蓄滯洪區(qū)一二維多口門銜接洪水調度數學模型研究與應用.pdf

1、近年來我國洪水頻發(fā),洪水造成了巨大的經濟損失與慘重的人員傷亡。本文針對非工程性防洪設施--蓄滯洪區(qū)進行洪水調度的數值模擬計算,得到不同來流情況下蓄滯洪區(qū)內淹沒水深、淹沒面積與淹沒歷時等信息,為防洪減災以及蓄滯洪區(qū)內的洪水調度和社會經濟建設提供有力的技術支持與科學依據。
　　本文分別利用三點隱式差分法和有限體積法離散一維、二維控制方程,結合永定河蓄滯洪區(qū)現狀地形及現行調度方案,建立了蓄滯洪區(qū)一、二維洪水調度數學模型。為了驗證模型的精

2、度,使用1956年歷史洪水資料進行模擬計算與參數調試。經過調試后確定了模型的主要參數,應用該模型進行北京新機場建設的防洪評價研究。研究結果表明北京新機場建設對永定河蓄滯洪區(qū)的防洪減災作用影響不大。根據計算結果給出了寺垡辛莊分洪口門的建議分洪水位與分洪控制流量。通過對屈家店閘上水位與過流流量的影響因素進行分析,認為蓄滯洪區(qū)的入流總水量與龍河最大流量是最主要的影響因素。在北京新機場遠期建設后的工況下,利用MichaeL. Dekay與 Ga

3、ry H.McClelland建立的公式進行洪災期望損失計算,以水深分布為災情劃分依據,初步繪制了永定河蓄滯洪區(qū)的洪水風險圖。
　　本次建立的數學模型對一維河道與二維泛區(qū)進行網格單獨剖分。小流量時河道獨立計算,大流量時利用一二維銜接模式進行計算。一二維模型銜接模式采用一維旁側出流流量等于二維模型邊界流量,一二維水位差確定堰流流量、方向的方法交替疊代計算,達到一二維銜接模型聯解的目的,實現一維與二維的耦合計算。本模型通過流量、水位與