洪澇模擬洪澇模擬

6IInChinawaterloggingischaracterizedbyhighfrequency,longtime,heavylosses,wideinfluentialareaandcomplexinteractionwithflooding,etc.Manystudieshavebeengenerallylimitedtolocalexperiencesandtativeysisforalongtime.Inthispaper,appliedflownumericalsimulation,combinedwithdrainagetheoryandhydrography,awaterloggingandfloodingnumericalmodelisestablished,whichcancalculatethedepth,areaandratioofwaterlogging.Theinteractionbetweenwaterloggingandfloodisyzedtatively.Themodelresultscanprovidetechnologicalsupportforthewaterloggingforecasting，assessmentandfloodandwaterloggingcontrolplan.Thisthesisincludesixchapters,andmaincontentofeachisasItsumsupthecharacteristicofwaterloggingandthecurrentresearch,andpointouttheshortagesoftheexitingwaterloggingnumericalmodelsinchapterone.Inchapter2,flownumericaltechnologyissummarizedly；basedonthefinitevolumemethodandunstructuredmesh,thetwo-dimensionalwaterloggingnumericalisestablishedsecondly；Forthelast,linkingaone-dimensionalflowmodeltothetwo-dimensionalmodel,acompositivewaterloggingandfloodingmodelisestablished.Lowlanddrainageissimulated;thedepth,areaandratioofwaterloggingaregained,thenegativeinfluenceoffloodonthewaterloggingisstudied,inchapter3.Inchapter4,theseriesofrainfallintheSishuibasininHunanprovinceiscalculatedbyhydrologicalmethod;theaveragedrainingmethodisappliedtocalculatingthedrainingInchapter5,applyingtwo-dimensionalmodellinkedone-dimensionalnumericalmodel,thedrainageandfloodingoftheXiangriver,theZIriver,theYuanriver,theLiriverandtheDongtinglakearesimulated,thedischargeoftheoutletindrainagebasin,thewaterlevelofSishuiriver,andtheflowfieldofDongtingLakearegained,andtheinfluenceofdrainageonfloodisyzed.chapter6sumsupthewholetheris,yzssomeproblemsofthemodelsandgivessomeconstructivesuggestionsforfuturestudy.:numericalmodelingofdrainage;two-dimensionalflowmodel;ratioofwaterlogging;SishuiriverandDongtinglake;two-dimensionallinkedwithone-dimensional;theinteractionbetweenwaterloggingandflooding.1章緒論澇災(zāi)研究綜述前全球各種造成的損失，洪澇占40%，熱帶氣旋占20%，干旱占15%，占15%，其余占10%[1]。世界上洪澇最為頻繁而又嚴(yán)重的國(guó)家之一，洪澇災(zāi)害對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響巨大。半個(gè)多世紀(jì)以來，中國(guó)平均每年因洪澇受災(zāi)耕地流域圩區(qū)，珠江流域的珠角洲等地區(qū)[2]。洪澇多年平均損失在800～550～750億元。