水动力数值模型在码头建设方案比选中的应用

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作者 朱政涛 江青蓉 +2 位作者 黄东 李海彬 陈鑫池 《水运工程》 2025年第2期72-80,100,共10页

以北江左岸某码头工程为例,采用有限体积法分别建立北江韶关(二)水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型,定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结... 以北江左岸某码头工程为例,采用有限体积法分别建立北江韶关(二)水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型,定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结果表明:当洪水频率在50 a一遇至10 a一遇时,码头工程各方案下河道水位壅高值不超过0.02 m;水流流速和流态变化主要位于码头上游100 m至下游260 m的局部河段,不同方案下河道高流速区域变化较小,主槽动力轴线在工程前后不会发生重大调整;同时在港池清淤疏浚作用下工程后该河段实际蓄洪容积增加。最终从行洪安全及码头货物安全角度考虑,方案2为推荐方案,相关研究方法可为类似码头建设提供科学借鉴。 展开更多

关键词 水动力数值模型 码头 洪水影响 方案比选

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复杂山区河道三维水动力模型构建和山洪流量估算研究

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作者 钟远卓 童瑞 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期497-501,共5页

为提高山区洪水预报精度,需要开展山洪流量的测量和估算,但山区河道往往难以布设传统测流设施,限制了洪水预报模型精度的提升。对传统测流设施存在使用限制的复杂山区河道,探索基于三维计算流体动力学(CFD)的山洪流量估算方法。使用CFD... 为提高山区洪水预报精度,需要开展山洪流量的测量和估算,但山区河道往往难以布设传统测流设施,限制了洪水预报模型精度的提升。对传统测流设施存在使用限制的复杂山区河道,探索基于三维计算流体动力学(CFD)的山洪流量估算方法。使用CFD仿真软件建立三维水动力数值模型,求解得出山区河道水文观测点测流断面处水位-流量对应关系,从而估算山洪流量,并使用固定式测流设备对数值模型进行验证。在北京西台子试验流域的应用结果显示:使用CFD仿真软件FLUENT建立的数值模型模拟值与实测值平均相对误差为5.8%,最大相对误差为8.7%,表明模型可以在条件复杂的山区河道对山洪流量进行较高精度的估算,解决山洪流量估算工作中传统测流设施量程外或无法工作区域的问题。 展开更多

关键词 山区河道 流量估算 水动力数值模型 数值模拟 CFD

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柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究 被引量：6

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作者 张万顺 邓浪浪 +3 位作者 彭虹 刘馨 蒋安娜 周奉 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-8,共8页

针对渔光互补工程对水环境的影响缺乏精准量化研究的问题,构建了适用于柳堰集水库的水动力水质水生态工程耦合数值模型,模拟了2020年8月自然现状和渔光互补工程实施后库区水温、化学需氧量、溶解氧、总磷、总氮、叶绿素a的质量浓度时空... 针对渔光互补工程对水环境的影响缺乏精准量化研究的问题,构建了适用于柳堰集水库的水动力水质水生态工程耦合数值模型,模拟了2020年8月自然现状和渔光互补工程实施后库区水温、化学需氧量、溶解氧、总磷、总氮、叶绿素a的质量浓度时空分布,并计算了水体富营养化指数。结果表明:渔光互补工程实施后,柳堰集水库的水温、溶解氧和叶绿素a质量浓度分别下降了0~6℃、0~0.02 mg/L和0~0.0005 mg/L,化学需氧量质量浓度上升了0~10 mg/L;总磷、总氮质量浓度变化趋势在光伏板下伏水域和未布设光伏板水域呈现较大差异性,光伏板下伏水域总磷质量浓度升高了0~0.814 mg/L,总氮质量浓度降低了0~0.125 mg/L;各水质指标在渔光互补工程实施前后的差异随时间推移逐渐减小,入汇口水体富营养化程度显著下降,中央库区灌溉取水口水体富营养化指数提高了5.61~16.00。 展开更多

关键词 渔光互补工程 富营养化 水动力水质水生态工程耦合数值模型 柳堰集水库

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一维洪水数值模拟技术在流域防洪规划中的应用 被引量：4

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作者 张黎明 马小杰 游中琼 《人民长江》 北大核心 2017年第22期84-88,共5页

南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流... 南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流域中下游河网洪水一维数值模型,对平原感潮河网的洪水演进规律和规划的防洪工程体系联合运用进行了模拟计算。在模拟中,通过合理概化河网、优化河道断面布置,以及采用堰闸过流公式代替圣维南方程作为堰闸工程所在断面的水流运动方程,有效避免数值振荡问题。在模拟结果的基础上拟定了洪水安排方案和防洪工程规模。 展开更多

