基于显式有限体积法的一维河网模型 被引量：9

1

作者 向小华 吴晓玲 +1 位作者 牛帅 杜世鹏 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第4期6-9,43,共5页

采用显式通量差分裂格式离散圣维南方程组,通过特征线方式处理边界;在局部离散中引入跨临界流熵修正和TVD限制器,以提高模型精度并保证模拟稳定性,最终构建了基于显式有限体积法的一维河网水流模型。经典算例验证表明,所建立的模型能够... 采用显式通量差分裂格式离散圣维南方程组,通过特征线方式处理边界;在局部离散中引入跨临界流熵修正和TVD限制器,以提高模型精度并保证模拟稳定性,最终构建了基于显式有限体积法的一维河网水流模型。经典算例验证表明,所建立的模型能够处理具有激波的跨临界等复杂流态;模型应用于长江南京八卦洲河段,水位和流量的验证表明该模型能够应用于实际的河网,并具有较高的精度,为显式离散方法应用于河网模型提供了一种思路。 展开更多

关键词 一维河网模型 有限体积法 显式离散 通量差分裂 圣维南方程组

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上海市感潮河网水质劣化机理研究 被引量：1

2

作者 魏祥龙 陆卫安 +6 位作者 唐洪武 王玲玲 羊丹 陈红 袁赛瑜 黄茗 吕升奇 《水资源保护》 北大核心 2025年第5期319-328,共10页

以典型平原河网上海市蕰南片区为例,综合运用实测数据分析、数值模拟以及现场采样测定等技术手段,开展感潮河网水质劣化机理研究。结果表明:蕰南片区河网水质时空异质性显著,非汛期水质明显优于汛期,东部和南部河道水质显著优于西部和北... 以典型平原河网上海市蕰南片区为例,综合运用实测数据分析、数值模拟以及现场采样测定等技术手段,开展感潮河网水质劣化机理研究。结果表明:蕰南片区河网水质时空异质性显著,非汛期水质明显优于汛期,东部和南部河道水质显著优于西部和北部;降雨致使该片区河网中NH_(3)-N、TP、COD及浊度等指标严重超标,其中降雨引发的污水直排污染负荷增加是汛期水质劣化的主要成因;污水直排还造成该片区河网底泥污染严重,汛期以防洪为目标的工程调度形成了低水位-高流速的水动力格局,底泥冲刷、污染物再悬浮与持续释放,进一步加剧了汛期水质劣化;非汛期弱动力河道因换水率低、自净能力弱,叠加底泥污染物持续释放,导致水质劣化与稳定性差。 展开更多

关键词 感潮河网 水污染 水动力重构 一维河网模型 上海市

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基于一维河网数学模型的荆江三口河口疏浚方案 被引量：4

3

作者 熊正伟 周紧东 +1 位作者 姜军 董亚辰 《人民长江》 北大核心 2020年第S02期1-8,40,共9页

20世纪50年代以来,在以下荆江裁弯和葛洲坝工程截流为代表的一系列江湖演变和人类活动影响下,荆江三口分流能力逐渐减小,断流现象不断加剧,在三峡水库蓄水及上游水库群联合调度的新水沙条件下,这一问题愈发突显。为此,围绕荆江三口河口... 20世纪50年代以来,在以下荆江裁弯和葛洲坝工程截流为代表的一系列江湖演变和人类活动影响下,荆江三口分流能力逐渐减小,断流现象不断加剧,在三峡水库蓄水及上游水库群联合调度的新水沙条件下,这一问题愈发突显。为此,围绕荆江三口河口段开展疏浚整治研究,通过拟定设计枯水流量及设计通航等级,结合三口河道横纵剖面形态确定设计疏浚基准线、底宽、边坡等参数并提出河口疏浚方案。通过构建一维河网数学模型,计算得到疏浚后的荆江干流及三口河道水沙输移过程,从而分析疏浚整治效果并得到推荐方案。结果表明:方案对荆江及荆南水系造成的防洪影响较小,并能保证三口河口段相应的设计通航条件。其中,松滋河东支的疏浚效果最为显著,其分流能力得到极大提高,断流现象得到有效解决;虎渡河由于受中河口处松东支水流顶托作用及下游南闸底板高程限制,其断流现象及分流能力的改善十分有限;藕池河由于受河口段下游长约30 km的逆坡河段阻流作用,其疏浚效果最不明显。建议松滋河可适时开展河口疏浚工程试点,虎渡河、藕池河则宜尽快开展全线综合整治等专题研究。 展开更多