可見與洪災(zāi)相比，澇災(zāi)造成的損失往往更為嚴(yán)重。農(nóng)田水利學(xué)及學(xué)等多個(gè)學(xué)科。長(zhǎng)期以來各地針對(duì)當(dāng)?shù)氐臐碁?zāi)特點(diǎn)開展了大量研1.1表 我國(guó)各澇漬易損地區(qū)澇災(zāi)防治研[2]、鄱陽湖湖步的成果，各數(shù)學(xué)模型概況見表1.2。1.2模型等4個(gè)基礎(chǔ)分析模型，GIS1998洪水部分與平原湖區(qū)相比，城市經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，對(duì)澇災(zāi)的觀測(cè)與較齊全，在泵、閘等，其中排水是非常重要的組成部分；在圩垸排澇中，主要涉及農(nóng)業(yè)的堤垸區(qū)，垸內(nèi)地勢(shì)低洼，一般低于大堤3～5m，部分地段低于外湖（河）水面達(dá)5～8m。外江外湖水易通過潛、滲流入垸田，抬高垸內(nèi)水位，釀成澇漬[10]。的水文效應(yīng)[32]。以長(zhǎng)江干流為例，城陵磯河段，每增加流量6000m3/s，高水位時(shí)抬1m3/s1.3m。1991年長(zhǎng)江洪水不大，沿岸內(nèi)澇嚴(yán)重，大量電排提水入江，在高洪時(shí)期，造成很不利的影響，江漢平原以排水流量4700m3/s計(jì)算，可抬高關(guān)水位0.6m左右[33]。另外，根據(jù)1990年以前的1931年、1935年、1954年等典型年洪水進(jìn)行計(jì)算分析，由于排澇水量的長(zhǎng)江流域易澇區(qū)分布面廣，全流域內(nèi)易澇耕地約7000萬畝，其下游平原區(qū)占93％。區(qū)內(nèi)地面高程45～3m，普遍低于當(dāng)?shù)睾樗粩?shù)米至十余米，澇災(zāi)既廣泛又頻原湖區(qū)澇漬的影響，從上個(gè)世紀(jì)八十年始已有較多研究成果見諸于期[36~38]。但到目前為止，就這一問題還時(shí)有不同看法。大多研究者認(rèn)為，三峽工平原湖區(qū)提供可靠電源，有效保證電排設(shè)施的正常使用[37~42]。另有一些研究者則認(rèn)排水量減少，加重排澇負(fù)擔(dān)[43~45]。鑒于目前在這一問題上的，就三峽工程防洪與排澇相互影響并在一定程度、一定意義上相互。協(xié)調(diào)好防洪與排澇的關(guān)系，關(guān)系到人民生命安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用資料分析和數(shù)學(xué)模型模的分析與研究，以為下一步的澇災(zāi)治理提供理論依據(jù)。本研究方法及內(nèi)水利學(xué)上的平均排除法對(duì)199871日~912日湖南省四水流域降雨后的排澇199871日~1998912日各流域凈雨過程、各流域匯流出口流量199871199871日~1998912日各流2章洪澇數(shù)學(xué)模型水流數(shù)值模擬20世紀(jì)七、八十年代伴隨著電子計(jì)算機(jī)發(fā)展起來的，一維數(shù)學(xué)模型比較，須采用數(shù)學(xué)模型來研究解決上述問題。二維數(shù)學(xué)模型[47]于河口、海岸水流泥沙運(yùn)動(dòng)的研究，HansonＷ.是早期進(jìn)行20502080、90年代計(jì)算機(jī)軟硬件水平的飛速發(fā) 特征[51]：在計(jì)算機(jī)普遍應(yīng)用之前河流模擬的數(shù)值計(jì)算主要是利用特征（MethodofCharacteristics，MOC）理論采用圖解法等進(jìn)行手工計(jì)算。因特征求有限差分方法（FiniteDifferenceMethod，F(xiàn)DM）[52]：是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬最早采代替連續(xù)的求解域。FDM把控制方程中的微差商代替進(jìn)行離散，從而建立代數(shù)FDM一般只適用于矩形網(wǎng)格，用于天然河道計(jì)算時(shí)一般需采用坐標(biāo)變換。矩形網(wǎng)格計(jì)算格式復(fù)雜、計(jì)算量及量較大，大型系數(shù)矩陣較難求解等缺點(diǎn)[57-63]。有限體積法（FiniteVolumeMethod，F(xiàn)VM）[64]：又稱有限控制容積積分法，該整個(gè)計(jì)算區(qū)域，都嚴(yán)格滿足物理守恒定律，不存在守恒量的誤差[65-66]。由于有限體洞庭湖洪澇模型圖 洪、澇物理模型2.1。洪是河道中峰高量大澇關(guān)系見表2.1。表 洪與澇關(guān)系研究洪線澇面Delaunay三角形化方法生成較優(yōu)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格；采取有限體積法對(duì)平面二維水流QA Q(Q2)gAZ