关键词 流域规划 防洪规划 洪水演进 一维水动力数值模型 Guayas河 厄瓜多尔

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熊家洲新汊道对七弓岭弯道水动力调整的影响 被引量：1

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作者 刘亦伦 李志威 +3 位作者 谭岚 陈帮 王赞成 姜英豪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第3期8-12,20,共6页

下荆江尾闾的熊家洲河段自1950年斜槽裁弯形成新生汊道分流,使得下游七弓岭弯道水动力发生调整,进而加剧河道崩岸,影响河势稳定。采用水文资料和地形数据,基于MIKE21软件建立熊家洲弯道上下游河段(监利—螺山)的二维水动力数值模型,设... 下荆江尾闾的熊家洲河段自1950年斜槽裁弯形成新生汊道分流,使得下游七弓岭弯道水动力发生调整,进而加剧河道崩岸,影响河势稳定。采用水文资料和地形数据,基于MIKE21软件建立熊家洲弯道上下游河段(监利—螺山)的二维水动力数值模型,设置不同来流量和新汊道尺寸,模拟新汊道条件改变对七弓岭弯道水动力调整的影响。研究表明:汊道展宽至分流明显后,主流水动力轴线沿七弓岭弯道的凸岸偏转;当汊道尺寸较大时,汊道出流近似垂直于七弓岭弯道颈口上游河岸,加剧颈口上游未守护河段的崩岸,这为原型观测所证实。 展开更多

关键词 弯道 汊道分流 水动力调整 二维水动力数值模型 下荆江

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MIKE11软件模块在引调水项目退水应急调度中的应用

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作者 刘浩 《中国水能及电气化》 2024年第6期66-70,共5页

滇中引水工程大理Ⅱ段总干渠线路全长104.071km,文章利用MIKE11软件对总干渠建立水动力数值模型,计算复核退水能力发生变化时,所造成事故影响段的有压长度与压力水头,并作总干渠事故影响段的退水安全性分析。结果表明:MIKE11软件模块能... 滇中引水工程大理Ⅱ段总干渠线路全长104.071km,文章利用MIKE11软件对总干渠建立水动力数值模型,计算复核退水能力发生变化时,所造成事故影响段的有压长度与压力水头,并作总干渠事故影响段的退水安全性分析。结果表明:MIKE11软件模块能够可靠模拟该输水工程退水能力变化条件下沿线水位、有压长度、压力水头等情况,选取的数值求解方法及参数是适宜可行的。 展开更多

关键词 水动力数值模型 退水应急调度 MIKE11软件

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基于MIKE软件的韩庄运河、中运河洪水演进的研究

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作者 黄渝桂 周立霞 +1 位作者 章鹏 王小刚 《治淮》 2017年第1期32-34,共3页

韩庄运河、中运河是南四湖洪水南下的重要通道,其防治洪水、尤其对运河北岸涝灾意义重大。本文根据河道的洪水特点,使用一维数值模型模拟的流体动力学方程,采用MIKE11软件建立洪水演进模型,分析河道在各种频率的设计洪水的现状排洪能力。

关键词 南四湖 水动力数值模型 MIKE11

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鲇鱼山灌区渠首除险加固输水能力研究 被引量：1

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作者 张文峰 李西平 +1 位作者 黄绍磊 李璐 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第11期89-92,共4页

鲇鱼山灌区取水枢纽原设计闸墩、底板配筋不能满足现行规范要求,当发生小频率洪水时,易发生回水倒灌,因此研究了除险加固方案,并采用常规水力计算、非均匀流计算、水动力数值模拟计算相互印证对鲇鱼山灌区渠首枢纽除险加固后的输水能力... 鲇鱼山灌区取水枢纽原设计闸墩、底板配筋不能满足现行规范要求,当发生小频率洪水时,易发生回水倒灌,因此研究了除险加固方案,并采用常规水力计算、非均匀流计算、水动力数值模拟计算相互印证对鲇鱼山灌区渠首枢纽除险加固后的输水能力进行了研究,得出以下结论:包括溢流坝在内的各个建筑物因原设计过流能力的富裕度较大,故虽然建桥后输水能力有不同程度的衰减,但衰减率均小于3%,因此仍能满足原设计过流能力要求;在溢流坝前12 m位置建检修桥对大型灌区枢纽溢流坝的过流能力影响最小。 展开更多

