基于MIKE21 FM模型的迈雅河湿地公园防洪影响分析

本文介绍了迈克21(MIKE21)流体模型(FM)的基本原理,以海口市迈雅河湿地公园二维水动力计算为实例,模拟了迈雅河入海口处20年一遇设计流量组合5年一遇潮水位、5年一遇设计流量组合20年一遇潮水位两种工况下的区域水位场和流速场,进而定量分析迈雅河湿地公园建设对河道行洪的影响。

基于Mike21 FM的山区小流域洪水风险推演分析

针对我国山区小流域山洪灾害防治中存在的薄弱环节,为摸清小流域洪水演进规律,提升山区小流域防洪减灾能力,文章以东河流域为例,通过构建二维水动力数值模型开展研究与案例分析。结果表明:东河流域洪水风险模拟误差控制在0.5%以内,模拟效果较好,最大淹没水深大部分分布在流域下游出口处;东河流域遭遇不同量级洪水(P=10%、P=5%、P=2%)面临的洪水风险不同、洪水损失也相差较大,为以后洪水风险推演及洪水损失评估研究提供借鉴。

MIKE21 FM模型在河道防洪评价中的应用

浙江浦阳江中游的诸暨段,是浦阳江历史上防洪压力最大河段,洪水危害也最严重,且诸暨段是东西江汇合处、诸暨出境的唯一水道咽喉。由于此地位置较为特殊、敏感,故在此地进行工程建设时,对如何确保此处行洪安全的研究是十分必要的。运用MIKE21 FM模型对诸暨段新建码头工程的两个方案进行对比分析为例,探讨工程实施后对河道防洪的影响,洪水数值模拟在防洪应用中具有一定价值,在河道防洪评价、防汛救灾工作中可参考其成果。

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。

基于MIKE21 FM模型的退圩还湖工程湖区洪水特征分析

退圩还湖工程的实施对湖泊水动力特征以及湖泊的水生态环境有极大的改善,并在多地得到很好的实行。以江苏省平旺湖为研究对象,通过MIKE21 FM模型构建了平旺湖二维水动力模型,对比分析了20 a一遇洪水条件下退圩还湖工程实施前后湖区河道的槽蓄能力以及湖区洪水特征值的变化。结果表明:退圩还湖工程对湖底的地形进行了重塑,湖泊的调蓄能力得到增强;退圩还湖后湖区的水体在周边闸泵的控制调度下呈南北往复流动,水体流动更加迅速,湖泊的水动力条件得到改善;退圩还湖后湖泊的淹没水深、蓄洪量都有所减小,退圩还湖工程带来的防洪效益明显。

基于MIKE21 FM模型的河道流场图绘制

为了验证河道污染治理中工程措施对河流行洪的影响,本文利用MIKE21 FM模型,针对目前常见的Auto CAD电子地形图,研究一种简单快捷生成MIKE21 FM地形文件进而绘制河道流场图的方法。本文选取复州河蔡房身大桥附近河道进行数字化处理,使用Auto LISP语言对Auto CAD进行二次开发并提取高程点坐标,导入Arc MAP和MIKE Zero中进行数据处理,进而生成MIKE21 FM地形文件。在生成地形文件的基础上,通过使用MIKE21 FM水动力模块,对该河道进行流场图绘制,最后对该河道上建设污染治理的工程措施进行行洪安全的讨论。结果表明,该工程措施对河道行洪安全影响不大。

基于MIKE21 FM模型的跨河桥梁壅水影响研究

MIKE21 FM模块是以非结构化网格为基础的平面二维水动力模型,可对河道地形、道路边界进行灵活概化,桥墩阻力采用亚网格技术处理,模拟结果能够较好地反映计算河段的流场、流速和水位等要素及桥梁周边的要素变化情况。根据大凌河入海口处地形地貌复杂、阻水边界不确定的特点,进行了多方案的水动力模拟计算,分析不同桥长方案下河道水位、流速的变化规律,为工程建设方案比选和防洪评价提供科学依据。

