四水洞庭湖洪涝模拟
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摘要
涝灾发生频率高、历时长、损失大,并与洪灾相伴相生。长期以来各地对涝灾的研究局限于当地经验和定性分析。本论文采用水流数值模拟技术,结合农田水利学及工程水文学理论,建立排涝数学模型,计算淹没水深、致涝面积、致涝率,研究外洪水位变化对排涝的影响,以及流域排涝对防洪情势的影响。模型计算结果可为涝灾预测与评估、防洪治涝规划等提供依据与技术支持。
论文分为6章,各章内容概述如下:
第一章总结涝灾的特点和研究现状,指出排涝模拟研究的不足之处。
第二章总结水流数值模拟技术,选用非结构网格的有限体积法,建立排涝模型,再采取一、二维联算,建立洪涝数学模型。
第三章模拟平原湖区排涝,计算不同外洪条件和降雨组合下的淹没水深、致涝面积、致涝率,研究外洪水位对排涝的影响。
第四章采用水文学方法计算湖南省四水流域净雨过程,采用平均排除法计算排涝流量。
第五章通过一二维联算,模拟湘、资、沅、澧四水排涝入洞庭湖的洪涝问题,计算汇流出口流量过程、四水河道洪水位、洞庭湖流场、水位等,研究流域排涝对防洪情势的影响。
第六章总结全文,分析研究中尚存在的问题,并给出今后进一步研究的方向。
In China waterlogging is characterized by high frequency, long time, heavy losses, wide influential area and complex interaction with flooding, etc. Many studies have been generally limited to local experiences and quantitative analysis for a long time. In this paper, applied flow numerical simulation, combined with drainage theory and hydrography, a waterlogging and flooding numerical model is established, which can calculate the depth, area and ratio of waterlogging. The interaction between waterlogging and flood is analyzed quantitatively. The model results can provide technological support for the waterlogging forecasting ,assessment and flood and waterlogging control plan.
This thesis include six chapters, and main content of each is as follows:
It sums up the characteristic of waterlogging and the current research, and point out the shortages of the exiting waterlogging numerical models in chapter one.
In chapter 2, flow numerical technology is summarized firstly; based on the finite volume method and unstructured mesh, the two-dimensional waterlogging numerical is established secondly ; For the last, linking a one-dimensional flow model to the two-dimensional model , a compositive waterlogging and flooding model is established.
Lowland drainage is simulated; the depth ,area and ratio of waterlogging are gained, the negative influence of flood on the waterlogging is studied, in chapter 3.
In chapter 4, the series of rainfall in the Sishui basin in Hunan province is calculated by hydrological method; the average draining method is applied to calculating the draining discharge.
In chapter 5, applying two-dimensional model linked one-dimensional numerical model, the drainage and flooding of the Xiang river, the ZI river, the Yuan river, the Li river and the Dongting lake are simulated, the discharge of the outlet in drainage basin, the water level of Sishui river, and the flow field of Dongting Lake are gained, and the influence of drainage on flood is analyzed.
chapter 6 sums up the whole theris, analyzs some problems of the models and gives some constructive suggestions for future study.
论文分为6章,各章内容概述如下:
第一章总结涝灾的特点和研究现状,指出排涝模拟研究的不足之处。
第二章总结水流数值模拟技术,选用非结构网格的有限体积法,建立排涝模型,再采取一、二维联算,建立洪涝数学模型。
第三章模拟平原湖区排涝,计算不同外洪条件和降雨组合下的淹没水深、致涝面积、致涝率,研究外洪水位对排涝的影响。
第四章采用水文学方法计算湖南省四水流域净雨过程,采用平均排除法计算排涝流量。
第五章通过一二维联算,模拟湘、资、沅、澧四水排涝入洞庭湖的洪涝问题,计算汇流出口流量过程、四水河道洪水位、洞庭湖流场、水位等,研究流域排涝对防洪情势的影响。
第六章总结全文,分析研究中尚存在的问题,并给出今后进一步研究的方向。
In China waterlogging is characterized by high frequency, long time, heavy losses, wide influential area and complex interaction with flooding, etc. Many studies have been generally limited to local experiences and quantitative analysis for a long time. In this paper, applied flow numerical simulation, combined with drainage theory and hydrography, a waterlogging and flooding numerical model is established, which can calculate the depth, area and ratio of waterlogging. The interaction between waterlogging and flood is analyzed quantitatively. The model results can provide technological support for the waterlogging forecasting ,assessment and flood and waterlogging control plan.
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It sums up the characteristic of waterlogging and the current research, and point out the shortages of the exiting waterlogging numerical models in chapter one.
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Lowland drainage is simulated; the depth ,area and ratio of waterlogging are gained, the negative influence of flood on the waterlogging is studied, in chapter 3.
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引文
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