关键词 除险加固 恒定非均匀明流 水动力数值模型 输水能力 鲇鱼山灌区

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桥梁防洪评价中壅水计算方法浅析 被引量：14

9

作者 陈海健 《广东水利水电》 2019年第7期60-65,共6页

壅水计算是桥梁防洪评价中的计算项目,主要计算方法有计算公式法及水动学数值模型法。该文总结了目前应用得较多的计算公式和水动力学一维及二维数值模型,并简单介绍了各方法计算原理。以汕头某大桥壅水计算中为例介绍了各方法的应用方... 壅水计算是桥梁防洪评价中的计算项目,主要计算方法有计算公式法及水动学数值模型法。该文总结了目前应用得较多的计算公式和水动力学一维及二维数值模型,并简单介绍了各方法计算原理。以汕头某大桥壅水计算中为例介绍了各方法的应用方式,根据计算结果分析对比了各方法的优缺点及适用性,为桥梁壅水计算方法选用提供参考。 展开更多

关键词 壅水 壅水计算公式 水动力数值模型

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基于机器学习快速预报模型的城市洪涝预报预警系统研究及应用 被引量：3

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作者 史超 王兴桦 +3 位作者 吴新垒 黄玉 李智星 毛叶丰 《西北水电》 2023年第2期12-19,共8页

为弥补历史降雨积涝数据的不足,实现对暴雨导致的城区洪涝全过程的精准预测,采用城市洪涝水文水动力模型模拟暴雨-内涝过程,设计各种降雨情景获取全面的降雨积涝数据,运用用机器学习算法建立降雨-积涝关系,构建了一个城市洪涝预报决策系... 为弥补历史降雨积涝数据的不足,实现对暴雨导致的城区洪涝全过程的精准预测,采用城市洪涝水文水动力模型模拟暴雨-内涝过程,设计各种降雨情景获取全面的降雨积涝数据,运用用机器学习算法建立降雨-积涝关系,构建了一个城市洪涝预报决策系统,并以宁波海曙城区为例进行实证,结果表明:采用的KNN机器学习算法可有效驱动降雨-内涝数据库,准确表征降雨径流过程,对城市内涝情况进行预报预警;将宁波海曙城区城市洪涝情况在系统上进行城市洪涝预报和复盘结果对比表明,降雨不确定性是导致模型预报结果偏差的一个主要原因,应获取更准确的短临降雨数据;地形在生成过程中存在人为修正情况,且城市建设对局部地形有一定影响,需对局部地形异常区域进行实测并修正,根据真实积水数据优化模型。该城市洪涝预报决策系统可实现城市洪涝快速地准确预报,为城市洪涝预警和应急管理提供支撑。 展开更多

关键词 城市洪涝 GAST水动力数值模型 机器学习算法 预报预警

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漂浮式水上光伏电站对湖库风生流作用机理的研究 被引量：1

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作者 吴慕丹 袁万 《太阳能》 2021年第12期30-36,共7页

漂浮式水上光伏电站是一种新能源发电方式,目前已建设在我国许多湖泊和水库(下文简称为“湖库”)上。由于湖库的风生流会显著影响其垂直方向和表面的水流分布规律,而关于漂浮式水上光伏电站对湖库风生流的作用机理还有待深入研究。基于... 漂浮式水上光伏电站是一种新能源发电方式,目前已建设在我国许多湖泊和水库(下文简称为“湖库”)上。由于湖库的风生流会显著影响其垂直方向和表面的水流分布规律,而关于漂浮式水上光伏电站对湖库风生流的作用机理还有待深入研究。基于此,本文以我国东北地区某中型水库为例,通过建立考虑了漂浮式水上光伏电站不同布置方案的三维水动力数值模型,研究了在该水库上建设的漂浮式水上光伏电站对水库水流运动规律的影响。研究结果表明:未建设漂浮式水上光伏电站时,由于风场作用,整个水库在垂向剖面上呈现一个顺时针环流,其表层水流方向为上风区(即水库的南侧)向下风区(即水库的北侧)流动,底层水流方向为下风区向上风区流动;当在水库的上风区建设漂浮式水上光伏电站后,整个水库从垂向剖面来看,上风区的水流流速较小,顺时针环流主要存在于下风区;当在水库中间建设漂浮式水上光伏电站后,从平面上来看,在水库的东西侧均出现了顺时针环流,从垂向剖面来看,上风区和下风区均存在较弱的顺时针环流,而光伏电站下方的下层水流流向上风区方向。该研究成果揭示了漂浮式水上光伏电站对湖库风生流的作用机理,为漂浮式水上光伏电站项目的设计和湖库生态管理提供了科学依据。 展开更多