关键词 荆江三口 疏浚整治 一维河网数字模型 水沙条件 三峡水库

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一维河网泥沙输移模式研究 被引量：1

4

作者 韩冬 方红卫 +2 位作者 陈明洪 何国建 白静 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期476-481,共6页

推导了一种显式的河网泥沙输移递推计算方法,该方法在水动力学计算结果所确定的汊点类型基础上,直接计算每个河段中逐个节点的不平衡泥沙输沙过程以及悬沙和床沙的级配调整,克服了传统方法中必须通过首末断面含沙量关系确定河网悬沙矩... 推导了一种显式的河网泥沙输移递推计算方法,该方法在水动力学计算结果所确定的汊点类型基础上,直接计算每个河段中逐个节点的不平衡泥沙输沙过程以及悬沙和床沙的级配调整,克服了传统方法中必须通过首末断面含沙量关系确定河网悬沙矩阵求解的困难.将该泥沙输移模式的一维河网水沙数学模型,应用于长江三峡下游荆江-洞庭湖河网区域,并取得了较好的计算结果.在模型验证之后,进一步讨论了采用新的泥沙输移计算模式和原有泥沙输移计算模式在计算时间上和计算内容方面的差别. 展开更多

关键词 一维河网水沙数学模型 汊点分沙模式 不平衡输沙 荆江-洞庭湖

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珠江三角洲典型联围地区防洪潮工程方案优化与影响分析

5

作者 高慧琴 李彬权 +1 位作者 靳高阳 朱三华 《水文》 北大核心 2025年第4期9-16,共8页

珠江三角洲联围地区经济高度发达,但受极端天气、海平面上升及泄洪格局变化综合影响,防洪潮形势严峻。以广州市南沙区为典型联围研究对象,剖析上游西江、北江泄洪格局演变及外海潮位变化对防洪潮的影响,分别提出防洪能力提升的工程方案... 珠江三角洲联围地区经济高度发达,但受极端天气、海平面上升及泄洪格局变化综合影响,防洪潮形势严峻。以广州市南沙区为典型联围研究对象,剖析上游西江、北江泄洪格局演变及外海潮位变化对防洪潮的影响,分别提出防洪能力提升的工程方案和防潮能力提升的工程方案,构建河网一维非恒定流数学模型进行方案分析论证。结果表明:(1)1990年后北江三水站分流比显著增加(均值由15.5%升至21.8%),叠加河道下切与洪水归槽效应,加剧南沙区外江防洪压力;外海潮位以3.6 mm/a速率持续上升,南沙区附近测站200年一遇设计潮位抬升0.58~0.66 m,导致现有堤防防潮能力被动降低。(2)提出思贤滘分流比调控防洪工程方案,将50年一遇以上洪水条件下的三水站分流比调控至22.6%,有利于缓解南沙区外江防洪压力。(3)提出南沙区纯堤防防潮工程方案和联围筑闸防潮工程方案,对比分析后推荐联围筑闸方案,对珠江三角洲主要水道节点防洪水位、分流比影响不大。研究成果可为珠江三角洲典型联围地区防洪潮工程优化提供参考。 展开更多

关键词 变化环境 防洪潮工程体系优化 联围筑闸 河网一维非恒定流模型 珠江三角洲

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多目标优化下平原河网引调水改善水环境效果评估 被引量：27

6

作者 潘泓哲 李一平 +8 位作者 唐春燕 Kumud Acharya 姚向阳 张剑 朱雅 程一鑫 程月 于珊 岳桢铻 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1138-1152,共15页

引调水是改善平原河网地区水环境的重要方法之一,通过构建太湖流域走马塘东南片平原河网区一维水动力水质数学模型,研究不同引调水方案对区域水环境改善效果,确定引调水过程中的异质性因子.从决策目标、水质指标、空间指标3个层面综合考... 引调水是改善平原河网地区水环境的重要方法之一,通过构建太湖流域走马塘东南片平原河网区一维水动力水质数学模型,研究不同引调水方案对区域水环境改善效果,确定引调水过程中的异质性因子.从决策目标、水质指标、空间指标3个层面综合考虑,构建环境效益与经济效益结合的多目标函数及评价体系,对引调水方案进行评估优选.结果表明:引调水流量较大时,能够在一定程度上改善区域水环境状况,规划方案下引调水5 d后,高锰酸盐指数、氨氮、总磷的平均改善率分别为30.7%、22.2%、26.4%;引调水时,区域河网中不同空间点位、不同水质指标之间的水质改善过程与效果都存在一定异质性;引调水水量、调度模式及污染源分布都会对调水后的河网区水质产生差异性影响;本研究建立的多目标评价体系较现有方法能够有效涵盖引调水中存在的异质性因子,从多个目标层面优选引调水方案,实现水量水质综合优化调控,为平原河网地区水环境长效管理与科学决策提供理论参考. 展开更多