基于MIKE21 FM模型的跨河电缆塔基水动力模拟研究

应用丹麦MIKE模型中的MIKE21 FM模块对辽河某跨河电缆工程的铁塔基础周边水动力特性进行了数值模拟,模型在实测地形上对河道进行了概化,采用非结构化三角形网格进行剖分,并对主河槽和铁塔基础处网格进行局部加密,电缆塔基经概化后按不过水边界处理,模拟结果能够较好地反映计算河段的流场、流速和水位等要素及塔基周边的要素变化情况,可为工程建设和洪水影响评价提供科学依据。

基于MIKE21 FM模型的皖江江南新兴产业集中区城市洪水演进模拟

皖江江南新兴产业集中区位于池州市大同圩内,区域内洪水来源主要为长江干流及九华河洪水。以该区域为研究对象,利用MIKE21 FM模型进行水动力数值模拟,选定堤防设计水位与历史最高水位作为边界条件,拟定溃口位置,模拟洪水演进的淹没情况。模拟结果可为皖江江南新兴产业集中区的防汛调度、灾情评估和避洪转移提供科学依据。

基于MIKE21 FM模型的河道防浪林行洪影响分析

为分析在滩地种植防浪林对河道行洪能力的不利影响,以嫩江干流东阳堤段为例,通过在MIKE21 FM模型中对防浪林进行结构物概化构建数值模型,选取堤前水位、断面水位和断面流速作为输出,比较有、无防浪林时输出位置的水位和流速,定量计算现状防浪林和优选布局条件下设计防浪林种植对河道行洪的影响。结果表明,防浪林的种植会对行洪水位和流速产生影响,且林带越宽、滩地水深越大,防浪林对河道行洪的影响越大;现状防浪林和设计防浪林对研究区河道行洪水位和流速的影响均很微小,对河道行洪不构成威胁。

基于MIKE21 FM的南渡江河口段行洪能力分析

为预测并分析滨江西带状公园建设后对南渡江河口段行洪能力的影响,基于MIKE21FM水动力模块,建立了南渡江河口段平面二维水流数值模型。首先结合水文站实测洪水资料,对河口段河道、滩地糙率参数进行率定与验证。将公园模型概化为局部阻力修正和局部地形修正两种方式,然后分别模拟计算三种潮洪组合工况下河口段水面线和流场变化。计算结果表明,两种概化方式计算结果基本一致,公园建设后河道地形和糙率发生变化,导致水面线壅高和主流流速加大。阻力修正法计算的水面线壅高值稍偏大,但仍低于左右岸防洪堤设计水位,没有降低南渡江河口段防洪能力。司马坡岛附近局部出现高流速区,有必要采取相应的防冲措施。

基于MIKE21 FM模型的洞庭湖区平原城市洪水演进模拟

洞庭湖区平原城市地势平坦,多位于湖区防洪高水位之下,洪水遭遇复杂,历史上饱受洪涝灾害侵袭,因此对洪涝无法完全消除地区开展研究是有必要的。以岳阳市为研究对象,采用MIKE21 FM模型进行水动力数值模拟,选定堤防设计水位与历史最高水位作为边界条件,拟定溃口位置,模拟洪水演进不同时段的淹没情况、洪水流态和进洪量。结果表明:MIKE21 FM模型模拟精度高,模拟成果合理,对洞庭湖区平原城市洪水数值模拟具有一定应用价值,成果可为岳阳市和其他湖区平原城市的防汛救灾工作提供参考。

基于MIKE21 FM模型的防洪保护区洪水演进数值模拟

洪水风险图是进行洪水风险分析,预防洪涝灾害的有效技术手段。文章基于MIKE21FM模型开展淮河流域泉颍片(豫)防洪保护区洪水演进仿真模拟研究,获取淹没水深、历时、到达时间、最大流速等洪水风险信息,结果表明该模型计算效率高、稳定性好、模拟精度高、模拟结果合理,成果可为淮河流域泉颍片(豫)防洪保护区的防汛救灾工作提供技术支撑。