(2- (2-（m3/s；x（m；A（m2；t/s；（m3/s2；z為水位（m；n為糙率系數(shù)；R為斷面水力半徑澇區(qū)一般邊界復(fù)雜，本文主要對(duì)Delaunay三角形化方法進(jìn)行研究，目的是為數(shù)2080-90年代得到了迅速的發(fā)展，目前己成為生成非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的一種主要方法[75-78]。根據(jù)Delaunay三角形化方法，本文按照以下步驟生R(k)最大的在序列的最頂端。（4）R(k)max(R(k))>為設(shè)定Delaunay三角形化方法連接新點(diǎn)與有關(guān)的網(wǎng)格點(diǎn)，生成一組新的DelaunayDelaunayR(k)并按大小排序，R(k)最大的在（5）max(R(k))<，結(jié)束，否則返回到（4在網(wǎng)格生成過程中，對(duì)網(wǎng)格生成質(zhì)量和速度有較大影響的幾個(gè)問題是：（1）判斷（2項(xiàng)”來控制網(wǎng)格的疏密；（3）通過Laplace光順化方法移動(dòng)網(wǎng)格點(diǎn)，使它位于包ZMN gn2Mu2h4 gn2Mu2h4txyfHvghxtx2y2 2 2N

gn2Nu2v

h fHuh

t

x y2

其中：H為水深（m）uvxy方向的流速（m/s，M=uh，N=vh；Z為水位（m；nManning糙率系數(shù)；t為紊動(dòng)粘性系數(shù)；q為單位面積上水流的源匯強(qiáng)度（ms。圖2.2。圖 節(jié)點(diǎn)布置3 (φφutφ)dA 3

j1 Vpj為控制體中界面（邊）uhvh。由式（4）可知，為了由此獲得關(guān)于節(jié)點(diǎn)P0處變量的代數(shù)方程，關(guān)鍵是如何將界面上的對(duì)流項(xiàng)與擴(kuò)散項(xiàng)的積分結(jié)果表示成P0及與P0相鄰節(jié)點(diǎn)上之值，這也是不同作者非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)離散φd uh dA j

P0

P0P0處變量。對(duì)流項(xiàng)的離散j上的對(duì)流項(xiàng)為CjCjφudA(uhu)jAjFjuuj

K

{0.5*[(gz)P

ddjd

ddj]gzPjzP0}dd )K0.5*[(V V)])( auP au

a0a由式（2-9）可以看出界面流速公式由三部分組成：線性化插值部分uPoj、在P0Pj單元的平均水位梯度作用下所引起的速度變化及假定水位是呈線性變化時(shí)，P0和Pj間平均水位梯度作用下的速度變化。FuCDSF(uCDSuUCD j (2-擴(kuò)散項(xiàng)的離散DjtuhdA（tuh）j nnP0、Pj連線方向的分量jh )Ah ) uPjuP0dh )Ah )SNddDSNdd

t j j j

j

2.3水位梯度項(xiàng)的離散根據(jù)Gauss定理，可得水位梯度項(xiàng)ghzi

3ghz j 33GghzidAghz j動(dòng)量方程的建立Na0uP0ajuPj

ta (dA)min(Fd d

u ub F(uCDSuUCD)h( j)AghzASSNSNj

t

c

a

hV3P3P a j

PP

欠松弛處理16，速度的欠松弛因子直接組織到代數(shù)方程組的求解過程中，最終生a0uP

NNaubj

1

.au0

壓力修正方程的離散SIMPLEddjz'z' u'KjghPj P0 u*u度P0

u j應(yīng)能使（j

uapz apz'b0 j z ajk

g

hs

bpP d

z'uP0u*gh P z*

P zP P0P 非結(jié)構(gòu)化同位網(wǎng)格SIMPLE算法的計(jì)算步驟①給定初始速度場(chǎng)和水位（壓力）場(chǎng)；②由給定的速度場(chǎng)和水位場(chǎng)計(jì)算離散動(dòng)量方程組的系數(shù)和③求解動(dòng)量方程組，得出速度場(chǎng)u*和v*④計(jì)算水位校正方程中的系數(shù)和源項(xiàng)；'⑥按照（3.32）修正水位和速度，獲得本層次上滿足連續(xù)方程的速度和水位場(chǎng)；⑦反復(fù)迭代，直式是最好的選擇[92-93]，見圖2.4、圖2.5。2.4二維模 一維模2.5小3199897871345億元，其中300194億元。1950~199546合下的澇災(zāi)情況，為澇災(zāi)和評(píng)估提供技術(shù)支持。大通湖垸排澇圖 大通湖垸示意面積169.03萬畝，合1127.43km2。模型z(hu)(hv) (3- uuuvugzgn2uu2v

