小流域水文水動(dòng)力耦合模型的研究及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 01:34
在水災(zāi)害、水生態(tài)、水資源等河湖問(wèn)題多發(fā)的背景之下,由當(dāng)?shù)卣紫忍岢鼍哂兄袊?guó)特色的創(chuàng)新性河湖管理制度—河長(zhǎng)制,打破了現(xiàn)有的九龍治水的局面,把河湖治理的任務(wù)統(tǒng)一并化解相關(guān)河湖問(wèn)題,在河長(zhǎng)制的九大主要任務(wù)之中,河道薄弱環(huán)節(jié)問(wèn)題被視為河道防洪管理任務(wù)的重要因素之一。河道洪水?dāng)?shù)值模擬是河道防洪管理的重要技術(shù)手段,當(dāng)前河道洪水過(guò)程模擬主要分為以水量平衡和槽蓄方程為基礎(chǔ)的水文學(xué)方法為主和以圣維南方程為基礎(chǔ)的水動(dòng)力學(xué)方法為主兩大類,前者難以模擬河道地表淹沒(méi)過(guò)程,后者對(duì)河道洪水淹沒(méi)過(guò)程的水文機(jī)制考慮不足。為了在研究河道洪水的水文過(guò)程和水動(dòng)力的過(guò)程機(jī)理,采用水文與水動(dòng)力過(guò)程及一二維的水動(dòng)力耦合機(jī)制,通過(guò)數(shù)值模擬的方法來(lái)計(jì)算河道洪水演進(jìn)過(guò)程,以模擬結(jié)果了解現(xiàn)有河道過(guò)流情況的同時(shí),分析現(xiàn)有河道的防洪能力,以此預(yù)測(cè)洪水災(zāi)害范圍,從而達(dá)到預(yù)防的目的。為河長(zhǎng)制建立洪水預(yù)測(cè)信息化管理系統(tǒng)提供技術(shù)基礎(chǔ)。本次研究運(yùn)用MIKE系列軟件,以河南省**市里灣河為例,基于水文與水動(dòng)力過(guò)程及一二維的水動(dòng)力耦合,構(gòu)建MIKE FLOOD耦合數(shù)值模型進(jìn)行洪水?dāng)?shù)值模擬,開(kāi)展小流域河道洪水的水文水動(dòng)力耦合模型的數(shù)值研究。此次研究的主要成...
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-1坐標(biāo)系投影和模型的輸入范圍Fig.2-1Coordinatesystemprojectionandtheinputrangeofthemodel2.2.2地形輸入MIKESHE的地形輸入格式類型共有四種,分別為Uniform、dfs2、shp、xyz。Uniform為統(tǒng)一常規(guī)數(shù)值,即地形為同一高程的常數(shù)。dfs2為模型創(chuàng)建工具中所建造的一種地形網(wǎng)格格式,可運(yùn)用ARCGIS等工具轉(zhuǎn)換來(lái)獲齲shp格式用于描述點(diǎn)、折線與多邊形幾何體對(duì)象的矢量格式,可從數(shù)字高程模型(DEM)等經(jīng)過(guò)ARCGIS工具獲得。xyz為常規(guī)的坐標(biāo),可用Googleearth等多種工具獲得。此外,模型提供了3種插值方法可供選擇,分別為雙線性差值法(Bilinear)、三角插值法(Triangular)、反距離差值法(InverseDistance),雙線性差值法(Bilinear)常用于預(yù)先網(wǎng)格化的數(shù)值差值,三角插值法(Triangular)適用于輪廓數(shù)值的差值,反距離差值法(InverseDistance)常用于地形高程數(shù)據(jù)相反這類稀疏或者不規(guī)則的空間數(shù)據(jù)。此次研究區(qū)域運(yùn)用從Googleearth提取的xyz文件進(jìn)行模型的輸入,置搜索半徑為20m的三角插值法(Triangular)進(jìn)行網(wǎng)格的插值,詳見(jiàn)圖2-2。
2MIKESHE水文模型構(gòu)建15圖2-2流域地形高程的輸入Fig.2-2Inputofwatershedtopographicelevation2.2.3氣候輸入MIKESHE模型主要輸入的氣候數(shù)據(jù)一般為日平均降雨量及參考作物的蒸發(fā)散量。降雨數(shù)據(jù)采用流域內(nèi)雨量站的洪水發(fā)生時(shí)的日平均降雨量。參考作物的蒸發(fā)量為流域內(nèi)日平均蒸發(fā)量。這兩類數(shù)據(jù)都需要轉(zhuǎn)換成dfs0格式作為輸入條件。降雨見(jiàn)圖2-3。蒸發(fā)量采用水文局提供的模擬區(qū)域日平均蒸發(fā)量,取值為4.75mm。圖2-3降雨輸入Fig.2-3Rainfallinput
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流域河流系統(tǒng)水文-水動(dòng)力耦合模型研究綜述[J]. 曾志強(qiáng),楊明祥,雷曉輝,梁藉,袁曉輝,潘增. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(09)
[2]河長(zhǎng)制理論基礎(chǔ)及支撐體系研究[J]. 左其亭,韓春華,韓春輝,羅增良. 人民黃河. 2017(06)
[3]水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)后評(píng)價(jià)體系構(gòu)建[J]. 董青,汪升華,于小迪,張蕾,趙敏,白明皓. 水利經(jīng)濟(jì). 2017(03)
