蓄滞洪区一二维多口门衔接洪水调度数学模型研究与应用

发布时间：2018-02-10 12:24

  本文关键词： 蓄滞洪区 洪水调度数值模拟 一二维衔接计算 洪灾期望损失 洪水风险图　出处：《天津大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来我国洪水频发，洪水造成了巨大的经济损失与惨重的人员伤亡。本文针对非工程性防洪设施--蓄滞洪区进行洪水调度的数值模拟计算，得到不同来流情况下蓄滞洪区内淹没水深、淹没面积与淹没历时等信息，为防洪减灾以及蓄滞洪区内的洪水调度和社会经济建设提供有力的技术支持与科学依据。 本文分别利用三点隐式差分法和有限体积法离散一维、二维控制方程，结合永定河蓄滞洪区现状地形及现行调度方案，建立了蓄滞洪区一、二维洪水调度数学模型。为了验证模型的精度，使用1956年历史洪水资料进行模拟计算与参数调试。经过调试后确定了模型的主要参数，应用该模型进行北京新机场建设的防洪评价研究。研究结果表明北京新机场建设对永定河蓄滞洪区的防洪减灾作用影响不大。根据计算结果给出了寺垡辛庄分洪口门的建议分洪水位与分洪控制流量。通过对屈家店闸上水位与过流流量的影响因素进行分析，认为蓄滞洪区的入流总水量与龙河最大流量是最主要的影响因素。在北京新机场远期建设后的工况下，利用MichaeL. Dekay与Gary H.McClelland建立的公式进行洪灾期望损失计算，以水深分布为灾情划分依据，初步绘制了永定河蓄滞洪区的洪水风险图。 本次建立的数学模型对一维河道与二维泛区进行网格单独剖分。小流量时河道独立计算，大流量时利用一二维衔接模式进行计算。一二维模型衔接模式采用一维旁侧出流流量等于二维模型边界流量，一二维水位差确定堰流流量、方向的方法交替叠代计算，达到一二维衔接模型联解的目的，实现一维与二维的耦合计算。本模型通过流量、水位与拟序三重条件控制分洪口门的启用，实现对蓄滞洪区防洪调度方案的运用。在洪灾期望损失的计算中，提出对MichaeL. Dekay与Gary H.McClelland建立的经验公式的修正方法，通过分析洪水风险系数结果表明，，修正后的经验公式更能体现洪水风险特征与预警时间的相互关系。
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【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV122;TV873

【参考文献】

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5 赵人俊;;马斯京根法——河道洪水演算的线性有限差解[J];华东水利学院学报;1979年01期

6 王军;梁忠民;施晔;;基于GIS的水库洪水风险图编制[J];河海大学学报(自然科学版);2010年01期

7 杨向华,陆永军,邵学军;基于紊流随机理论的航槽三维流动数学模型[J];海洋工程;2003年02期

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本文编号：1500501