2u (3-

t

h4

x

y2vuvvvgzgn2vu2v

2v (3-

t

h4

x

y2g為重力加速度;ν為水流紊動(dòng)粘性系數(shù)；n為糙率系數(shù)[6]。定解條件包括邊界條件和洞庭湖，內(nèi)有大通湖（見圖3.1?？紤]到內(nèi)湖湖水為漬堤所隔開，堤內(nèi)外流動(dòng)特性不動(dòng)邊界處理：在計(jì)算過程中，計(jì)算域分節(jié)點(diǎn)有時(shí)會(huì)被“淹沒”，有時(shí)會(huì)“干hdrying時(shí)水域處理，不參與計(jì)算；水深大于某值hflooding時(shí)作為水域處理，參與計(jì)開邊界，主要開邊界為：（1）明山大電排（抽排流量為126m3/s，大東口電排（抽排90m3/s中；（2）五門閘（底板高程24.5m，自流排水入東洞庭湖。大通湖水系主要外排泵站概化情況見表3.1。3.1瀝澇，導(dǎo)致農(nóng)田低產(chǎn)。旱作物的排澇歷時(shí)一般為2天，水稻的排澇歷時(shí)一般為3天。6、7月份為洞庭湖地區(qū)澇災(zāi)多發(fā)期，這個(gè)時(shí)期屬于農(nóng)事活動(dòng)繁忙時(shí)期，5月底至6月初搶收冬小麥，該時(shí)期發(fā)生澇災(zāi)將會(huì)影響小麥?zhǔn)崭詈推渌档刈魑锊シN；7月棉模型大通湖垸排3210mm3日排出，同時(shí)，大通湖垸最3日降雨3308.7mm。本文分別對(duì)這兩種雨型所形成的瀝澇情況進(jìn)行模擬計(jì)算。按不同外主要外排泵站按照設(shè)計(jì)流量抽排；（2）當(dāng)外河水位較高時(shí)，揚(yáng)程增大，參考大通湖垸4599個(gè)三角形網(wǎng)格，三角形最大40m2，最小允許角度為29。,3.2。3.20.02~0.05；動(dòng)邊界系數(shù)：hdrying=0.005m，hflooding=0.010m；計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)：60s。紊動(dòng)粘性系數(shù)：采用Smagorinsky公式確定：uuxyx v v22 ytCS據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.28。3.2耐淹歷時(shí)淹沒水深成熟（6月底~7月初3開花、結(jié)鈴（7月1拔節(jié)抽穗（7月1苗期（6月下旬~7月上旬5開花期（7月中下旬2全期（5月底~8月初23210mmT=1440△t1（10cm弓、千山紅和南大膳的的局部地區(qū)積水甚至超過0.5m。T=2880△t23.4可以看出，3210mm20.1m的區(qū)域結(jié)鈴，造成棉花減產(chǎn)；超過玉米的耐淹歷時(shí)（1天，影響玉米拔節(jié)抽穗；超過大豆耐淹歷時(shí)（2天，影響大豆開花；超過甘薯耐淹歷時(shí)（2天，影響甘薯生長(zhǎng)。積水0.5m的區(qū)域主要分布在八百弓、千山紅、南大膳、明山頭的局部地區(qū)，如圖 3日210mm降雨及設(shè)計(jì)抽排流量情況下第1日末致澇分布3.43日210mm降雨及設(shè)計(jì)抽排流量情況下第2日末致澇分布圖主要泵站按照設(shè)計(jì)流量抽排在計(jì)算時(shí)段T=4320△t即第3過0.5m的區(qū)域主要分布在八百弓、千山紅、南大膳、明山頭的局部地區(qū)，這些地方可知，在南大膳地區(qū)水稻致澇面積逐日增大，3日末已擴(kuò)大到3210mm雨型下各天的致澇率（33可以水深，致澇率為24.16%。因此，內(nèi)湖滿蓄之后，大通湖垸設(shè)計(jì)排澇流量不足，已有排澇能力造成24.16%的致澇率，不能滿足排澇要求。效率下降。將3日210mm降雨第3日述3種外洪水位遭遇情況下的瀝澇情況進(jìn)3.43.4權(quán)值分別為：24.16%、24.38%25.47%。當(dāng)外洪水位抬高使大通湖垸外排泵站效率下降20%時(shí)，垸內(nèi)致澇率加重0.22%；當(dāng)明山外洪水位達(dá)駝峰水位時(shí)，垸內(nèi)致澇率加重1.31%?？梢娡夂樗惶Ц邔?duì)內(nèi)澇造成明顯的不利影響。表 3日210mm降雨在設(shè)計(jì)抽排流量下的致澇率逐日計(jì)算深表 3日210mm降雨在不同外洪條件下致澇率計(jì)算率值20%3308.7mm3210mm雨型。外排泵站按照設(shè)計(jì)抽排流量抽排時(shí)第3日末的水深分布圖見圖3.6。千山紅農(nóng)場(chǎng)、南大膳、金盆鎮(zhèn)旱作物致澇面積、水稻致澇面積均有所增加。3日308.7mm3.53.5可見，在三種不同外洪水位工況下致澇率值分別為：30.77%、31.05%和31.88%。當(dāng)外洪水位抬高使大通湖垸外排泵1.11%3210mm降雨情況排時(shí)，致澇率由24.16%增加到30.77%，上升了6.61%；當(dāng)外水位較高外排泵站效率下降20%時(shí)，致澇率由24.38%增加到31.05%，上升了6.67%；當(dāng)外水位高至明山駝峰水位明山被25.47%增加31.88%6.41%3308.7mm降雨與210mm降雨相比，致澇率平均增加約6.56%。3.5.3210mm3圖 3日308.7mm降雨及設(shè)計(jì)抽排流量情況下第3日末致澇分布表 3日308.7mm降雨在不同外洪條件下致澇率計(jì)算值小6種計(jì)算工況下的瀝澇情況。模型計(jì)算結(jié)果包括3日內(nèi)任意時(shí)段的水深分布。3210mm3種不同外洪條件下3308.7mm3210mm兩種雨型下3308.7mm3210mm降雨致澇率平均增加約模型計(jì)算結(jié)果及所采取的處理方法可為澇災(zāi)與評(píng)估提供技術(shù)支持。4章四水流域排澇計(jì)算20世紀(jì)七十年代以來，湖南省大搞電排建設(shè)，興建了大量電排站，使得垸內(nèi)澇澇區(qū)面雨量 進(jìn)行面雨量計(jì)算。1998年7~9月四水流域面雨量見表4.2。單位：717273747576777879710711712713714715716717718719720721722723724725726727728729730731818283848586878889810811812813814815816817818819820821822823824825826827828829830831919293949596979899910911912凈產(chǎn)水量分別進(jìn)行扣損計(jì)算。見圖4.3。 4.3R1等于時(shí)段凈雨量P減去時(shí)段水面蒸發(fā)量E，然后可由蒸發(fā)皿的蒸發(fā)量折算確定。R1=P-S湖面-E湖 凈產(chǎn)水深R2；R2=P-S水田-E水田 R3=P-I0- 式中I0為初損，且I0=Im-Pa，Im為最大初損量，Pa為前期影響雨量，均可通過降