[4]全面落實(shí)河長(zhǎng)制需要解決的重要基礎(chǔ)性技術(shù)工作[J]. 劉平,吳小偉,王永東. 中國(guó)水利. 2017(06)
[5]關(guān)于深化河長(zhǎng)制制度的思考[J]. 劉鴻志,劉賢春,周仕憑,席北斗,付融冰. 環(huán)境保護(hù). 2016(24)
[6]對(duì)河長(zhǎng)制管理制度問(wèn)題的思考[J]. 姜斌. 中國(guó)水利. 2016(21)
[7]基于水動(dòng)力-水質(zhì)模型的湖庫(kù)納污能力量化[J]. 張永勇,花瑞祥. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[8]堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路 扎實(shí)推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作[J]. 李干杰. 環(huán)境保護(hù). 2016(11)
[9]“河長(zhǎng)制”:一個(gè)中國(guó)政府流域治理跨部門(mén)協(xié)同的樣本研究[J]. 任敏. 北京行政學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]淮河干流分布式水文水動(dòng)力耦合模型研究[J]. 朱敏喆,王船海,劉曙光. 水利水電技術(shù). 2014(08)
博士論文
[1]城市洪澇數(shù)值模擬技術(shù)研究[D]. 喻海軍.華南理工大學(xué) 2015
[2]基于模型的城市排水管網(wǎng)積水災(zāi)害評(píng)價(jià)與防治研究[D]. 王磊.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[3]沿海山地丘陵型城市洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究[D]. 趙慶良.華東師范大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于水動(dòng)力數(shù)值模擬的羅布泊古湖體風(fēng)應(yīng)力狀態(tài)重建[D]. 李夢(mèng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[2]基于水動(dòng)力-水質(zhì)的黃壁莊水庫(kù)數(shù)值模擬研究[D]. 李蘇.河北工程大學(xué) 2017
[3]基于Mike Flood的清原縣海陽(yáng)河小流域山洪數(shù)值模擬[D]. 孟天翔.大連理工大學(xué) 2017
[4]取排水口附近流場(chǎng)模擬及對(duì)通航的影響研究[D]. 孫光春.大連海事大學(xué) 2017
[5]霞浦縣漁港工程對(duì)東吾洋內(nèi)灣海域環(huán)境影響的預(yù)測(cè)研究[D]. 張午.上海海洋大學(xué) 2016
[6]河道中岸邊建筑物對(duì)局部水面線影響的研究[D]. 梁洪吉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[7]橄欖壩電站清水下泄對(duì)丁壩群沖刷數(shù)值模擬研究[D]. 巴添.重慶交通大學(xué) 2013
[8]基于相關(guān)基礎(chǔ)工程建設(shè)的水利風(fēng)景區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 歐明艷.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3593790
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-1坐標(biāo)系投影和模型的輸入范圍Fig.2-1Coordinatesystemprojectionandtheinputrangeofthemodel2.2.2地形輸入MIKESHE的地形輸入格式類型共有四種,分別為Uniform、dfs2、shp、xyz。Uniform為統(tǒng)一常規(guī)數(shù)值,即地形為同一高程的常數(shù)。dfs2為模型創(chuàng)建工具中所建造的一種地形網(wǎng)格格式,可運(yùn)用ARCGIS等工具轉(zhuǎn)換來(lái)獲齲shp格式用于描述點(diǎn)、折線與多邊形幾何體對(duì)象的矢量格式,可從數(shù)字高程模型(DEM)等經(jīng)過(guò)ARCGIS工具獲得。xyz為常規(guī)的坐標(biāo),可用Googleearth等多種工具獲得。此外,模型提供了3種插值方法可供選擇,分別為雙線性差值法(Bilinear)、三角插值法(Triangular)、反距離差值法(InverseDistance),雙線性差值法(Bilinear)常用于預(yù)先網(wǎng)格化的數(shù)值差值,三角插值法(Triangular)適用于輪廓數(shù)值的差值,反距離差值法(InverseDistance)常用于地形高程數(shù)據(jù)相反這類稀疏或者不規(guī)則的空間數(shù)據(jù)。此次研究區(qū)域運(yùn)用從Googleearth提取的xyz文件進(jìn)行模型的輸入,置搜索半徑為20m的三角插值法(Triangular)進(jìn)行網(wǎng)格的插值,詳見(jiàn)圖2-2。
