基于MIKE21二维水动力模型的天井湖湖区洪水流场流速分布研究

天井湖为淮河流域省界湖泊,分析天井湖行洪期的流场和流速,对天井湖行洪通道的划定和管理,以及湖区水域岸线的开发利用有重要意义。本文采用MIKE21水动力模型对天井湖进行洪水演进模拟,分析20年一遇设计洪水条件下的湖区流速、流场和流线分布。

二维水流数学模型在船厂工程防洪影响评价中的应用

本文通过采用MIKE21模型软件建立二维水流数学模型对长江某船厂工程洪水的流势、流态变化,以及洪水对船厂工程的影响进行数值模拟研究。经模拟分析,汛期遇100 a一遇洪水时,工程局部最大壅水值为0.43 cm,壅水影响长度为105 m,流速最大增加值为0.06 m/s,工程前后河道水动力特性和流场的变化不大,水流流态及水流流速分布无明显变化,对防洪影响不大。结果表明,使用MIKE21模型软件建立二维水流数学模型方法分析合理,为建设项目对防洪影响的计算与分析提供了可靠的方法,为建设项目安全运行提供了保障。

基于二维平面水流数学模型的平原河道上跨改建桥梁流场影响分析

模型基于全方位不可压缩与雷诺数均匀分布的纳维斯托克斯方程,并服从于非线性布西尼斯克方程假定和静水压强的假定,通过对皖北平原河流上跨桥梁的河道二维水流数学模型研究,分析了平原河流在上跨桥梁改建后的流场变化,对比流速、流向变化,分析认为工程实施后,河道流速较小,减轻了洪水期现状河道的岸坡及主河槽的冲刷,受桥墩阻水作用影响,桥墩局部流场发生细微变化,但对河道流场的影响程度和影响范围较小,在较短河段内便可消除,工程对整个河道的流场影响较小。

二维水流数学模型在桥梁工程防洪评价工作中的应用

数学模型是防洪评价工作中的一种重要技术方法,文章介绍了二维水流数学模型的计算原理、边界条件并将其应用在雄东片区A社区对外道路工程N9路跨新盖房分洪道特大桥防洪评价工作中,得出项目建设前、后工况下洪水演进的过程及水位、流速、流向及流势流态变化情况,分析项目建设对河道行洪的影响,为科学合理评价桥梁工程的行洪影响提供依据。

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。

基于一维模型与MIKE21模型的珲春河城区段防洪能力评价研究

为评价珲春河城区段河道防洪能力,文中采用常规一维模型与MIKE21二维水动力模型分别对珲春河城区段现状河道进行水面线计算,并对比珲春河城区段设计河道水面线成果进行分析,得出过流能力较弱或防洪能力有缺陷的河段。研究成果可为珲春河城区段防洪工程建设及两岸防洪安全提供科学依据。

MIKE 21二维非恒定流模型在北京市延芳淀湿地洪水影响分析中的应用

为了研究拟建在北运河滩地上的延芳淀湿地对河道防洪安全的影响,控制湿地建设规模,不增加北运河50年一遇洪水出境洪峰流量,搭建了北运河MIKE 21二维非恒定流模型,模拟湿地建设前后北运河50年一遇洪水演进情况。采用2016年北运河"7.20"洪水监测数据,对模型进行了参数率定;分析了延芳淀湿地建设前后,50年一遇洪水下北运河河道及滩地槽蓄能力、河道水位、流速、流势等水力条件的时空变化。结果表明:滩地内建设延芳淀湿地降低了北运河槽蓄能力,减少了滩地消减洪峰量值,但通过调整湿地地形高程,仍能满足规划要求;湿地建设同时抬升了北运河洪水位,改变了洪水流势,对河道堤防建设有一定影响。研究成果不仅能够为延芳淀湿地的设计建设提供相关水力条件支持,也可以为北运河河道治理及防洪预案修订提供参考。

湖南澧水武圣宫滩航道改道平面二维水流数学模型研究

湖南澧水武圣宫滩位于淞虎航线53 km航道内,是湖南省水路运输体系的重要一环,为提高其通航标准以及航运价值,对该处航道进行改道处理。着重分析河段的演变趋势和碍航特性,提出澧水武圣宫滩航道的改道方案。通过数值模拟试验,研究航道改道工程实施后,河段通航条件的变化情况,分析不同来流条件下及最低通航水位时的参数变化趋势,以及开挖航道的稳定性。数值模拟试验结果表明:方案实施后澧水武圣宫滩左汊开挖区水流条件及航道稳定性满足需要,河段航道改道在技术上可行,为类似险滩的治理提供可靠的理论依据。

TUFLOW与MIKE 21在模拟增江及分洪道二维水动力中的应用

为研究河道分流水动力,文章利用TUFLOW与MIKE水动力数学模型分别建立增江及分洪道二维水动力数学模型,采用2020.6.8增江大洪水进行率定,计算相关工况河道水动力。结果表明,TUFLOW与MIKE计算结果相近,均能很好地模拟河道二维水动力,合理搭建模型和优化计算可应用于不同工程实践。

基于二维水流数学模型的江心洲防洪影响评价

在赣江某江心洲保护利用工程中,为评价该工程对河道防洪安全的影响,采用二维水流数学模型对其兴建前后的河道水位、流速进行了计算和对比分析。结果表明,在河峰型洪水P=5%条件下,拟建工程附近水位变化幅度为-4~5cm;拟建工程对计算河段的整体流场影响不大,对江心洲岛上及左、右汊局部流场有一定的影响,流速变化幅度为-26.3~22.5cm/s。该江心洲保护利用工程对其所处河段行洪安全的不利影响较小。