水量計(jì)算見表4.3~4.6。排澇入江流量澇水位。蓄澇電排工作方式可考慮兩種：（1）汛期采取隨時(shí)降雨隨時(shí)電排的方式，即水滯蓄于垸內(nèi)，隨后排出；（2）當(dāng)圩垸或澇區(qū)蓄水（如內(nèi)湖）到電排水位時(shí)，才開機(jī)m3/s、800m3/s、600m3/s、355m3/s。湘湘 湖 水 總 耕地量3(m1998-7-001998-7-0001998-7-001998-7-0001998-7-1998-7-001998-7-001998-7-01998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-411998-7-01998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-7-01998-7-001998-7-001998-7-01998-7-001998-7-001998-7-001998-7-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-01998-8-001998-8-01998-8-001998-8-01998-8-00表 湘水流域排澇流量計(jì)算時(shí) 000000000000000000001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-001998-8-1998-8-01998-8-001998-8-001998-8-001998-9-001998-9-0001998-9-0001998-9-1998-9-1998-9-001998-9-001998-9-001998-9-001998-9-001998-9-001998-9-04.400000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000004.5總總凈加水量3流旱時(shí) 沅湖水及耕4.6總總凈加水量3流旱時(shí) 澧湖水及耕天然徑流與排澇后徑流01998-6-

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1998-9-圖 湘江株洲天然流量、排澇后流量對(duì)比

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1998-224.5實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)沅水徑流排澇后沅水徑流01998-7- 1998-7- 1998-7- 1998-7- 1998-8- 1998-8- 1998-8- 9-94.6實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)澧水徑排澇后澧水徑流01998-6-241998-7-41998-7-141998-7-241998-8-31998-8-131998-8-231998-9-21998-9-121998-9-4.7峰流量明顯增大，其中，199872448897m3/s小5模型計(jì)算湘、資、沅、澧四水流域總面積262823km2。其中湘江流域株洲水文站以上71919km2，干流長(zhǎng)670km，距河口約130km26704km2，距河口44km；沅水流域桃源水文站以上集水面積85223km2距河口68km。四水流域計(jì)算范圍見圖5.1及表5.1。5.15.1距河口長(zhǎng)度5.2—— 5.25.3 圖 洞庭湖一二維耦合模型平面模型199871日~年月日實(shí)測(cè)洪水資料、年實(shí)測(cè)地形，進(jìn)行5.8水位水位

