高强度人类活动作用下考虑河道下渗的河网洪水模拟

摘要

模拟河道洪水运动的现有圣维南方程组,因没有考虑河道下渗行为,难以满足地下水位持续偏低、河道长期干涸等受人类活动高强度作用地区的洪水模拟需要.论文推导了考虑河道下渗的圣维南方程组,采用Preissmann四点隐式差分和模块化建模技术,耦合河道汊点、闸坝群联合调度、蓄滞洪区吞吐洪水等计算模块,并遴选霍顿下渗公式为河道下渗模拟方法,构建了考虑河道下渗的河网洪水模拟模型.将该模型应用于海河流域漳卫河水系,采用1982、1988和1996年3场实测洪水对模型进行率定和验证;根据不同年代河道断面、设计洪水和岳城水库的不同调度方式,设计了8种情景进行模拟,得出如下结论:综合考虑河道下渗与设计洪水变化,50年一遇设计洪水恩县洼可以不启用,河道行洪最高水位下降0.03 ～ 0.20 m,这对流域洪水出路的科学安排与防洪格局调整具有重要指导意义.