贵州省城镇防洪河段水面线的推算问题

近年来，由于气候变迁和生态环境的人为破坏，洪水灾害频频发生，我省沿河两岸人民生命财产受到严重威胁，相应的防洪工作已提到议事日程。现就贵州城镇防洪规划设计工作中，对防洪河段水面线的推算等问题，谈谈我们的意见和体会。     

水利工程曲底明槽水面线计算分析

目前常用的水力学传统方法计算明槽水面线的方法中,尚未系统提出曲底明槽水面线的计算方法,本文根据明渠非恒定流的基本微分方程,导出计算明槽水面线的基本方程,并进行了试验验证,计算结果能很好的符合实测水面线.     

铁岭艾青河8．16洪水调查分析计算

2013年8·16铁岭各河流普降暴雨,艾青河作为清河二级支流也发生了一定量级的洪水,要准确地掌握洪水级,开展对艾青河流域的洪水调查,主要包括艾青河流域4处遥测雨量站资料;洪水调查资料计算分析;青河顺德河段大断面测量等。通过流域降雨量分析以及比降面积法推流,计算得出艾青河顺德河段最大流量为282 m3/s,出现时间为8月16日。     

青甘宁三省区定点洪水调查方法研究

洪水调查资料是科学地认识洪水发生的自然规律,正确地进行洪水计算,分析地区水文特性,进行水利、水电和其他国民经济建设不可缺少的基本资料。原甘肃省水文总站1976年就创造性提出定点洪水调查并于实施,青海省、宁夏回族自治区水文部门也先后实施定点洪水调查工作。通过对三省区定点洪水调查原始资料搜集、整理汇总、合理性分析、成果汇编,建立了一整套科学、实用的洪水调查理论方法和质量控制体系;提出了系统、权威的三省区河段定点调查洪水资料汇编成果。结果表明:定点洪水调查为弥补西部干旱地区水文站网不足,发挥了不可替代的作用。在经济欠发达的西部省(区)收集水文资料,是一个很好的途径,具有投资小、收集资料面广、机动灵活性强等特点,具有广泛的推广价值;定点洪水调查能够获取中小河流河段年最大洪峰流量,并能形成一定的资料系列长度,为涉水工程设计、工程安全复核、防洪管理及工程调度提供基础依据,具有广泛的应用价值。     

简析曼宁公式在历史洪水调查中的应用

工程水文分析计算中经常面临无资料流域区设计洪水问题,历史洪水调查是该类型设计洪水的关键前提。本文通过多年工作实际,从调查河段选取、调查断面布置、断面测量以及糙率选取等方面对曼宁公式在洪水调查中的应用进行系统分析,以供参考借鉴。     

头屯河石灰沟2021年“7.11”洪水调查分析

2021年7月11日新疆头屯河石灰沟流域较大暴雨洪水,为研究本次暴雨洪水特征,以暴雨洪水发生前后的水文资料为基础,对“7.11”洪水进行调查分析,在确定洪水痕迹、实际断面测量及糙率选用基础上,进行洪峰流量的计算,结果可知：调查河段顺直且坡度均匀,河床组成为砂粒石及粘土,河段左、右岸为自然斜坡植被较差。河段内各处洪痕比较容易辨认,可比较准确确认洪水水面线位置,河段平均糙率n可取值0.030,计算得出头屯河石灰沟断面洪峰流量为43.2 m³/s。洪水调查河段总体顺值、河床稳定、洪痕可靠、调查成果可靠。分析结论为该流域防洪减灾,洪水预测预报等提供一定的依据。     

库车县历史暴雨洪水调查成果分析

库车县位于天山中部南麓,塔里木盆地北缘,属于多高山峡谷区。该区域集中降雨容易引发山洪灾害发生,严重危害当地人民群众的生命财产安全。对暴雨历史发生特征和洪水进行调查是对库车县山洪灾害进行评价的基础。通过对库车县多年汛期不同雨量站的实测降雨资料进行统计分析,参考库车县历史洪水情况,开展了该县23个受山洪灾害严重威胁的沿河村落的历史洪水外业调查工作,并参照相关技术要求进行河道横、纵断面测量,在横断面标绘洪水位,在纵断面上绘出平均河床高程线、调查水面线、调查洪痕点及各调查年份历史洪水水面线,对各洪痕点结合水面线进行了可靠性和代表性的分析和评定。综合分析可知,定库车县历史洪水调查成果基本可以满足山洪灾害分析评价的要求。     

长江中游瓦口子至马家咀河段二维水沙数学模型

针对长江中游瓦口子至马家咀河段(弯曲分汊河段)的水沙运动特点,给出了二维水沙数学模型尤其是推移质不平衡输沙计算的模式,主要包括推移质不平衡输沙方程、床沙级配方程、河床变形方程;对模型中的几个关键问题提出了处理方法,如非均匀沙起动及输移规律、床面混合层厚度等.利用大量的水流及河床变形资料,率定了模型的一些参数,进行了水面线、流速分布及河床变形的详细验证.在此基础上,根据设计部门提供的进出口水沙边界条件,预测了三峡工程蓄水初期该河段的冲淤过程与分布及航道条件的变化.     