2MIKESHE水文模型構(gòu)建15圖2-2流域地形高程的輸入Fig.2-2Inputofwatershedtopographicelevation2.2.3氣候輸入MIKESHE模型主要輸入的氣候數(shù)據(jù)一般為日平均降雨量及參考作物的蒸發(fā)散量。降雨數(shù)據(jù)采用流域內(nèi)雨量站的洪水發(fā)生時(shí)的日平均降雨量。參考作物的蒸發(fā)量為流域內(nèi)日平均蒸發(fā)量。這兩類數(shù)據(jù)都需要轉(zhuǎn)換成dfs0格式作為輸入條件。降雨見(jiàn)圖2-3。蒸發(fā)量采用水文局提供的模擬區(qū)域日平均蒸發(fā)量,取值為4.75mm。圖2-3降雨輸入Fig.2-3Rainfallinput
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]流域河流系統(tǒng)水文-水動(dòng)力耦合模型研究綜述[J]. 曾志強(qiáng),楊明祥,雷曉輝,梁藉,袁曉輝,潘增. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2017(09)
[2]河長(zhǎng)制理論基礎(chǔ)及支撐體系研究[J]. 左其亭,韓春華,韓春輝,羅增良. 人民黃河. 2017(06)
[3]水利風(fēng)景區(qū)建設(shè)后評(píng)價(jià)體系構(gòu)建[J]. 董青,汪升華,于小迪,張蕾,趙敏,白明皓. 水利經(jīng)濟(jì). 2017(03)
[4]全面落實(shí)河長(zhǎng)制需要解決的重要基礎(chǔ)性技術(shù)工作[J]. 劉平,吳小偉,王永東. 中國(guó)水利. 2017(06)
[5]關(guān)于深化河長(zhǎng)制制度的思考[J]. 劉鴻志,劉賢春,周仕憑,席北斗,付融冰. 環(huán)境保護(hù). 2016(24)
[6]對(duì)河長(zhǎng)制管理制度問(wèn)題的思考[J]. 姜斌. 中國(guó)水利. 2016(21)
[7]基于水動(dòng)力-水質(zhì)模型的湖庫(kù)納污能力量化[J]. 張永勇,花瑞祥. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)
[8]堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路 扎實(shí)推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作[J]. 李干杰. 環(huán)境保護(hù). 2016(11)
[9]“河長(zhǎng)制”:一個(gè)中國(guó)政府流域治理跨部門(mén)協(xié)同的樣本研究[J]. 任敏. 北京行政學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]淮河干流分布式水文水動(dòng)力耦合模型研究[J]. 朱敏喆,王船海,劉曙光. 水利水電技術(shù). 2014(08)
博士論文
[1]城市洪澇數(shù)值模擬技術(shù)研究[D]. 喻海軍.華南理工大學(xué) 2015
[2]基于模型的城市排水管網(wǎng)積水災(zāi)害評(píng)價(jià)與防治研究[D]. 王磊.北京工業(yè)大學(xué) 2010
[3]沿海山地丘陵型城市洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究[D]. 趙慶良.華東師范大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于水動(dòng)力數(shù)值模擬的羅布泊古湖體風(fēng)應(yīng)力狀態(tài)重建[D]. 李夢(mèng).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[2]基于水動(dòng)力-水質(zhì)的黃壁莊水庫(kù)數(shù)值模擬研究[D]. 李蘇.河北工程大學(xué) 2017
[3]基于Mike Flood的清原縣海陽(yáng)河小流域山洪數(shù)值模擬[D]. 孟天翔.大連理工大學(xué) 2017
[4]取排水口附近流場(chǎng)模擬及對(duì)通航的影響研究[D]. 孫光春.大連海事大學(xué) 2017
[5]霞浦縣漁港工程對(duì)東吾洋內(nèi)灣海域環(huán)境影響的預(yù)測(cè)研究[D]. 張午.上海海洋大學(xué) 2016
[6]河道中岸邊建筑物對(duì)局部水面線影響的研究[D]. 梁洪吉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[7]橄欖壩電站清水下泄對(duì)丁壩群沖刷數(shù)值模擬研究[D]. 巴添.重慶交通大學(xué) 2013
[8]基于相關(guān)基礎(chǔ)工程建設(shè)的水利風(fēng)景區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D]. 歐明艷.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3593790
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