洪水演進(jìn)模擬在洪水風(fēng)險(xiǎn)圖中的應(yīng)用
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【摘要】:天然河道的邊界條件非常復(fù)雜,人們對(duì)于洪水的認(rèn)識(shí)還存在很大的局限。在實(shí)際工程中由于模型邊界條件不斷變化、模型測(cè)量方法有限,流場(chǎng)參數(shù)很難精確測(cè)量,因此水工模型實(shí)驗(yàn)一般只能得出總流的參數(shù),對(duì)研究范圍內(nèi)的流場(chǎng)信息無(wú)法詳細(xì)得出。而通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示的方法,則可在時(shí)間和空間上定量的得出水流數(shù)值解,從而達(dá)到研究洪水演進(jìn)過(guò)程的目的。蓄滯洪區(qū)的洪水演進(jìn)數(shù)值模擬能夠較好的揭示洪水時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)演變,以此獲得洪水的演進(jìn)過(guò)程。使用洪水模擬成果進(jìn)行洪水風(fēng)險(xiǎn)分析,對(duì)可能淹沒(méi)區(qū)避險(xiǎn)轉(zhuǎn)移規(guī)劃、安全建設(shè)和風(fēng)險(xiǎn)管理具有重要的參考價(jià)值。本文利用MIKE軟件建立一維及二維模型對(duì)嘉陵江鳳縣防洪保護(hù)進(jìn)行洪水演進(jìn)數(shù)值模擬。主要工作內(nèi)容包括:(1)應(yīng)用MIKE11水動(dòng)力學(xué)模塊,模擬嘉陵江10年一遇、20年一遇、30年一遇及100年一遇洪水演進(jìn)過(guò)程。(2)應(yīng)用MIKE11提供的水工建筑物模塊分析嘉陵江遭遇100年一遇洪水時(shí)跨河橋梁的壅水作用。(3)應(yīng)用MIKE21 FM水動(dòng)力模塊,模擬嘉陵江計(jì)算范圍內(nèi)干支流同頻100年一遇洪水淹沒(méi)過(guò)程。(4)將嘉陵江鳳縣段MIKE的河網(wǎng)計(jì)算結(jié)果與矢量地理信息相結(jié)合,使用ArcMAP整合并應(yīng)用于洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制中。對(duì)模擬成果進(jìn)行分析可以得出以下結(jié)論:(1)采用率定的河道糙率建立的洪水計(jì)算模型,洪水計(jì)算成果與實(shí)測(cè)接近,誤差在允許范圍內(nèi)。(2)嘉陵江及其支流最高水位從上游向下游呈現(xiàn)遞減趨勢(shì),符合一般規(guī)律;隨著洪水量級(jí)變大,洪峰流量和最高水位也隨之變大(高)。(3)嘉陵江發(fā)生100年一遇洪水時(shí)橋梁壅水作用明顯。(4)根據(jù)地形描繪出的一維模型淹沒(méi)范圍與二維模型淹沒(méi)范圍成果接近。
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【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TV122
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-14
- 1.1 研究背景和意義9-10
- 1.2 洪水水動(dòng)力學(xué)模擬國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 洪水風(fēng)險(xiǎn)圖研究現(xiàn)狀12
- 1.4 研究方法及主要內(nèi)容12-14
- 第二章 基于MIKE的一維河網(wǎng)洪水水動(dòng)力學(xué)模擬14-40
- 2.1 MIKE11及MIKE11 HD水動(dòng)力學(xué)模塊介紹15-20
- 2.1.1 MIKE11簡(jiǎn)介15
- 2.1.2 MIKE11 HD水動(dòng)力學(xué)模塊介紹15-20
- 2.2 嘉陵江鳳縣洪水模擬20-40
- 2.2.1 區(qū)域基本情況20-21
- 2.2.2 洪源分析和量級(jí)確定21-23
- 2.2.3 模型構(gòu)建23-26
- 2.2.4 模型參數(shù)選取與率定26-28
- 2.2.5 模型驗(yàn)證28-29
- 2.2.6 洪水計(jì)算成果29-36
- 2.2.7 橋梁壅水分析36-40
- 第三章 MIKE 21二維水動(dòng)力學(xué)模擬40-49
- 3.1 MIKE21基本原理40-43
- 3.1.1 控制方程40-41
- 3.1.2 方程離散41-43
- 3.2 嘉陵江鳳縣二維洪水模擬43-49
- 3.2.1 二維平面網(wǎng)格建立43-44
- 3.2.2 計(jì)算參數(shù)及邊界條件選取44-45
- 3.2.3 計(jì)算結(jié)果45-49
- 第四章 洪水模擬在洪水風(fēng)險(xiǎn)圖中的應(yīng)用49-59
- 4.1 風(fēng)險(xiǎn)圖編制思路及原則49-51
- 4.1.2 編制原則49
- 4.1.3 編制思路49-51
- 4.2 洪水模擬結(jié)果在損失評(píng)估中的應(yīng)用51-54
- 4.3 使用模擬結(jié)果繪制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖54-56
- 4.4 洪水模擬成果分析56-59
- 第五章 結(jié)論及展望59-61
- 5.1 結(jié)論59
- 5.2 不足及展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-63
- 致謝63-64
- 作者簡(jiǎn)介64
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