基于MIKE水动力模型的淮河特大桥分离新建桥墩布置方案研究

应用MIKE 21二维水动力模型,对新扬高速淮河特大桥非正交跨河段的桥墩布置方案进行分析,从河道壅水、流态、流速变化等方面分析不同桥墩布置方案对淮河汊道行洪的影响。结果表明,分离新建的桥墩若与老桥对孔布置,壅水较大;桥墩若错孔布置,新老桥墩之间易形成绕流,流场对于桥墩的自身安全不利,影响桥梁安全;最终推荐新建桥墩与老桥对孔顺水流方向布置,并采用斜桥斜布方案进行桥梁扩建。本研究成果可为桥梁扩建方案比选提供依据,降低工程成本。

MIKE21水动力学模型在洪泽湖水位模拟中的应用

洪泽湖作为淮河流域最大的平原水库和南水北调东线工程的重要调蓄水库,确保其优良的水质和稳定的水位至关重要。根据洪泽湖的地形和水文条件,利用MIKE21水动力学模型,模拟了洪泽湖的水位变化过程。结果表明,MIKE21模型能较好地模拟洪泽湖水位过程,模拟误差均在可接受范围内,且模拟精度可满足计算要求。

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水动力模型计算感潮河段闸下水位流量关系

感潮河段受径流、潮流共同影响,闸下水位流量关系不易确定,为能够方便、准确的确定河口感潮段水闸闸下水位流量关系,该文以拟建木兰溪宁海闸为例,利用MIKE21水动力模块建立并验证木兰溪下游二维数学模型,考虑水闸泄流遭遇低潮和高潮,仿真计算闸下水位流量关系,用于水闸消能防冲设计和复核水闸泄流能力。结果表明,MIKE21水动力模型能够较好的做到不同下泄流量分别与高、低潮位的匹配,计算结果可靠,能够比较准确的得到宁海闸闸下水位流量关系,为工程建设提供科学依据。

基于Mike21模型的鸭绿江支流排污口水质影响分析

识别排污口尾水排放对周边水体的影响范围对防范和处理水污染事故具有重要意义。本研究采用MIKE21模型建立水动力模型,通过耦合对流扩散模型研究分析改扩建项目入河排污口设置对鸭绿江支流水质的影响程度和范围。结果表明:在最不利的水文条件下(保证率为90%最枯月),排污口正常排放时,COD浓度和氨氮浓度均满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类限值标准;排污口事故排放时,排污口至下游边界约5 000 m的河段COD和氨氮浓度均超出地表水Ⅲ类限值标准。为防止水污染事故发生,在实际运行中应设置事故应急池,污水处理站无法正常处理尾水时,应将尾水存放至事故池,严禁直接排放入河。该研究成果可为鸭绿江支流水环境管理提供依据,也可为沿岸排污口设置及优化提供一定的理论指导。

MIKE21水动力学模型应用研究进展

MIKE21水动力学模型是研究地表水流运动的可靠手段和重要依据,模型关于平面二维水流的模拟,对于实际水情验证、水文变化计算、未来趋势预测具有重要意义。目前,已有许多专家学者对此展开了多角度、多层次、不同领域的实际应用,并对MIKE21模型的精确度和拟合度进行了反复验证。本文主要综述MIKE21水动力学模型在河道行洪分析、蓄洪区洪水演进、城市内涝风险分析和水利工程建设影响等方面的具体应用,讨论模型在不同模拟条件下得到的水文变化、一般结论以及应用局限性。在此基础上进行阐述和概括,并对MIKE21水动力学模型的应用和发展趋势进行展望。

基于MIKE21水动力模型的琵琶湖内循环方案

基于MIKE21水动力模型,以湖泊典型污染物COD为指标,对琵琶湖水动力增加的工程措施进行方案比选。结果表明:从互惠河补水对琵琶湖水质提升有显著影响;加设内循环水泵站对水质改善程度较为有限;综合考虑工程效果和造价,推荐实施补水工程、不加设内循环水泵的方案。