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1998-225.91998-6-141998-7-41998-7-241998-8-131998-9-21998-9-5.10 1998-6-141998-7-41998-7-241998-8-131998-9-21998-9-5.115.9~5.11可知，四水一維河道洪水模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果擬合較好，說明入湖邊界。計(jì)算結(jié)果見圖5.12~5.15。0

1998-7-241998-8- 5.1201998-6-141998-7-41998-7-241998-8-131998-9-21998-9-5.13沅江沅江河口流量過01998-6-

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1998-9-5.1401998-6-141998-7-41998-7-241998-8-131998-9-21998-9- 5.155.16。5.16參系數(shù)取值：糙率采取二維糙率，深槽取0.020~0.028，淺灘取0.025~0.033；動(dòng)邊uuxyx v v22 ytCS式中，u、vx、y方向垂線平均流速，Δ為網(wǎng)格間距，Cs為計(jì)算常數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.28。題。圖5.17~5.32為計(jì)算中某些時(shí)刻的水位分布圖和流場(chǎng)圖。Surfaceelevation[m]Above32.165-32.163-32.161-32.16-32.159-32.157-32.155-32.154-32.153-32.151-32.15-32.148-32.146-32.145-Below32.145UndefinedValue0:00:001998-07-08TimeStep336of5.17t=7dSurfaceelevation[m]Above31.596-31.594-31.593-31.591-31.59-31.588-31.587-31.586-31.584-31.583-31.581-31.58-31.578-31.576-Below31.576UndefinedValue0:00:001998-07-15TimeStep672ofSurfaceelevation[m]Above31.848-31.844-31.84-31.836-31.832-31.828-31.824-31.82-31.816-31.812-31.808-31.804-31.8-31.796 Below31.796UndefinedValue0:00:001998-07-22TimeStep1008ofSurfaceelevation[m]Above33.206-33.204-33.202-33.2-33.198 33.196-33.194-33.192-33.19-33.188-33.186-33.184-33.182-33.18- UndefinedValue0:00:001998-07-29TimeStep1344ofSurfaceelevation[m] 33.237-33.235-33.232-33.23-33.228-33.225-33.222-33.22-33.217-33.215-33.213-33.21-33.208-33.205-Below33.205UndefinedValue0:00:001998-08-05TimeStep1680ofSurfaceelevation[m]Above33.297-33.296-33.294-33.292-33.291-33.29-33.288-33.286-33.285-33.284-33.282-33.28-33.279-33.278-BelowSurfaceelevation[m]Above33.702-33.7-33.698 33.696-33.694-33.692-33.69-33.688-33.686-33.684-33.682-33.68-33.678-33.676-Below33.676UndefinedValue0:00:001998-08-19TimeStep2352ofSurfaceelevation[m]Above33.324-33.322-33.321-33.319-33.318-33.317-33.315-33.313-33.312-33.311-33.309-33.307-33.306-33.305-BelowCurrentspeed80.060.040.020-0.020Below-0.02UndefinedValue0:00:001998-07-08TimeStep336of5.25T=7dCurrentspeed[m/s]Above0.3-0.275 0.25-0.225-0.2-0.175 0.15-0.125-0.1-0.075 0.05-0.025-0--0.025 Below-Currentspeed0.40.360.320.260.120.080.040-0.040-0.08---0.12--Below-0.12UndefinedValue0:00:001998-07-22TimeStep1008ofCurrentspeed0.360.320.260.120.080.040-0.040-0.08---0.12---0.16--Below-Currentspeed0.440.40.360.320.260.120.080.040-0.040-0.08--Below-0.08UndefinedValue0:00:001998-08-05TimeStep1680ofCurrentspeed[m/s]Above0.325-0.3-0.275 