[发明专利]一种基于一维非恒定流数值模型的洪水分析方法

摘要

本发明公开了一种基于一维非恒定流数值模型的洪水分析方法，在建立待分析的河流区域的一维非恒定流数值模型时，将河网模型概化为主槽和引航道两条平行河道，并将两条平行河道中间的纵向施工围堰概化为连接两个平行河道的一排连接渠道，进而在一维非恒定流数值模型中根据入流条件得到河流区域内各影响对象附近的洪水位，从而可分析河流区域船闸施工期的施工围堰溃决对坝下水位的影响。

主权项

1.一种基于一维非恒定流数值模型的洪水分析方法，其特征在于；在建立待分析的河流区域的一维非恒定流数值模型时，将河网模型概化为主槽和引航道两条平行河道，并将两条平行河道中间的纵向施工围堰概化为连接两个平行河道的一排连接渠道，进而在一维非恒定流数值模型中根据入流条件得到河流区域内各影响对象附近的洪水位，从而可分析河流区域船闸施工期的施工围堰溃决对坝下水位的影响；具体包括以下步骤：①确定模拟区域；②模拟区域数据化；③建立一维非恒定流数值模型；④通过历史洪水数据对一维非恒定流数值模型进行验证及参数修正；⑤通过设计洪水模拟，得到河流区域内各影响对象附近的洪水位；所述步骤②的具体方法是：获取模拟区域的地形、地物条件，将模拟区域内地形、地貌、地物、水体和水利条件数据化，生成包含模拟区域内地形和水工结构物的地形散点；再将散点地形转换成MIKE11支持的断面文件；所述步骤③的具体方法是：在MIKE11中导入步骤②建立的断面文件，生成模拟区域的基本数值模型，对模拟区域的基本数值模型建立河网文件，再在河网模型中设置水工结构物、水位流量边界、底部阻力参数、初始参数以及求解格式，得出模拟区域的一维非恒定流数值模型，其中河网模型概化采用主槽和引航道两条平行河道，中间的纵向施工围堰利用一排连接渠道连接；所述步骤④的具体方法是：将步骤③中建立的一维非恒定流数值模型中的断面条件修改为历史洪水条件下的断面条件；将历史资料中记载的入流流量、出流水位输入修改后的一维非恒定流数值模型中，得出在历史资料记载的条件下的模拟洪水位，将模拟洪水位与历史资料记载的实际洪水位进行对比，若模拟洪水位与历史资料记载的实际洪水位相比，不满足精度要求，则对一维非恒定流数值模型内的参数进行修正，直到模拟结果满足精度要求；所述步骤⑤的具体方法是：将经过步骤④验证及参数修正后的一维非恒定流数值模型中的断面条件修改回所述步骤②中确定的断面；设计不同的入流条件，并输入到MIKE11中，MIKE11在验证及参数修正后的一维非恒定流数值模型下，得到相应的各影响对象附近的洪水位；所述的一维非恒定流数值模型的一维非恒定流方程组如下：式中：B为水面宽，Z为水位，Q为流量，q为旁侧入流，v为断面平均流速，g为重力加速度，A为过水断面面积，K为过水断面的流量模数；所述船闸施工期的施工围堰包括分隔主槽和引航道的纵向施工围堰，纵向施工围堰前端设有顶冲围堰，引航道内还设有横向围堰。