浅析Mike21二维模型在桥梁防洪评价中的应用

简述了Mike21二维模型的特点,并以乐山市某岷江特大桥桥区岷江河段模拟为例,模拟桥梁建设后桥区河道水位变化情况。经与经验公式计算结果对比,该模型计算结果较为准确,能满足防洪评价要求。

浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染模型研究

从三维对流-扩散方程出发,推导包含底泥污染的水质控制方程,并与浅水流动方程耦合,建立相应的浅水湖泊平面二维水流-水质-底泥污染的数学模型。运用伽辽金加权余量法推导出数学模型方程组的有限元公式,开发了实时二维水动力、水质模型。利用模型计算玄武湖混合流、水质动态变化过程,结果与实测值较吻合,从而为浅水湖泊混合流、包含底泥污染的水质模拟提供了一种可操作的新途径。

河道洪水演进的二维水流数学模型

提出了河道洪水演进二维水流数学模型的计算模拟方法．考虑了上、下游洪水边界的控制条件及糙率随河道流量变化的调整，并与采用不同尺度流、波分离方法得到的一维洪水波演进的理论解进行了比较，以永定河上游芦沟桥至金门闸河段为例，进行了计算验证，结果吻合良好．

动床条件下溃坝水流的二维水沙耦合模型

现有大部分溃坝水流模型仅适用于模拟定床条件下的水流演进,但溃坝水流经常是在动床条件下演进。因此非常有必要同时模拟溃坝洪水演进时的水沙输移及床面冲淤过程。本文首先建立了动床条件下溃坝水流的二维水沙耦合模型。该模型主要由二维浑水控制方程、非均匀沙不平衡输移方程及河床冲淤方程组成,采用水沙耦合解法以及基于无结构三角网格下的有限体积法离散。同时利用Roe-MUSCL方法以及时间方向的预估-校正格式,使模型在时空方向具有二阶计算精度。然后采用已有算例及水槽试验资料对模型进行了初步验证。最后采用该模型研究了均匀沙及非均匀沙床面对典型溃坝水流演进的影响。模拟结果表明溃坝水流在定床及动床条件下的演进过程明显不同。溃坝水流因流速大,床面变形较快,且床面冲淤速率可与水流变化速率相当,故需要采用浑水控制方程及耦合解法。

三峡枢纽坝下通航水流条件平面二维数学模型研究

本文以南京水利科学研究院的三峡坝区物理模型试验所提供的三峡工程完建后运行50＋4年接近淤积平衡的坝下地形资料为基础，根据平面二维水深平均水流运动方程组，利用控制作积法及SIMPLER程式，通过平面二维数学模型对三峡枢纽下游引航道口门外各级流量下的通航水流条件作了研究，计算得到下游引航道口门区及连接段的流速流态，并指出了改善通航水流条件的措施．

平面二维水流泥沙数学模型有限元分析

建立了水流泥沙平面二维数学模型 讨论了动边界处理方法及定解条件 在利用有限元方法建立了离散的常微分方程组后 ,采用了选择系数质量矩阵集中法求解 ,从而避免了大量方程组的联解 ,极大限度地节省了计算存贮量 ,缩短了计算时间 通过实例验证 ,该模型适用于短河段、沉沙区、放淤区、引航道及边界条件较复杂的水工建筑物附近动床河段的冲淤数值模拟 。

二维明渠非恒定水流BGK数值模型

本文根据BGK波尔兹曼方程及明渠水流中波尔兹曼变量与宏观变量之间的基本关系 ,导出了明渠水流运动方程 ,验证了BGK波尔兹曼方程与明渠水流运动方程的一致性 ,并从理论上证明 ,圣维南方程是BGK明渠水流模型在局部平衡状态下的一个特例 .以BGK波尔兹曼方程为基本方程 ,利用有限体积离散方法 ,建立了满足熵原理的二维明渠非恒定水流的BGK数值模型 .通过对典型的明渠水流现象的模拟 ,并与其它计算方法获得的解以及实验结果相比较 ,表明BGK模型勿须人为的熵修正 ,能准确地模拟存在不连续运动的明渠水流运动 ,是一种较好的明渠非恒定水流模型 .

澜沧江景洪水道Ⅴ级航道整治平面二维水流数学模型研究

在分析景洪水道基本特征的基础上,结合定床模型试验提出的Ⅴ级航道整治方案,采用平面二维水流数学模型进行了水面线和流场分析计算,研究了景洪水道Ⅴ级航道整治后通航条件的变化,结果表明在整治工程实施后该河段通航条件能基本满足Ⅴ级航道标准。

水库二维水流泥沙数学模型及应用

建立水库坝区平面二维水流泥沙数学模型，考虑了悬移质非均匀、非饱和输沙特性，采用正交曲线坐标拟合复杂边界、ＳＩＭＰＬＥＣ程式离散求解及动边界技术．用该模型对白沙水库流场和河床变形进行了数值验证，计算了典型年条件下，水库取水口附近流场和河床局部形态．结果表明坝前取水口漏斗基本保持稳定状态．

河市州河大桥通航水流平面二维数学模型研究

采用平面二维水流数学模型,分析了州河大桥建桥前后的通航水流条件。通过工程修建前后水面线和流场的计算和分析,表明州河大桥的修建对各级流量下河道的水位、过水断面面积和河宽的变化影响很小,对主河道流场基本不会产生影响,论证了大桥修建的可行性。