堤或缺口堤4种通道对方程进行了离散,利用天津市大清河滞洪区的实测资料对模型进行验证,结果吻合较好,并模拟了百年一遇洪水在本滞洪区的演进情况.为防洪减灾和经济发展提供了可靠的依据.

在构建过境洪水资源风险决策模型基础上,对过境洪水资源利用风险因素识别,针对大坝泄洪量及安全风险实施评估,阐明了洪水风险损失与经济效益之间的关系,并将模型最优解作为水库水位调整的参考,从而实现对过境水资源综合效益评估。

针对城市与流域相结合的情况,建立了城市防洪与流域防洪相耦合的洪水预报调度模型,并以济南市的实例加以验证。结果表明,所建立的模型合理,求解方法有效可行,能够满足城市和流域防洪的安全要求。

对于二维、二维以上的洪水进行计算,需要大量与地形相关的数据,这要借助遥感和地理信息系统技术的支持。数字高程模型是描述地球表面形态多种信息空间分布的有序数值阵列,可以作为测图自动化的重要组成部分和地理信息数据库的重要基础。基于遥感数据和地理信息系统建立数字高程模型,从数字高程模型提取流域界线并生成水流网格,进行洪水计算,是洪水预报的常用方法。