粤东黄冈河大堤洪潮水面线分析推算

黄冈河大堤是一宗典型的独流入海河流防洪、防潮工程,由海堤与内河防洪堤组成,其洪潮水面线推算中起推流量与起推水位的确定,囊括了水文水利分析计算中设计洪水推算、调洪演算、洪水组合分析、潮汐分析、洪潮组合分析、天然河道水面线推算等内容.还包含有汇流历时分析、桥梁(墩)壅水计算等技术难点.这一系列的分析推算工作,及其在黄冈河大堤加固达标工程中的应用,具有示范案例作用,可作为其他沿海地区类似工程的参考.     

水箱模型在大尺度流域实时洪水预报模型研制中的应用

水箱模型用于实时洪水作业预报的具体成果尚不多，本文研究的目的在于将水箱模型用于大尺度流域实时洪水预报。本文介绍了应用水箱模型建立实时洪水预报模型的方法。按照河段流量传播时间将寸滩以上干、支流划分为若干子河段，各子河段按照计算时段长分成若干单元河段，各单元河段区间降雨径流预报采用水箱模型．河道流量演算采用连续马斯京根法。河系预报模型精度在85％以上，能够满足实时洪水预报的要求。     

Impact of vertical structure on water mass circulation in a tropical lagoon (Ebrié, Ivory Coast)

A one-dimensional vertical model has been developed to simulate the water mass circulation along the vertical structure in all deep coastal areas. The model has hydrodynamic and transport components solved using finite difference scheme. The one-dimensional vertical model results are coupled to the vertically averaged two-dimensional model results at each point of a horizontal grid. A theoretical salinity profile is introduced for each vertically integrated value obtained from the 2DH model results. A viscosity profile, simulating a viscosity value close to zero at the surface and with large viscosity gradients, is applied along the water column. The model is applied to the Vridi channel, connecting the Ebrié lagoon to the sea (Ivory Coast).The response of the Ebrié lagoon is studied in terms of inflow and outflow of water in the system through the Vridi channel. Due to the abrupt variation of the surface slope, vertical velocities along the water column show an anticlockwise spiral from bottom to surface during a tidal cycle. Due to the bottom friction and to the vertical viscosity profile, velocities decrease from surface to bottom. However, the freshwater inflow slows down the tidal propagation during the flood and causes the surface velocity to be smaller than the bottom velocity at mid-tide. Close to the bottom, velocities follow an anticlockwise movement due to the tidal propagation. At the water surface, velocities follow only an alternative movement of either ebb or flood, along the channel direction. No cross shore velocities can develop at the surface in the channel.     

南京市防洪减灾信息系统研究

南京市防不共减灾信息系统是应用ＧＩＳ技术,将南京市的河流水系、防洪工程、交通网络、城镇、圩区与水情、雨情、预报调度诸方面集成为一个系统。为洪水形势分析,制定防洪减灾方案,进行灾情评估以及工程管理、提供迅速、全面、准确的信息支持。系统由６个子组成,规模大,内容丰富,覆盖面广,适应性强。     

长江中游的防洪问题和对策--1998年长江特大洪灾的启示

对1998年长江中游特大洪灾分析表明:长江中上游植被破坏,中游湖泊萎缩,干堤防洪标准低,河道泄洪不畅,是洪灾形成的主要因素.三峡水库是长江中游防洪体系中的骨干工程,必须与其他工程相配合.长江中游防洪减灾工程应坚持:(1)与环境保护相结合的原则;(2)与农田水利基本建设相结合的原则;(3)"固、蓄、疏"并举,以"疏"为主的原则;(4)防洪与除渍相结合的原则;(5)统一管理、联合攻关、综合整治的原则与对策.建议除加固长江干堤外,重点建设两条分洪河道,建好3个梯级蓄洪区,有计划有步骤地实施开堤开垸放淤工程.     