关键词 平原河网 一维河网模型 水环境改善 多目标优化 太湖流域

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不同周期分潮簇对复杂河网潮位分布的影响 被引量：1

7

作者 秦莉真 张蔚 +2 位作者 官明开 赵晟 程梁秋 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期27-34,共8页

在不规则半日潮为主的河口,半日和全日周期的分潮簇在很大程度上影响了潮位的振幅。但当潮波向三角洲河网内部传播时,由于不同周期分潮簇的振幅沿程变化速率存在差异,特别是半月周期分潮簇振幅作用得到增强,使得不同周期分潮簇对河网内... 在不规则半日潮为主的河口,半日和全日周期的分潮簇在很大程度上影响了潮位的振幅。但当潮波向三角洲河网内部传播时,由于不同周期分潮簇的振幅沿程变化速率存在差异,特别是半月周期分潮簇振幅作用得到增强,使得不同周期分潮簇对河网内潮位分布的影响具有明显的区域性特征。通过珠江三角洲河网一维水动力模型得到研究区域内高频且长周期的潮位资料,基于小波分解重构出主要周期分潮簇的振幅,采用谱聚类图像分割算法,通过像素分割计算确定综合相似度,从图像学等角度论证了不同周期分潮簇与复杂河网潮位分布的空间关联性。研究发现,半日和全日周期的分潮簇影响了复杂河网口门潮位振幅的量值,但半月周期的分潮簇却影响了复杂河网整体潮位分布的形态特征。 展开更多

关键词 分潮簇振幅 小波变换 复杂河网 一维河网模型 珠江三角洲

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平原河网区闸控河段入河排污口水环境影响分析及优化调度方案研究 被引量：4

8

作者 胡琦玉 杨道军 《水电能源科学》 北大核心 2021年第1期63-66,共4页

受闸控影响,平原河网地区闸控河段水体流向不定,入河排污口排水不仅会对下游水体产生影响,也会一定程度地影响闸前乃至上游关联水体的水质。为此,选取苏南地区张家港市走马塘上某新建入河排污口为例,利用一维河网水量水质模型分别模拟... 受闸控影响,平原河网地区闸控河段水体流向不定,入河排污口排水不仅会对下游水体产生影响,也会一定程度地影响闸前乃至上游关联水体的水质。为此,选取苏南地区张家港市走马塘上某新建入河排污口为例,利用一维河网水量水质模型分别模拟拟建入河排污口尾水排放在张家港枢纽立交地涵现状运行工况和优化控制工况下对上游河网地区保护目标的水环境影响。通过对比各种方案计算结果,从避免对保护目标影响的角度出发提出了优化调度方案,为决策部门提供了技术指导。 展开更多

关键词 闸控河段 一维河网水量水质模型 入河排污口 优化调度

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十三围防洪保护区洪水风险分析 被引量：1

9

作者 牛帅 刘永志 崔信民 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第1期56-60,共5页

十三围防洪保护区位于珠江河网区域的西江和北江交汇后的西江右岸,西江洪水峰高量大,洪水威胁严重,进行洪水风险分析十分必要。考虑到珠江河网区域水流运动复杂,基于一维水动力学模型构建了珠江河网一维模型,并根据历史洪水资料验证了... 十三围防洪保护区位于珠江河网区域的西江和北江交汇后的西江右岸,西江洪水峰高量大,洪水威胁严重,进行洪水风险分析十分必要。考虑到珠江河网区域水流运动复杂,基于一维水动力学模型构建了珠江河网一维模型,并根据历史洪水资料验证了模型的可靠性。为了反映保护区内的河道、堤防、道路等对洪水传播的影响,采用精细化的非结构网格构建了十三围保护区二维水动力学模型进行洪水演进模拟。通过一、二维耦合模型,分别对江根段、西头窦段溃口进行了西江50,100,200 a一遇设计洪水下的洪水淹没方案计算,并对计算成果进行了合理性分析,包括水量平衡分析、局部流场分析、溃口流量水位过程分析等。结合社会经济数据进行了受淹面积、受影响人口、淹没损失等方面的洪水影响分析,可为防汛抢险、避洪转移等提供重要信息参考。 展开更多

