2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、1淺談Mike21模型在橋梁行洪論證水流模擬中的應(yīng)用摘要:簡要介紹Mike21平面二維模型的功能和應(yīng)用情況,以瀘州市海潮沱江大橋工程橋區(qū)沱江河段模擬為例,展示了該模型的模擬效果。該模型計(jì)算成果令人滿意,其精度可以滿足使用要求。關(guān)鍵詞:Mike21平面二維數(shù)值模擬沱江瀘州市海潮沱江大橋位于四川省瀘州市瀘縣海潮鎮(zhèn),橋梁跨沱江而設(shè),由于本工程的修建將影響沱江局部河段行洪面積、流態(tài),對橋區(qū)沱江的防洪態(tài)勢造成一定影響,根據(jù)《中華人民共和國水法》、

2、《中華人民共和國防洪法》等有關(guān)規(guī)定,本工程須進(jìn)行行洪論證專題分析,為工程的設(shè)計(jì)及項(xiàng)目審批提供科學(xué)依據(jù)。目前數(shù)學(xué)模型是研究涉水工程對河道行洪影響采用較多的技術(shù)手段,其中Mike21是較為成熟的平面二維數(shù)學(xué)模型之一。該模型由丹麥水力學(xué)研究所開發(fā),可用于模擬河流、湖泊、河口、海岸等的水流、泥沙、波浪等方面,該軟件在國內(nèi)一些大型工程中得到應(yīng)用,如:黃浦江水流和水質(zhì)模型、嘉陵江重慶段水流模擬、長江口水動(dòng)力學(xué)模擬等,均取得了良好的效果。1.Mike

3、21模型1.1模型簡介Mike21模型廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外水動(dòng)力模擬中,取得了較好的效果,在世界范圍內(nèi)大量工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上持續(xù)發(fā)展,是目前國際上較為先32.2工程水文條件沱江流域水文站點(diǎn)較多,布設(shè)合理,基本上能控制沱江干流的水情變化。本工程位于沱江干流上,控制集雨面積24403.7km2,與李家灣水文站集雨面積(23283km2)最接近,李家灣水文站資料齊全,可作為本工程水文計(jì)算的依據(jù)站。根據(jù)李家灣站1951~2000年洪水流量系列,加入

4、1898年、1936年歷史洪水,組成不連續(xù)最大洪水系列,采用數(shù)學(xué)期望公式分別計(jì)算歷史洪水和實(shí)測洪水系列各項(xiàng)的經(jīng)驗(yàn)頻率,以距法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)的初值,采用PⅢ型理論頻率曲線適線后,確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)值,成果見表1。本工程橋址處集雨面積與李家灣站控制面積相差4.8%,小于15%,故可將李家灣站的設(shè)計(jì)洪水成果采用面積比指數(shù)(按面積比的三分之二次方)移用至本工程斷面處,經(jīng)計(jì)算,本工程處設(shè)計(jì)洪水見表2。2.3行洪論證計(jì)算(1)模型計(jì)算范圍及地形。數(shù)學(xué)

5、模型計(jì)算范圍應(yīng)能充分涵蓋工程可能影響的范圍及模型邊界穩(wěn)定所需的范圍。綜合考慮水文資料、地形及工程研究內(nèi)容等因素,計(jì)算范圍選取為:本工程上游2.8km至下游2.3km共5.1km河段。(2)有關(guān)系數(shù)的選取。①糙率系數(shù),糙率系數(shù)通過模型的率定和驗(yàn)證來確定,本次選用0.03~0.035。②動(dòng)邊界處理。為保證模型計(jì)算的連續(xù)性,采用動(dòng)邊界技術(shù)模擬不同流量下的網(wǎng)格干濕變化。當(dāng)單元水深大于水深臨界值hwet時(shí),判斷單元為“濕”,正常計(jì)算動(dòng)量方程;當(dāng)計(jì)

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