关键词 漂浮式水上光伏电站 湖库 水库 风生流 三维水动力数值模型

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黄河干流白银段防洪治理河道水面线计算方法研究

12

作者 张兴平 曾诚 《甘肃水利水电技术》 2020年第4期29-32,62,共5页

结合黄河干流白银市段防洪治理工程设计实践,针对一维能量方程在推求河道水面线时在适用条件和计算方法中存在的局限,以及计算结果在可靠性方面存在的问题,采用二维水动力数值模型,对两种洪水频率工况下黄河干流白银市水川段水面线高程... 结合黄河干流白银市段防洪治理工程设计实践,针对一维能量方程在推求河道水面线时在适用条件和计算方法中存在的局限,以及计算结果在可靠性方面存在的问题,采用二维水动力数值模型,对两种洪水频率工况下黄河干流白银市水川段水面线高程进行模拟计算,然后将模拟计算结果与一维能量方程推求的结果进行比较,并对能量方程逐段试算法计算结果进行复核和评价,为防洪工程方案设计和优化提供了科学的依据。 展开更多

关键词 水面线 计算方法 能量方程 二维水动力数值模型

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黄河干流白银市水川段水面线计算方法对比分析

13

作者 杨亮亮 《水资源开发与管理》 2021年第3期6-13,共8页

为克服能量方程逐段试算方法在河道水面线计算上存在的不足与局限,本文以黄河干流白银市水川段为例,采用二维水动力数值计算模型,对4种洪水频率工况下黄河干流白银市段的水面线高程进行计算,并将二维数值计算结果与能量方程计算结果进... 为克服能量方程逐段试算方法在河道水面线计算上存在的不足与局限,本文以黄河干流白银市水川段为例,采用二维水动力数值计算模型,对4种洪水频率工况下黄河干流白银市段的水面线高程进行计算,并将二维数值计算结果与能量方程计算结果进行复核和评价。经计算可知两种计算方法在计算结果上存在偏差,能量方程在河道水面线计算上是一种近似成果,而二维数值计算能够更加真实反映河道的实际情况,因此在水面线计算时推荐二维数值计算方法。 展开更多

关键词 黄河白银段 逐段试算法 水面线 二维水动力数值模型 研究

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淮河干流正阳关至峡山口段河道整治研究 被引量：11

14

作者 贲鹏 虞邦义 杨兴菊 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期134-136,140,共4页

通过分析淮河干流形态、水沙时空分布、冲淤变化等基本特性,开展了河工模型试验研究和二维水动力数值计算,采用2003、2005、2007年实测洪水资料对模型进行率定与验证,模拟值与实测资料吻合较好,为河道整治提供了研究思路。利用模型对河... 通过分析淮河干流形态、水沙时空分布、冲淤变化等基本特性,开展了河工模型试验研究和二维水动力数值计算,采用2003、2005、2007年实测洪水资料对模型进行率定与验证,模拟值与实测资料吻合较好,为河道整治提供了研究思路。利用模型对河道整治方案进行了效果分析,对行洪区调度方案进行了优化。 展开更多

关键词 淮河干流 河道特性 河道整治 河工模型 水动力数值模型

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中节能一期5MWp渔光互补光伏发电项目防洪影响研究

15

作者 苏雨艳 郭刘超 《水资源开发与管理》 2018年第6期50-53,45,共5页

本文结合中节能一期5MWp渔光互补光伏发电项目拟建位置的周边环境及水文特征,绘制兴化最高水位皮尔逊Ⅲ型频率曲线,进行项目设计安全复核,综合分析项目建成后对防洪库容、行水通道、湖泊水环境、第三人合法权益等产生的影响。利用Mike2... 本文结合中节能一期5MWp渔光互补光伏发电项目拟建位置的周边环境及水文特征,绘制兴化最高水位皮尔逊Ⅲ型频率曲线,进行项目设计安全复核,综合分析项目建成后对防洪库容、行水通道、湖泊水环境、第三人合法权益等产生的影响。利用Mike21建立概化的二维水动力数值模型,采用桩群水流阻力概化技术,分析了设计水文条件对项目安全的影响。同时,对项目可能造成的防洪影响以及洪涝可能造成的项目影响提出相应的防治与补救措施。 展开更多

关键词 光伏发电 水文计算 湖泊水环境 二维水动力数值模型 防洪影响

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