MIKE21模型对傀儡湖水动力与水质改善的应用研究

傀儡湖为昆山市水源所在地,其水质受阳澄湖影响较大,近年来有恶化趋势,其中引水水质受季节性影响,夏季湖体易出现蓝藻爆发与氮磷超标现象,亟需对傀儡湖水质进行改善。作者调研了傀儡湖水质现状,并利用MIKE21 FM进行了傀儡湖的水动力-水质耦合模拟,论证了不同的水动力和水质改善方案的效果。可以得到结论如下:扩展引排水渠道的数量对湖体水动力影响不显著;建设河口湿地改善阳澄湖入湖水质、在傀儡湖湖体种植沉水植物对水质改善效果明显,联合采用上述措施可使夏季各类污染物浓度削减20%以上。

基于MIKE11的太子河观—葠河段水文水动力模型研究

针对辽宁省太子河观音阁水库至葠窝水库河段水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件构建了流域水文水动力模型,以流域水量平衡和枯水期流量拟合效果佳为原则,利用长序列逐日气象水文实测资料进行了参数率定及模型检验,并分析了参数的敏感性和取值合理性。结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究及库群与闸坝联合调度方案研究参考。

MIEK 21模型在某核电厂水动力环境模拟中的应用

根据某核电站近岸海域的地形和水文条件,利用MIEK 21FM水动力学模型,模拟了该核电站附近海域的水位变化过程和潮流变化过程,给出了流场特性及分布。结果表明,MIKE 21FM水动力学模型能较好地模拟该核电厂附近海域水位过程和潮流过程,模拟误差在可接受范围之内,模拟结果可用于流场特征分析。

基于MIKE21研究生态补水对巢湖水质时空分布的影响

选取引江济淮工程中引江济巢段的2条生态补水路线,设计3种生态补水方案:方案一为西兆线、菜巢线双线引入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出;方案二为兆河单线引入巢湖,由白石天河的白山节制枢纽流出;方案三为生态补水经兆河单线进入巢湖,经裕溪河巢湖闸流出。利用MIKE21软件建立巢湖水动力水质耦合模型,模拟巢湖水动力和水质时空变化过程及4个敏感区域(南淝河入湖口、峔山岛、忠庙和饮用水水源地)的水质改善效果。总体看来,方案二对南淝河入湖口、峔山岛、忠庙水质改善效果最优,而方案三使饮用水水源地总磷(TP)浓度降幅最大。方案二降低了峔山岛、忠庙区域蓝藻暴发的潜在风险,使总氮(TN)/TP分别从14.7、13.4降至7.4、4.0;方案三使饮用水水源地的TN/TP从10.0降至4.8,降低了饮用水水源地蓝藻暴发的潜在风险,但3个生态补水方案中南淝河入湖口区域的TN/TP均在15~20,表明蓝藻暴发风险依然较高。引江济巢工程对巢湖水环境改善有积极的效果,可以保证巢湖市饮用水水源地的水质安全,但由于西半湖的水动力环境未得到改善,蓝藻暴发的潜在风险依然较高,因此,要优化生态补水方案,并有效控制入湖河流流域的地表径流污染、农业面源污染及城市合流制系统的溢流污染。

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。

MIKE 21FM二维水流计算模型在桥梁防洪评价壅水计算中的应用

壅水计算是桥梁防洪评价报告中的关键内容,目前多采用经验法,计算结果的合理性难以判定。文章结合宝贤中桥实例,采用MIKE 21FM二维水流计算模型对桥梁涉河河段进行数值模拟,并通过一维水面曲线结算结果对模型进行率定分析。结果表明,MIKE 21FM二维水流计算模型的模拟精度能够满足对该河段洪水分析计算的要求。