0.25-0.225-0.2-0.175 0.15-0.125-0.1-0.075 0.05-0.025-0- Undefined0:00:00199808-12TimeStep2016ofCurrentspeed0.40.360.320.260.120.080.040-0.040-0.08---0.12--Below-0.12UndefinedValue0:00:001998-08-19TimeStep2352ofCurrentspeed[m/s]Above0.3-0.275 0.25-0.225-0.2-0.175 0.15-0.125-0.1-0.075 0.05-0.025-0--0.025 Below-0.025UndefinedValue0:00:001998-08-26TimeStep2688of排澇后洪水199871日~199812日各計(jì)算時(shí)刻下排澇之后各流域凈雨、各流域匯流出口流量過程、四水河道水基于相同的網(wǎng)格，對(duì)水深場(chǎng)作差可以得出任一計(jì)算時(shí)刻任一計(jì)算網(wǎng)格內(nèi)的水位5.33~.36。Surfaceelevation0.00480.00440.0040.00360.00320.00280.00240.0020.00160.00120.00080.00040-0.00040Undefined0:00:001998-07-08TimeStep336of5.337d四水流域從年月日起持續(xù)排澇至年8日，湖面水位平均可抬高Surfaceelevation[m]Above0.0078-0.0072-0.0066-0.006-0.0054-0.0048-0.0042-0.0036-0.003-0.0024-0.0018-0.0012-0.0006-0- Undefined0:00:001998-07-15TimeStep672of5.3414d14d 年月日起持續(xù)排澇至 年月15日，湖面水位平均可抬高Surfaceelevation0.0880.080.0720.0640.0560.0480.040.0320.0240.0160.0080-0.0080-0.016--Below-0.016UndefinedValue0:00:001998-07-22TimeStep1008of5.3514d14d排澇至1998-7-22，湖面水位平均可抬高0.042m。Surfaceelevation0.0120.0110.010.0090.0080.0070.0060.0050.0040.0030.0020.0010-0.0010Below-0.001UndefinedValue0:00:001998-07-29TimeStep1344of5.3614d14d5.31998-7-51998-8-131d表 排澇后對(duì)洞庭湖湖面平均水位抬高統(tǒng)計(jì)5.3199875日~1998724日水位差值統(tǒng)計(jì)可知，排澇期間洞庭湖湖面水位抬高平均抬高0.0380m。四水洞庭湖洪澇數(shù)學(xué)模洪水演算，模擬了四水流域、洞庭湖區(qū)間的洪澇形成過程，模型計(jì)算結(jié)果包括199871日~1998912日各流域凈雨過程、各流域匯流出口流量過程、四水河道水位、流速、洞庭湖流場(chǎng)、水深等，見圖5.37和圖5.38。Surfaceelevation[m]Above34.3234.24-34.16-34.08-34-33.92 33.84-33.76-33.68-33.6-33.52-33.44-33.36-33.28-33.2-Below33.2UndefinedValue0:00:001998-07-27TimeStep144ofCurrentspeed2.221.810.80-0.20-0.4--Below-0.4UndefinedValue0:00:001998-07-27TimeStep144of圖 3d210mm降雨排澇后洞庭湖流場(chǎng)澧四水流域和洞庭湖區(qū)綜合規(guī)劃、防洪與調(diào)度等服務(wù)。洞庭湖排澇標(biāo)準(zhǔn)為3d210mm降雨，利用本模型，模擬湘、資、沅、澧四水流域同時(shí)遭遇3d210mm降雨6章結(jié)論與展望主要本從澇災(zāi)研究現(xiàn)狀出發(fā)，提出了我國(guó)澇災(zāi)研究中的不足；然后以河流模擬理了模擬，分析了四水排澇對(duì)洞庭湖洪水位的影響。的研究成果包括以下幾部分：于平原湖區(qū)一般邊界復(fù)雜，本采用了Delaunay三角形化方法剖分網(wǎng)格，為數(shù)值24.16%25.47%，定量研究了外洪水位變化對(duì)6章結(jié)論與展展 ，劉立成等．洪澇[M]．：氣象朱建強(qiáng).易澇易漬農(nóng)田排水應(yīng)用基礎(chǔ)研究[M].：科學(xué)雷聲隆,丘傳忻,.排澇工程[M].：科學(xué)技術(shù)國(guó)家防汛抗旱總指揮部,水利部水文水資源.中國(guó)水旱[M].：中朱建強(qiáng)，歐光華.四湖流域農(nóng)田排水有關(guān)問題研究[J].劉章勇江漢平原澇漬地域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)與綜合治理對(duì)策[J朱建強(qiáng),李靖.江漢平原水綜合防治研究[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25（3）：8-毛德華,夏軍.洞庭湖區(qū)洪澇的形成機(jī)制分析[J].