MIKE21模型在老哈河鐵路橋防洪影響評價中應用

橋梁防洪影響評價是橋梁防洪設計的一項重要工作,直接影響橋梁的運行效果。依照陽大鐵路(陽泉北站—義東溝村)施工項目跨河橋梁的設計構想,結合各項工作的實際進展情況,及防洪評價方面的工作要求,在充分利用現(xiàn)有資料的前提下,對跨河橋梁的基礎建設進行防洪評價的影響測算,提出對陽大鐵路涉河橋梁工程的設計修改要求,確保陽大鐵路工程的防洪運行安全和鐵路沿線的公路、村莊、工礦企業(yè)水利工程的汛期安全。

建立了基于有限體積法的平面二維非恒定流數(shù)學模型,采用黎曼近似解通量差分裂(fds)格式計算通過各單元邊的水流法向數(shù)值通量,并應用相關的懸移質(zhì)、推移質(zhì)河床變形計算公式計算沖淤變化。模型應用于浙江省49省道溫溪至鶴城段改建工程河道水流狀況的模擬,結果表明工程修建后工程段的中間部位以上以及外側附近水位略有壅高,最大壅高值0.03m;工程區(qū)附近流速減緩、靠近河道中央流速略微增大,最大增幅約0.12m/s,河道沖淤幅度在0.3m以內(nèi)。

長江是我國第一大河,長江流域人口眾多、經(jīng)濟發(fā)達。本文運用mike21fm建立長江銅官山河段新洲碼頭工程的數(shù)學模型,分析工程興建對長江河道水位、流速及流場的影響,對比模型計算結果與水文實測資料,評價工程的興建對河道行洪能力的影響,計算成果令人滿意,其精度可以滿足預測要求。

本文以實際工程為例,論述說明了公路橋工程穿越河流防洪影響評價的計算內(nèi)容和評價方法。對建設項目審查工作具有一定的參考作用,使防洪評價能夠充分反映建設項目對防洪的影響,以便采取對策保證河道行洪安全。

通過對汝陽縣東溝鉬礦馬廟斜紋河橋的防洪影響水文計算以及斜紋河本河段地形、地貌及地質(zhì)條件等河道基本資料的收集和分析,綜合評價了工程建設對上、下游地區(qū)的防洪安全、河勢穩(wěn)定、水流形態(tài)、沖淤變化等帶來的影響,提出了如何消除或減小影響的建議。

水利發(fā)展研究　2008·4 68　 跨河大橋防洪影響評價研究 董新美 (山東省水利科學研究院,山東濟南　250013) 關鍵詞:防洪評價;高速公路;跨河大橋;工程影響 中圖分類號:tv87　　　　文獻標識碼:b　　　　文章編號:167121408(2008)0420068202 　　　　　　　　　　 收稿日期:2007211227 作者簡介:董新美(1964—),女,工程技術研究員。 　　隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展,基礎設施建設 投入的加大,河道建設項目越來越多,規(guī)模越來越 大,涉及面也越來越廣,各類跨河、穿河、臨河工 程逐年增加。作為我國高速公路第一大省的山東, 近年來高速公路建設再次提速,到2007年底高速 公路通車里程已突破4000km,為建成“五縱連四 橫、一環(huán)繞山東”高速公路網(wǎng)絡

為確保跨河橋梁的安全建設,需要對其進行防洪影響評價。以宣城市宛陵東路大橋工程為研究對象,在對跨河橋梁洪水年、水位和流量的確定、壅水高度及沖刷深度的計算的基礎上,建立了符合《中華人民共和國防洪法》要求的評價體系,并對該工程進行防洪影響綜合評價,為今后類似工程建設提供很好的借鑒。

本文以擬建長伊高速公路跨伊通河大橋為例,采用mike11模型,計算了伊通河大橋建設前后橋位斷面處河道水位的橋前壅高變化情況,分析了大橋建設對伊通河樂山段河道行洪、堤防、護岸等水利工程、防汛搶險的影響及對第三方合法水事權益的影響。分析計算結果表明:伊通河大橋建成后河道水位壅高二十年一遇洪水雍高0.03m,回水長度30m；100年一遇洪水雍高0.05m,回水長度70m,并針對大橋建設存在的防洪不利影響,提出了相應的補救措施。結論可對伊通河大橋建設工程提供重要技術指導和理論支撐。

為評價典型濱海核電廠廠址防洪安全，采用mike21軟件模擬外海高潮位頂托條件下可能戚大洪水和1000年一遇洪水的演進過程，分析了廠址北側排洪通道上所建大件橋梁對洪水的阻水竹用。研究結果表明：相比于橋梁的阻水作用，核電廠的防洪安全主要受降雨所引起的廠址上游小流域洪峰強度的控制，即使在設計基準洪水位和潮位疊加可能最大降雨洪水情景下，核電廠主廠區(qū)也不受水淹的影響。