基于MIKE21 FM的洪水到达时间提取方法及应用

基于洪水风险图的制作要求及MIKE21FM非结构化网格模型的特点,针对洪水演进数值模型无法直接输出洪水前锋到达时间、传统手动圈定方法低效费时的问题,基于Matlab及DHI Matlab Toolbox,以MIKE21FM输出的平面二维流场信息为输入条件,提出一种高效的洪水前锋到达时间自动提取的计算方法,并以滦河右堤防洪保护区洪水风险图编制为例对该方法进行验证。结果表明,与手动圈定方法相比,该方法能更加准确、便捷地获取洪水到达时间,尤其在多方案的复杂工况下优势更加明显。

MIKE21 FM在引江济巢工程规划中的应用

为了对引江济巢工程方案进行优选,利用MIKE21FM模型建立了巢湖二维水动力水质模型,模拟了引江济巢"菜子湖"和"白荡湖"方案对巢湖水质的改善效果,发现"菜子湖"方案对巢湖水质的改善效果要优于"白荡湖"方案;进一步模拟了"菜子湖"方案连续10年引水、联同实施巢湖水环境综合治理等其它措施条件下的巢湖水质变化,结果表明长期实施"菜子湖"方案可使巢湖水环境得到明显改善。

MIKE21 FM在桥梁壅水分析中的应用

通过在深圳市坪山新区的坪山河上桥梁工程实例,应用MIKE21FM建立数学模型,分析桥墩在河道内产生的壅水高度。结果表明:MIKE21FM模型可以很好地拟合复杂地形,并保证物质通量守恒,且计算速度较快。

基于Mike21FM的来宾电厂扩建工程温排水数值模拟研究

应用Mike21FM 2008对来宾电厂温排水的环境影响进行数值模拟,建立了以三角形/四边形混合网格为基础的地形文件,率定了模型参数(糙率和涡粘系数),建立了水动力模型,开展了温排水的数值模拟预测,模拟2种工况(夏季90%枯水和全年90%枯水)条件下的温排水对河流水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同温升线包络的范围以及不同河流来水量情况下电厂温排水对河流水环境的影响程度.提出把Mike21FM模型软件应用到环境影响评价领域的实现方法和应用过程,明确在环境影响评价过程中二维水域环境影响预测应该关注的重点,以及对原始数据资料的需求.

基于MIKE21FM数值模拟的某灌区引水口布置优化

鉴于引水渠道引水口附近存在较为复杂的流场,且该流场对引水口附近的堤防建设有显著影响,利用MIKE21FM对乌苏里江某引水口进行数值模拟分析,得到了渠道分流比和引水口附近水面线、流速、流向等详细的流场数据。结果表明,渠道分流比过大,渠道进口处水面流速梯度较大,水流出现的侧向收缩产生了局部水头损失,不利于水流的平稳流动,据此提出了两种优化方案,并进行了数值试验验证,确定了最优方案为方案2,可有效减少局部水头损失。

基于MIKE21FM的黄壁庄水库水动力模拟研究

黄壁庄水库是具有控制性作用的大(一)型水利枢纽工程,确保其稳定性的水位、优良的水质等显得尤为重要。借鉴前人研究经验,采用MIKE21FM数值模拟软件,对黄壁庄水库"7·19"洪水期建立二维河网水动力模型进行数值模拟研究。经多次参数率定,结果表明MIKE21FM模型可以真实、有效反映黄壁庄水库水位、水流场变化过程,模拟精度满足计算要求。鉴于此模拟研究,可为水库水文预报、水库群联合调度提供可靠依据及技术支撑,具有一定的应用价值。

基于MIKE21 FM的排水口段航道水流数值模拟分析

航道水流条件影响船舶航行安全,设计排水口需重点考虑其对航道及航行的影响。基于MIKE21 FM模块建立二维河道水流数学模型,分析常水位和设计最高通航水位下排水口泄流对航道水流条件的影响,为排水口设计提供科学依据。