[發明專利]一種基于一維非恒定流數值模型的洪水分析方法

有效

• 申請號: 201510408022.6
• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN104933268B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 余鴻慧;王健平;張善亮;朱日君;彭禮平;蔡昌淵;朱德康;程翔;谷松立;徐躍南;程開宇;劉光保;岳青華
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新源控股有限公司;國網新源水電有限公司富春江水力發電廠;中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 李大剛;劉曉陽

1.一種基于一維非恒定流數值模型的洪水分析方法，其特征在于；在建立待分析的河流區域的一維非恒定流數值模型時，將河網模型概化為主槽和引航道兩條平行河道，并將兩條平行河道中間的縱向施工圍堰概化為連接兩個平行河道的一排連接渠道，進而在一維非恒定流數值模型中根據入流條件得到河流區域內各影響對象附近的洪水位，從而可分析河流區域船閘施工期的施工圍堰潰決對壩下水位的影響；具體包括以下步驟：

①確定模擬區域；

②模擬區域數據化；

③建立一維非恒定流數值模型；

④通過歷史洪水數據對一維非恒定流數值模型進行驗證及參數修正；

⑤通過設計洪水模擬，得到河流區域內各影響對象附近的洪水位；

所述步驟②的具體方法是：獲取模擬區域的地形、地物條件，將模擬區域內地形、地貌、地物、水體和水利條件數據化，生成包含模擬區域內地形和水工結構物的地形散點；再將散點地形轉換成MIKE11支持的斷面文件；

所述步驟③的具體方法是：在MIKE11中導入步驟②建立的斷面文件，生成模擬區域的基本數值模型，對模擬區域的基本數值模型建立河網文件，再在河網模型中設置水工結構物、水位流量邊界、底部阻力參數、初始參數以及求解格式，得出模擬區域的一維非恒定流數值模型，其中河網模型概化采用主槽和引航道兩條平行河道，中間的縱向施工圍堰利用一排連接渠道連接；

所述步驟④的具體方法是：將步驟③中建立的一維非恒定流數值模型中的斷面條件修改為歷史洪水條件下的斷面條件；將歷史資料中記載的入流流量、出流水位輸入修改后的一維非恒定流數值模型中，得出在歷史資料記載的條件下的模擬洪水位，將模擬洪水位與歷史資料記載的實際洪水位進行對比，若模擬洪水位與歷史資料記載的實際洪水位相比，不滿足精度要求，則對一維非恒定流數值模型內的參數進行修正，直到模擬結果滿足精度要求；

所述步驟⑤的具體方法是：將經過步驟④驗證及參數修正后的一維非恒定流數值模型中的斷面條件修改回所述步驟②中確定的斷面；設計不同的入流條件，并輸入到MIKE11中，MIKE11在驗證及參數修正后的一維非恒定流數值模型下，得到相應的各影響對象附近的洪水位；

所述的一維非恒定流數值模型的一維非恒定流方程組如下：

式中：B為水面寬，Z為水位，Q為流量，q為旁側入流，v為斷面平均流速，g為重力加速度，A為過水斷面面積，K為過水斷面的流量模數；

所述船閘施工期的施工圍堰包括分隔主槽和引航道的縱向施工圍堰，縱向施工圍堰前端設有頂沖圍堰，引航道內還設有橫向圍堰。