曹娥江流域水利工程对生态环境影响的研究

讨论了曹娥江流域水利工程对陆生、水生生态环境的影响,特别是对水环境容量的影响。研究成果为全面评估水利工程的作用,水利工程的兴利除害提供科学依据。     

采用随机模拟技术与常规水文方法相结合的洪水过程模拟法

随着江河上兴建的水利工程日渐增多,流域的防洪规划和防洪调度工作,正在从以个别工程为主要研究对象转向以全流域复杂库群为研究对象。常规水文方法很难反映这种复杂流域的水文特性,在工程实践中其局限性越来越突出。随着计算机运算能力的提高,径流的随机模拟技术逐步得到研究和应用。本文分析了常规水文方法与纯数学随机模拟技术的不足,并提出了一种新的、简单易行的模拟全流域洪水的模拟方法,该方法已应用于太子河流域的库群联合防洪调度中,并取得了较好的成果。     

城镇化背景下太湖流域湖西区汛期入湖水量计算

为研究太湖流域湖西区净入湖水量增加的成因机制,对治太工程建成前（1990—2001年）、江南运河航道升级与梅梁湖泵站及城市防洪工程建成后（2013—2018年）2个时段,采用水文水动力学模型分析代表站水位、重要控制线水量的变化,并基于知识图谱分析对洪水出路的影响。结果表明:导致湖西区净入湖水量增加的降水量增加、湖西区和武澄锡虞区沿长江净引水量增加、梅梁湖泵站与无锡城市大包围工程共同运行3项因子可使太湖年平均水位抬升0.05 m,河网代表站年平均水位抬升0.02~0.16 m,梅梁湖泵站和无锡城市大包围共同运行可显著抬升无锡（大）水位;3项因子的贡献率各占1/3,但因子之间既有协同作用,也有抑制作用,共同导致了流域与区域洪涝矛盾更加突出。     

基岩弯曲河段洪水水流结构的试验研究

低坡度基岩弯曲河流在地质构造控制区域广泛存在（床面坡度小于5‰）,洪水对基岩弯曲河流的河床淤积与侵蚀具有较大影响,但以往研究对基岩弯曲河流的洪水动力结构认识不足。通过几何概化基岩弯曲河段,考虑Froude相似与边壁粗糙,建立基岩弯曲河道概化模型,分析洪水下的弯道水面线分布、时均流场与湍流结构特性。结果表明:在洪水流量下,弯顶上游出现最小水面横比降、凸岸水流分离、凹岸双环流发育、流速下潜且二次环流强度达到最大,在弯顶下游水面横比降达到最大并出现环流分裂;床面切应力分布于凸岸水流分离以及弯顶上游中心区域,横向动量输移集中于弯顶上游。试验结果为基岩弯曲河道中的床面侵蚀与沿程淤积提供了水动力方面的解释。     

National Floodplain Mapping: Datasets and Methods – 160,000 km in 12 months

This paper describes two projects requiring production of national floodplain maps for England and Wales – some 80,000 km of river. The novel solutions developed have brought together a national Digital Elevation Model (DEM), automatically-generated peak flow estimates at intervals along the watercourses and two alternative methods of calculating the outlines: normal depth calculation; and a purpose-built 2-dimensional raster-based floodplain model, JFLOW. The DEM was derived using Interferometric Synthetic Aperture Radar (IFSAR) techniques and has a vertical precision of ±0.5 m–1.0 m (RMSE) and a 5 m horizontal resolution. The flow estimates were derived by automating Flood Estimation Handbook (FEH) techniques. The normal depth calculations are applied at a number of discrete cross-sections with linear interpolation between to form a 3-dimensional water surface. This is overlain on the DEM to produce the flood outline. Careful manual checking is required at a number of stages. The JFLOW model is based on a discretised form of the 2-dimensional diffusive wave equation and directly simulates the flood outline in a series of overlapping short (1 km) reaches. Flood outlines from the overlapping reaches are merged to produce the overall flood envelope. The model has been written to work as a screen-saver, allowing distributed processing across all computers in an office and manual intervention is minimal. In simple valley situations both methods give similar results, but show differences in more complex areas. Each has advantages and disadvantages, but both have been shown to be a practicable solution to allow production of 160,000 km of flood outline in 12 months.     

黄河下游窄河段挖河固堤启动工程减淤效果研究

根据1997年实施的黄河下游窄河段挖河固堤启动工程的观测资料,分析了挖河对河道冲淤变化及水面线调整的影响。研究表明,在一定的时段和一定河段内,挖河对于减少河道淤积及降低洪水位都有较好效果。对挖沙减淤效果的基本概念也作了讨论。     

Discharge of weathering products from acid sulfate soils after a rainfall event, Tweed River, eastern Australia

The oxidation of the iron sulfide, pyrite, in acid sulfate soil floodplains generate substantial acidity and this acid has caused further weathering of the soil profile. The movement of groundwater from these soils is an important geochemical control on surface water quality. The flux of acidified and metal-rich water during a wet season rainfall event has been examined at two study catchments on the Tweed River in eastern Australia. At the sites, 81 kg/ha and 60 kg/ha of oxidisable acidity are exported, along with Al, Fe and Zn during the flood event. The main contributors to the acid flux are H⁺, Fe and Al at the first site and whilst Fe and Al are present in the drainage waters at the second site, the main contributor is likely to be H⁺. The different flux characteristics at the sites may be caused by different surface soil hydraulic conductivities and oxidation history.