小清河蓄滯洪區(qū)洪水演進(jìn)數(shù)學(xué)模型及水量平衡的研究.pdf

1、自遠(yuǎn)古時(shí)代我國(guó)就不斷遭受洪澇災(zāi)害，1949年以前的兩千多年中水災(zāi)發(fā)生的頻率位居各類(lèi)災(zāi)害之首。新中國(guó)成立后，中國(guó)推出了大規(guī)模的防洪工程建設(shè)，并不斷提高防洪非工程措施的規(guī)劃強(qiáng)度，在主要江河防洪規(guī)劃中一般都安排有滯洪區(qū)或行洪道用以宣泄超標(biāo)準(zhǔn)洪水。近年來(lái)，滯洪區(qū)不斷被開(kāi)發(fā)和利用，通過(guò)對(duì)滯洪區(qū)內(nèi)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，確定一系列洪水行進(jìn)過(guò)程中的規(guī)律，可對(duì)滯洪區(qū)分洪調(diào)度方面做出指導(dǎo)，將洪澇災(zāi)害降到最低。
　　本文以二維非恒定流基本方程為理論基礎(chǔ)創(chuàng)建

2、了小清河滯洪區(qū)的洪流演進(jìn)數(shù)學(xué)模型。模型建立中應(yīng)用有限體積法進(jìn)行方程離散，以無(wú)結(jié)構(gòu)不規(guī)則網(wǎng)格的處理方式進(jìn)行整個(gè)模型的網(wǎng)格布置，采用格林安普特公式計(jì)算模型的下滲率。對(duì)模型中的路堤、橋涵等按其實(shí)際高程輸入模型，小型橋涵及西部采沙坑進(jìn)行適當(dāng)?shù)母呕c合并。模型的入流地點(diǎn)在張坊村附近，出流地點(diǎn)選在東茨村附近。
　　模型驗(yàn)證的洪水頻率為20年一遇和50年一遇，選取不同情況下的12個(gè)位置，分別以模型計(jì)算值與設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證結(jié)果基本吻合。利

3、用已建立的小清河滯洪區(qū)數(shù)學(xué)模型，分別模擬了涿州市堤壩現(xiàn)狀條件和規(guī)劃無(wú)安全區(qū)兩種條件下遇20年一遇和50年一遇來(lái)流時(shí)的洪水演進(jìn)過(guò)程，展現(xiàn)其不同時(shí)刻的洪水淹沒(méi)過(guò)程及矢量流場(chǎng)，對(duì)整個(gè)來(lái)流歷時(shí)的洪水形勢(shì)進(jìn)行分析。同時(shí)統(tǒng)計(jì)了不同計(jì)算方案條件下對(duì)涿州市的淹沒(méi)情況。
　　應(yīng)用本模型的計(jì)算模式對(duì)水量平衡進(jìn)行計(jì)算時(shí)，會(huì)因計(jì)算模式本身存在的不足引起某些單元體出現(xiàn)水量不平衡的現(xiàn)象，即單元體內(nèi)出現(xiàn)負(fù)水深，產(chǎn)生虛假流動(dòng)。本文以單元水量出流修正法對(duì)計(jì)算模式進(jìn)