关键词 洪水风险分析 十三围防洪保护区 河网一维模型 二维水动力学模型 溃堤

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咸潮影响河段取水水源可靠性的分析 被引量：9

10

作者 刘树锋 黄健东 张从联 《水资源保护》 CAS 2012年第1期54-58,75,共6页

为分析咸潮河段取水水源可靠性,通过建立潭江一维河网水质数学模型和实测资料分析结合的方法对银洲湖纸业基地潭江取水口布置进行探讨。一维河网水质数学模型采用上游设计枯水流量遭遇下游典型潮的计算方案,并在枯水期对取水口上下游河... 为分析咸潮河段取水水源可靠性,通过建立潭江一维河网水质数学模型和实测资料分析结合的方法对银洲湖纸业基地潭江取水口布置进行探讨。一维河网水质数学模型采用上游设计枯水流量遭遇下游典型潮的计算方案,并在枯水期对取水口上下游河段氯离子质量浓度进行了同步实测。计算分析结果表明:潭江取水口取水流量可靠,满足设计保证率取水要求,取水水质也基本满足要求,但在P=97%特枯年份受咸潮影响情况下会出现短时段氯离子超标现象。在采取一定取水风险的规避措施情况下,该取水口取水水源是可靠的。 展开更多

关键词 咸潮河段 取水水源 一维河网水质数学模型 潭江 咸潮

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荆江三口分流分沙变化研究 被引量：22

11

作者 穆锦斌 张小峰 许全喜 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期22-28,共7页

荆江三口是联系长江与洞庭湖的纽带,其分流分沙的变化反映了江湖水沙的变化.本文通过实测资料分析了近年来荆江与洞庭湖水沙输移变化规律及其变化原因;采用一维河网数学模型定量给出各因素对三口分流变化的影响.结果表明,受自然因素和... 荆江三口是联系长江与洞庭湖的纽带,其分流分沙的变化反映了江湖水沙的变化.本文通过实测资料分析了近年来荆江与洞庭湖水沙输移变化规律及其变化原因;采用一维河网数学模型定量给出各因素对三口分流变化的影响.结果表明,受自然因素和人为因素的影响,荆江-洞庭湖江湖水沙输移有了较大调整变化,主要表现为三口分流分沙大幅度减小,干流水沙输移增加;江湖关系变化的主要因素是三口分流道的淤积萎缩和荆江裁弯.这些变化将影响整个长江中游防洪形势,且随三峡工程运行作进一步调整. 展开更多

关键词 荆江三口 分流分沙 水沙输移 一维河网数学模型

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水量调度对内秦淮河水质改善的效应评估 被引量：6

12

作者 夏琨 王华 +1 位作者 秦文浩 钱钧 《水资源保护》 CAS CSCD 2015年第2期74-78,110,共6页

为了分析论证内秦淮河现状引调水的效果和存在问题,采用MIKE11模型对河网进行概化,建立了一维河网数学模型。以枯水期为例,选取6个控制断面的氨氮浓度为水质评价指标,运用验证后的模型对内秦淮河现状引调水的效果进行模拟与计算。结果表... 为了分析论证内秦淮河现状引调水的效果和存在问题,采用MIKE11模型对河网进行概化,建立了一维河网数学模型。以枯水期为例,选取6个控制断面的氨氮浓度为水质评价指标,运用验证后的模型对内秦淮河现状引调水的效果进行模拟与计算。结果表明:现状条件下,内秦淮河水体污染较严重,水源地水质和引水流量达不到引水冲污的要求,需改善水源地水质,加大引水流量;每条引调水线路均存在引水盲区,引水冲污应采取4条线路联合引调水的方式。 展开更多

关键词 内秦淮河 水量调度 引水冲污 一维河网数学模型 水质改善效应 效应评估

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水利枢纽运用对江湖关系影响的模拟 被引量：5

13

作者 王大宇 关见朝 +1 位作者 方春明 毛继新 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-8,80,共9页