為評價典型濱海核電廠廠址防洪安全,采用mike21軟件模擬外海高潮位頂托條件下可能最大洪水和1000年一遇洪水的演進過程,分析了廠址北側排洪通道上所建大件橋梁對洪水的阻水作用。研究結果表明:相比于橋梁的阻水作用,核電廠的防洪安全主要受降雨所引起的廠址上游小流域洪峰強度的控制,即使在設計基準洪水位和潮位疊加可能最大降雨洪水情景下,核電廠主廠區(qū)也不受水淹的影響。

洪水風險圖是進行洪水風險分析,預防洪澇災害的有效技術手段。文章基于mike21fm模型開展淮河流域泉潁片（豫）防洪保護區(qū)洪水演進仿真模擬研究,獲取淹沒水深、歷時、到達時間、最大流速等洪水風險信息,結果表明該模型計算效率高、穩(wěn)定性好、模擬精度高、模擬結果合理,成果可為淮河流域泉潁片（豫）防洪保護區(qū)的防汛救災工作提供技術支撐。

洪水風險圖是進行洪水風險分析,預防洪澇災害的有效技術手段。文章基于mike21fm模型開展淮河流域泉潁片（豫）防洪保護區(qū)洪水演進仿真模擬研究,獲取淹沒水深、歷時、到達時間、最大流速等洪水風險信息,結果表明該模型計算效率高、穩(wěn)定性好、模擬精度高、模擬結果合理,成果可為淮河流域泉潁片（豫）防洪保護區(qū)的防汛救災工作提供技術支撐。

在研讀近年來眾多優(yōu)秀防洪影響評價報告的基礎上,通過仔細對比、研究,歸納二維非恒定流數(shù)學模型的應用條件、方法和范圍:總結模型應用的具體情況,包括參數(shù)率定、工程概化、結果統(tǒng)計與分析;最后,探討二維非恒定流數(shù)學模型在防洪評價實際應用中的問題。為今后更好地進行防洪影響評價提供良好的理論依據(jù)和實際解決方法。

本文介紹了二維非恒定流數(shù)學模型的控制方程、定解條件、邊界條件、模型剖分、模型調(diào)試、計算過程,以及二維非恒定流數(shù)學模型在鄭武鐵路防洪影響評價中的應用實例等。

hec-ras模型是國外一款一維水動力軟件,可模擬涉及橋梁、涵閘、泵站等多種建筑物的單一河道、樹狀或環(huán)狀河網(wǎng)復雜水力系統(tǒng).本文從模型基本構架入手,介紹了hec-ras模型的原理、組成及主要用途,運用實例說明其在防洪評價中的應用,并用mike11模型對hec-ras模型成果合理性進行了驗證.

hec-ras模型是國外一款一維水動力軟件,可模擬涉及橋梁、涵閘、泵站等多種建筑物的單一河道、樹狀或環(huán)狀河網(wǎng)復雜水力系統(tǒng).本文從模型基本構架入手,介紹了hec-ras模型的原理、組成及主要用途,運用實例說明其在防洪評價中的應用,并用mike11模型對hec-ras模型成果合理性進行了驗證.

為提高穿河管線防洪影響評價質(zhì)量和水平,便于今后同類建設項目開展評價工作,該文針對目前防洪影響評價中普遍存在的問題,以某天然氣管道穿越河流工程防洪影響評價為例,對穿河管線防洪影響的評價程序、技術路線、工作內(nèi)容及影響防治措施進行了系統(tǒng)的分析和探討,構建了穿河管線防洪影響評價的基本框架,明確了評價的工作內(nèi)容,并給出常見的防治措施供設計參考。

隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展,基礎設施建設投入的加大,河道建設項目越來越多,規(guī)模越來越大,涉及面也越來越廣,各類跨河、穿河、臨河工程逐年增加.

簡述了三通河跨河橋梁工程的防洪影響評價,通過具體實例分析跨河橋梁工程防洪影響評價的主要工作內(nèi)容,對跨河橋梁工程的防洪影響評價報告編制工作進行探討,以期為河道防洪及管理工作提供科學依據(jù)。

通過韓江三角洲網(wǎng)河區(qū)較大范圍一維河網(wǎng)數(shù)學模型和工程局部河段平面二維水流數(shù)學模型,對潮州大橋建設前后對韓江的防洪影響進行了綜合分析和評價,并提出了主要防治和補救措施的建議,可供類似工程參考。

柘皋河大橋跨越柘皋河,是否會對上下游河道的防洪以及對橋位河段的河勢產(chǎn)生較大的影響,本文從流域規(guī)劃、河道防洪、河勢演變以及河道行洪沖刷等多個角度進行分析論證。

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,交通不暢成為制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的重要因素。為支持當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展,許多跨河大橋便應運而生,跨河大橋的建設將帶動黃河兩岸經(jīng)濟的發(fā)展。依據(jù)防洪法和國家計委、水利部《河道管理范圍內(nèi)建設項目管理的有關規(guī)定》(水政【1992】7號),對于河道管理范圍內(nèi)建設項目,必須進行防洪評價。