大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，51（2）：199-劉輝,蔣孝平.洞庭湖區(qū)洪澇成因與治理對(duì)策[J].湖南水利王克林,章春華,易愛軍.洞庭湖洪澇形成機(jī)理與生態(tài)減災(zāi)和流域管理對(duì)策[J].應(yīng)用生態(tài)劉曉清,毛德華,曾桐秀,洞庭湖區(qū)洪澇的預(yù)報(bào)模式[J].自然學(xué)報(bào)李景保,楊燕,許樹輝.洞庭湖區(qū)1991～2000年大洪澇特點(diǎn)與成因分析[J].湖南師范、文，洞庭湖洪澇的地學(xué)背景及治理策略[J]，湖南水利陳紅根,林等.洪澇對(duì)鄱陽湖區(qū)血吸蟲病的影響及其控制策略研究[J].中國(guó)血吸,劉影,.鄱陽湖區(qū)洪澇的生態(tài)環(huán)境因素與生態(tài)減災(zāi)對(duì)策[J].江西師范大學(xué)劉群紅,葉瀅.對(duì)鄱陽湖區(qū)澇漬問題的[J].江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)高介福，朱宏富.鄱陽湖地區(qū)的綜合開發(fā)與治理[M].江西人民.].楊世倫.太湖流域洪澇的激發(fā)機(jī)制和減災(zāi)策略探討[J].學(xué).1991年洪澇及今后治理措施[J].，崔廣臣，楊國(guó)順.三江平原洪澇及治理措施[J].水利水電科技進(jìn)展,坤，，趙正文.三江平原典型墾區(qū)的治澇措施[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電陳丙咸等.GIS的流域洪澇數(shù)字模擬和災(zāi)情損失評(píng)估的研究[J].李娜,仇勁衛(wèi),,陸吉康.市城區(qū)暴雨瀝澇仿真模擬系統(tǒng)的研究[J].自然學(xué)等.城市暴雨內(nèi)澇數(shù)學(xué)模型的研究與應(yīng)用[J趙思健,,熊利亞.利用空間分析建立簡(jiǎn)化的城市內(nèi)澇模型[J].自然學(xué)報(bào)楊克儉,李清泉,.遙感制圖技術(shù)在洪澇監(jiān)估、治理中的應(yīng)用[J].地圖童慶禧1998年洪水監(jiān)測(cè)中的作用[J].費(fèi)永法.平原坡水區(qū)除澇治理工程對(duì)流域洪水影響的分析[J].水利部長(zhǎng)江水利.長(zhǎng)江流域水旱[M].：水利水電閔騫，鄱陽湖高水還湖對(duì)水位影響的計(jì)算與分析[J]方子云,,袁弘任.論三峽工程對(duì)水庫上游、江漢平原洪、澇、漬及長(zhǎng)江河口生態(tài)環(huán)境的影響[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),1986,34,14~17.鎮(zhèn)英明.三峽工程對(duì)四湖地區(qū)水土資源開發(fā)的影響.人民長(zhǎng)江,1987,10,22-許正甫.三峽水利樞紐對(duì)四湖地區(qū)排澇的作用[J].人民長(zhǎng)江1986,4,秦文凱,府,,為.三峽建壩前后洞庭湖的淤積[J].學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1998,38(1):84~87.周國(guó)華,唐承麗,朱翔,周海燕.[J].水土保持學(xué)報(bào),2002,朱翔.洞庭湖水災(zāi)機(jī)制和減災(zāi)分析[J].自然學(xué)報(bào).1999,8(1):張英.江漢平原和洞庭湖區(qū)洪澇治理的探討[J].人民長(zhǎng)江范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.1999,20(4):376~379.,三峽工程與江漢平原農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展[J].生態(tài)學(xué)雜志1995,16(2廖小紅.三峽工程對(duì)洞庭湖區(qū)濱湖城市排澇的影響[J].楊國(guó)錄，吳衛(wèi)民.一維河流數(shù)值模擬算法的概述.泥沙研究，1995：34-朱家鯤.計(jì)算流體力學(xué).：科學(xué)楊國(guó)錄.河流數(shù)學(xué)模型，海洋..陸金浦，關(guān)治.偏微分方程數(shù)值解法.：瓘.計(jì)算水力學(xué)理論與應(yīng)用.：河海大學(xué)Yanenko.N.N.NumericalMathodsinFluidDynamics.Moscow:MIRPublisher,Leedertes.J.J.AWaterQualitySimulationmodelforWell–MixedEstuariesandCoastalSeas.PrinciplesofComputation.TherandCorporationRM-6230-RC,1970(1).Peaceman.D.W.andRachfordjr.H.H.TheNumercalSolutionofParabolicandEllipticDifferentialEquationgs.J.Soc.Ind.Appl.Math,1955.3.計(jì)算水力學(xué).：譚維炎.計(jì)算淺水動(dòng)力學(xué)—有限體積法的應(yīng)用.庫克.有限元分析的概念和應(yīng)用.何窮，程耿東譯.：科學(xué).有限元基礎(chǔ).：李開泰等.有限元方法及其應(yīng)用.西安：西安交通大學(xué)姜尚禮，厐之垣 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