二維洪水?dāng)?shù)值模擬在太浦河洪水風(fēng)險(xiǎn)圖編制中的應(yīng)用.pdf

1、我國是洪水災(zāi)害嚴(yán)重的國家。幾千年來，中華兒女利用自己的智慧和勇氣同洪水進(jìn)行著不屈不撓的斗爭。實(shí)踐表明，單純地依靠工程措施(如筑堤、修建水庫、閘壩、挖河等)無法根治洪水災(zāi)害，最佳途徑是結(jié)合工程與非工程措施，對洪水災(zāi)害進(jìn)行綜合預(yù)防與管理，將洪水損失降到最低限度，取得最佳的防洪效益。 隨著我國防洪政策從控制洪水向洪水管理的轉(zhuǎn)變，洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的基礎(chǔ)性作用越發(fā)顯得重要。本文以水利部洪水風(fēng)險(xiǎn)圖試點(diǎn)編制項(xiàng)目為背景，以太湖流域的骨干泄洪通道——太

2、浦河為研究對象，采用水力學(xué)法，建立二維數(shù)學(xué)模型模擬了發(fā)生潰堤后的洪水演進(jìn)，并以此為基礎(chǔ)繪制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖。 首先介紹并分析了編制洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的方法，概括了國內(nèi)外洪水風(fēng)險(xiǎn)圖的發(fā)展?fàn)顩r和水動力學(xué)數(shù)值模擬的進(jìn)展。 然后本文從研究水流運(yùn)動的根本機(jī)理出發(fā)，系統(tǒng)的推導(dǎo)一維、二維非恒定流方程；總結(jié)了常用的數(shù)值計(jì)算方法，歸納了數(shù)值求解過程中需注意的若干問題。 本文對太浦閘的泄流能力作分析，通過對實(shí)測數(shù)據(jù)的擬合得出了更加適合太浦閘的堰流

3、流量系數(shù)計(jì)算方法；對計(jì)算區(qū)域內(nèi)的大量的公路、鐵路、河道斷面及堤防等實(shí)測地形資料進(jìn)行計(jì)算的前期處理；對水文數(shù)據(jù)整理、分析，獲得不同頻率洪水的流量、水位等信息。 詳細(xì)介紹了Delft3D-FLOW的原理和使用方法，首次將Delft3D-FLOW應(yīng)用于洪泛區(qū)的二維洪水演進(jìn)數(shù)值模擬，采用以側(cè)堰堰流為基礎(chǔ)的潰堤模型進(jìn)行堤壩潰決分析，與一維模型相銜接。該模型利用Delft3D-FLOW的干濕動邊界處理技術(shù)，能有效而準(zhǔn)確地模擬洪泛區(qū)的干濕演變