利用一维江湖河网模型,结合实测资料,对三峡水库及城陵矶综合枢纽运用后,长江与洞庭湖江湖关系自2013-2062年的变化进行了预测。结果表明,三峡水库运用至2062年,荆江河段冲刷继续,但速度逐渐减小,枯水位下降最高为1.62 m,洪水位下降最高... 利用一维江湖河网模型,结合实测资料,对三峡水库及城陵矶综合枢纽运用后,长江与洞庭湖江湖关系自2013-2062年的变化进行了预测。结果表明,三峡水库运用至2062年,荆江河段冲刷继续,但速度逐渐减小,枯水位下降最高为1.62 m,洪水位下降最高为0.41 m;城汉河段冲刷继续,枯水位下降最高为1.05 m,洪水位下降最高为0.15 m;三口分流量继续衰减,但年平均衰减率仅为三峡工程运用前的11.7%;三口河道松滋河冲刷约为0.57亿m3,虎渡河与藕池河为微冲微淤;洞庭湖淤积大幅减缓,淤积比为0.481。此外,城陵矶综合枢纽运用至2052年,使洞庭湖区各站枯水位抬高0.2-0.6 m不等,但对三口河道冲淤、分流分沙、长江干流冲淤、洞庭湖的淤积影响都较小,可以忽略不计。 展开更多

关键词 江湖关系 一维江湖河网模型 三峡工程 城陵矶综合枢纽 荆江 洞庭湖

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考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案 被引量：14

14

作者 陈俪丹 高成 +2 位作者 陈妍清 暴瑞玲 陈旭东 《水电能源科学》 北大核心 2021年第3期16-19,57,共5页

为探究考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案,以滨江圩区南京团结圩为例,利用MIKE构建一维河网水动力水质耦合模型,在合理确定水动力及水质改善目标的基础上,依据活水水源、活水水量、活水点、达标活水历时、活水调度方式的变化... 为探究考虑水质及水动力条件的滨江圩区最优活水方案,以滨江圩区南京团结圩为例,利用MIKE构建一维河网水动力水质耦合模型,在合理确定水动力及水质改善目标的基础上,依据活水水源、活水水量、活水点、达标活水历时、活水调度方式的变化设计活水方案,分析各方案模拟结果比选最优活水方案。结果表明,同时调引长江水和高旺河水的最优引水规模是东侧各泵站均引水水量25m3/s,南侧各泵站均引水水量10m3/s,最优排水规模是北侧和西侧同时排水,排水规模分别为15、20m3/s,最优调度方式是边引边排。研究成果可为区域河网优化调度提供参考。 展开更多

关键词 滨江圩区 活水 一维河网水动力水质耦合模型 MIKE

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海岛地区小流域暴雨洪涝灾害模拟研究 被引量：6

15

作者 贺露露 陈伟毅 +3 位作者 刘俊萍 韩伟 宋亮 林常春 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第2期129-133,共5页

[目的]对海岛地区小流域暴雨洪涝灾害进行模拟研究,为该类地区后续开发建设以及防洪排涝治理工作的顺利开展提供技术支撑。[方法]选取浙江省舟山市朱家尖岛为研究对象,根据设计暴雨及设计和校核潮位资料,运用MIKE构建了一维河网模型、... [目的]对海岛地区小流域暴雨洪涝灾害进行模拟研究,为该类地区后续开发建设以及防洪排涝治理工作的顺利开展提供技术支撑。[方法]选取浙江省舟山市朱家尖岛为研究对象,根据设计暴雨及设计和校核潮位资料,运用MIKE构建了一维河网模型、二维水动力模型以及MIKE FLOOD耦合计算模型,对比分析两种方案的淹没面积和水深、典型河道断面水位以及重点区域洪水演进过程。[结果]相对于设计暴雨及设计潮位条件下的方案1(94降雨+实测潮位),设计暴雨及校核潮位条件下的方案2(94降雨+极限潮位)在相对高水位时刻淹没面积更大,最大淹没深度更深。[结论]朱家尖流域内河流比降大,汇流时间短,流域调蓄能力差,抵抗暴雨产生的洪涝灾害的能力较弱。特别是暴雨遭受天文大潮时,研究区域受灾程度更重。 展开更多

关键词 海岛 一维河网模型 二维水动力模型 MIKEFLOOD耦合计算模型 洪涝灾害

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