澧南垸分洪洪水演进模拟与可视化及蓄洪调度研究

摘要

本文以澧南垸为例，研究适用于蓄洪垸分洪洪水演进的数值模拟及可视化技术，利用数值模拟及可视化成果分析分洪洪水的洪水特征，并提出相应的蓄洪调度方案。本文研究内容及主要结论如下:(1)分析现行分洪闸安全调度运行方案的分洪效果。通过典型洪水年1998年津市站洪水流量过程线推求设计洪水过程线，利用设计洪水过程线(P=1％)和闸门流量过程线评价现行分洪闸分洪效果，探讨分洪闸操作方案的修订思路，提出了以津市水位及洪峰时间为开闸时机的修订思路。(2)利用MIKE21水动力学模块，将澧南垸分洪闸流量过程作为边界条件，运用矩形结构化网格剖分计算域，对其分洪洪水演进过程进行数值模拟。通过选取的特征线及特征点，定量分析了澧南垸分洪洪水的洪水特征。将模拟水位与拟定开闸方式下实际水位进行拟合，拟合结果表明，该模型能较好地模拟澧南垸的分洪过程。(3)利用Arcgis Engine9.3在Visual Studio2008平台下，运用C＃语言来建立澧南垸分洪洪水淹没程序。考虑到蓄洪垸分洪洪水的特殊性，选用给定水位的编程思路，近似地模拟了分洪洪水的蓄洪过程，并与相关成果的数值计算结果做比较。结果表明，该程序能较好地反映澧南垸分洪洪水的淹没过程，可以动态演示澧南垸分洪洪水的蓄洪过程，自定义查询淹没时的水位、范围和容积等洪水要素特征。(4)提出了相应的防汛调度方案（包括防汛调度管理方案和防汛调度应急方案）及退洪调度方案。综上所述，本文通过评价分洪闸运行方案，模拟分洪洪水演进过程，分析分洪洪水洪水特征，来为澧南垸的防洪规划及蓄洪调度提供参考和依据。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究意义及背景

1．2 国内外研究动态

1．3 研究内容

2 澧水及澧南垸概况

2．1 澧水特征

2．2 澧南垸概况

3 分洪闸安全调度运行方案

3．1 现行分洪闸调度方案

3．2 分洪闸操作方案优化探讨

4 澧南垸分洪洪水二维演进的数值模拟

4．1 基本方法

4．2 模拟方案、特征点与参数的确定

4．3 澧南垸分洪洪水演进模拟及数值分析

4．4 小结

5 澧南垸分洪洪水三维淹没程序

5．1 程序的开发环境

5．2 图像数据的前期处理

5．3 澧南垸分洪洪水三维淹没程序的功能

5．4 小结

6 蓄洪调度方案

6．1 防汛调度方案

6．2 退洪调度

7 总结与展望

参考文献

附录

致谢

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