尼爾基—大賚河段洪水演算方法研究.pdf

1、河道洪水預(yù)報(bào)是防洪調(diào)度決策的重要依據(jù)，對(duì)流域的防洪減災(zāi)起到至關(guān)重要的作用。但是，由于人類(lèi)活動(dòng)影響和大洪水的沖刷，河道的徑流資料和水文資料發(fā)生變化，出現(xiàn)不一致現(xiàn)象，給河道洪水預(yù)報(bào)帶來(lái)困難，降低河道洪水預(yù)報(bào)精度。針對(duì)這些問(wèn)題，本文以嫩江為研究背景，根據(jù)河道地理和洪水資料的分析，將研究河道分為尼爾基—江橋和江橋—大賚兩部分，采用分段馬斯京根洪水演算法和MIKE11一維水動(dòng)力模型，并引入河道洪水損失系數(shù)，通過(guò)歷史洪水的演算過(guò)程與實(shí)測(cè)過(guò)程對(duì)比，研

2、究嫩江河道洪水演進(jìn)模型，以提高嫩江尼爾基—大賚段的河道洪水預(yù)報(bào)精度，給讀者提供參考。本論文的研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　（1）通過(guò)研究區(qū)域地理概況和1957—2013年洪水資料的分析，發(fā)現(xiàn)江橋—大賚河段存在水量不平衡問(wèn)題，因此將尼爾基—大賚河段分為尼爾基—江橋和江橋—大賚兩部分，采用水文學(xué)法和水力學(xué)法對(duì)兩部分河段的河道洪水演進(jìn)進(jìn)行研究。
　?。?）基于分段馬斯京根法尼爾基—大賚河段河道洪水演進(jìn)。首先，根據(jù)水量不平衡問(wèn)題，建立傳

3、統(tǒng)的分段馬斯京根洪水演算模型和引入水量損失系數(shù)的改進(jìn)的馬斯京根洪水演算模型；然后，將研究河段實(shí)測(cè)歷史洪水按照洪水量級(jí)不同，設(shè)置不同參數(shù)，運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法結(jié)合人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)選，研究?jī)刹糠趾佣魏拥篮樗葸M(jìn)模型和江橋—大賚段河道洪水損失系數(shù)。模擬結(jié)果表明，模擬洪水過(guò)程與實(shí)測(cè)洪水過(guò)程擬合度高，模型適用性強(qiáng)；同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，江橋—大賚河段1998年前后河道洪水傳播特點(diǎn)發(fā)生改變，且隨著洪水量級(jí)不同洪水傳播特點(diǎn)和水量損失系數(shù)不同。
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4、3）基于MIKE11一維水動(dòng)力模型尼爾基—大賚河段河道洪水演進(jìn)。首先，結(jié)合流域DEM數(shù)據(jù)、斷面數(shù)據(jù)和支流特點(diǎn)，建立尼爾基—江橋河段和江橋—大賚河段兩部分的一維水動(dòng)力模型；然后，對(duì)研究河段1957—2013年實(shí)測(cè)歷史洪水進(jìn)行演算模擬，通過(guò)模型參數(shù)率定結(jié)果對(duì)比，研究研究河段河床糙率變化。模擬結(jié)果表明，1998年大洪水對(duì)尼爾基—大賚河段河道影響嚴(yán)重，1998年之前的河道河床糙率值不再適用于1998年之后的河道，且由模型的參數(shù)率定結(jié)果可知，19

5、98年之后河道河床糙率變小，河道洪水傳播速度加快。
　　（4）馬斯京根法和MIKE11模型對(duì)比分析及實(shí)例應(yīng)用分析。首先，從模型原理、模型建立和所需資料數(shù)據(jù)方面對(duì)比分析分段馬斯京根洪水演進(jìn)模型和MIKE11一維水動(dòng)力模型的適用性；然后，對(duì)兩個(gè)模型的參數(shù)率定結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)果表明，在河道大洪水的演算方面，兩個(gè)模型模擬精度高、適用性強(qiáng)，在河道小洪水演算方面，MIKE11一維水動(dòng)力模型考慮了地形特點(diǎn)，其小洪水的模擬結(jié)果更好。最終，將兩