基于MIKE水动力模型的渭河下游防洪风险评估决策支持系统研究

由于三门峡库区泥沙淤积造成的渭河下游河床抬高、南山支流倒灌、大量的水利工程设施,准确的洪水预报已成为渭河下游防洪抢险的难点。基于WebGIS平台,采用DEM高程数据、MIKE水动力学模型、考虑渭河主要支流汇入以及4座大型水库联合调度,建立渭河下游一维洪水预报、二维洪水演进、三维洪水仿真的渭河下游防洪风险评估决策支持系统。为渭河下游工程险情动态分析、洪水灾害评估、防洪调度决策提供有力支撑,可有效解决渭河下游受人类活动影响大、河床摆荡变动大的洪水预报、洪水数值模拟演进问题,为水库错峰调度、防洪风险评估、防汛决策指挥提供重要的技术手段。

基于MIKE21的小清河感潮河段水质数值模拟研究

为改善小清河感潮河段水质状况,提高水环境污染防治能力,以小清河感潮河段为研究区,利用MIKE21模型构建水动力水质耦合模型,选择主要超标污染物COD、TN、TP,利用实测水质数据对模型进行率定、验证,并模拟了不同上游来水水质、不同污染物削减条件和不同水文期突发水污染事故共3种情况下感潮河段水质变化,结果表明:经率定、验证后的水动力水质耦合模型适用于小清河感潮河段;当上游来水为Ⅳ类水时,COD、TP基本达标,TN超标,当上游来水为Ⅴ类水时都不达标,应尽量控制上游来水水质达到Ⅳ类标准,并加强流域水体TN污染治理;削减30%的点源、面源污染能够有效减少COD、TP污染,但对TN改善效果不佳;污染水团在平水期迁移过程中对水体的影响持续时间较长、浓度较大,丰水期污染物迁移速度较快,应急处理时间较少。

基于MIKE11的长江上游一维水动力学模型研究

金沙江下游梯级水电站的建设,对长江上游珍稀特有鱼类保护区内鱼类的繁殖生境产生巨大影响。文章运用MIKE11软件构建了长江上游宜宾-朱沱江段一维水动力模型,并利用2007年日序列水文站水文数据进行参数率定,结果表明,模型在率定和验证期模拟效果良好。利用模型输出结果对建模江段的水动力特征进行评价,以期为保护区鱼类栖息地研究和保护提依据。

基于MIKE21的信江八字嘴顺直分汊河道水动力特性及河床演变分析

为阐明信江八字嘴航运段分汊河道岸堤水力特征及河床演变趋势,利用MIKE21水动力模块构建研究水域二维数学模型,并运用梅港站水文数据对模型进行率定和精度验证。在此基础上,开展信江顺直分汊河道不同水文时期的水动力特性分析,阐明分汊河道各段的发育演变趋势。计算结果表明:左汊是主要的过水汊道,该分汊河道的分流比随着流量的增大而下降。流速呈不规则分布,区域间流速变化显著,分流段左汊出现主流,收窄处出现最大流速,水位从分流区到汇流区均匀下降。河势发育演变整体稳定性较好,河道发育演变主要体现在分汊河道中河床冲淤的局部变化。所建模型能有效模拟分汊河道分流比及水位变化情况,可为河道安全防护及通航稳定研究提供科学依据。

Mike11一维水动力模型在桥梁壅水计算中的应用

针对新建桥梁壅水的特点,采用Mike11一维水动力模型计算了一典型河流桥梁修建前后水位壅高值,并且与经验公式计算值和Hec-Ras模型计算值进行了比较。水位壅高相差不大,壅水影响长度相差略大,故仍需进一步探索研究。

丹麦MIKE21模型在桥渡壅水计算中的应用研究

丹麦DHI公司开发的MIKE21数学模型属于平面二维表面流数学模型,是在20多年来世界范围内大量工程应用经验的基础上持续发展起来的,可广泛地应用于潮汐、水流、风暴潮等二维水力学现象的研究。将MIKE21应用于阿深北高速公路兴建巴河大桥前后水位、流场变化情况的二维数值模拟中,以确定MIKE21模型在桥渡壅水计算中的适用性;经检验,计算成果令人满意,其精度可以满足预测要求。