北江下游流域洪水预报模型

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第 ２期
杨
静等； 北江下游流域洪水预报模啦
没 出流 、 中人流 。 集
文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：０２－ ７ ２Ｏ）０— ９— ５９ ５９（ ２ ２ ０６ ４ ６ ０ ０ ０
北 江水 系是珠江 流域 的三大水 系之 ，位 于广 东省 中部偏 北 河道 干 流全 长为 ４８ｋ ６ ｍ，流域 面积
Ａ ＋Ｔ Ｑ＋ ＋ △ ＋Ｄａ ，＝ ｅ （ ） Ｚ ： ｉ Ａ １ ／０ ３
＋
因此 给定初 始条件 和边 界条 件下 、 双扫 描 在 用 法可求 出未知 时段 的水 力要素 。 １２ 内边界条 件 ． 当河段 的地 形 、 水文 特征 出现不 连 续情 况 时 ， 不 符合 圣维南 方 程 的基 本假 定 ， 作 为水 流 内边 界 条 均 件处 理。 内边 界条 件应 满 足 流 量 连续 性 、 头 守 恒 水 两个 相容条件 。
法算 法 中 ， 型 采用 如 下 方 法 ： 性 化 内边 界 条 模 线 件． 把系数 ￡ ， 表示 为 已知 量 和 系数 ， 的 Ｆ
为流量模数 ； 为单位河长均匀旁侧人流； 为流速 ｑ
不均匀分布系数； 为局部能量损失系数。
对方 程 （ ） ２ １ 、（ ）采用 Ｐｅ ｓｍ ｌ 式 离散 ， ｒ ｓｒｍ 格 ｉｒ
洪流演进 （ 包括水库调洪作用 ） 、四大支流的人流 、 人为分洪与崩堤分洪 、 水库等多方面的计算 ， 为能较
全面 的反映上 述 因素 ， 确地 模 拟 出北 江 下 游 河道 准 的洪 水过程 ， 洪 水预 报 的 数学 模 型 采 用 其 数 学处理 。 维 河 网 的不 稳定流 方程 ， 并对 分 洪 与 崩 堤等 特 殊 情 况 做 了
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第 ４ 卷 第 ２期 】 ２０ ０２年 ３月
中山大学 ｑ４ 自然科学 版） ＇ｔ ￣ Ｌ
Ａ ＴＡ Ｓ Ｉ ＼ ￣ Ｕ Ｃ Ｃ Ｅ ＴＬ Ｍ Ｎ Ｉ Ｉ Ｕ Ｖ ＫＳ Ｆ Ｔ Ｓ Ｓ ￣Ａ Ｓ Ｉ Ａ ｌＲＭ Ｉ ＵＭ ＮＩ Ｅ ｆ Ａ １ ＵＮ Ｔ ＥＮ
通过高阶线 性化后 ，对任一点 有 以△ ， 和 Ｑ（ ） Ａ ，） Ｚ（ ｆ为未 知 变量 的线 性代 数 方程组 （） （） ３和 ４ ：
＊ 收稿 Ｅ期 ：￣ Ｏ 一【 一ｏ ｌ ｄ ｌ ｌ ９ ） ７
作者简 介：杨静 （９７ ．女 、硕士研究生 ｛通讯联 系人 ：黄平；Ｅｍ ｉ ｅｈｉ ＠ｚ ． ｕｃ １＇ 一） ７ －ａ ：ｅｓｐ ｇ ｓ ｅ ．ｎ ｌ ｎ ｕｄ
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ｌ 一维干支流河 网动力学模 型算法
１ １ 模 型采用 的圣维 南 方程形式 ．
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； 南 珥＝
；
等芳
（ ８ ）
动力 模 型采用 如下 的圣维南 方程 组 形式 ：以流 量 Ｏ（ ， 和水位 ｚ（ ） ） ， 为未知变 量 ：
函数， 在第 ２次扫描 时计算并存储 Ｌ， ． 的值 。 １ ， ｗ
这样则无 须 改变 求 解 方 法 ， 只需 根 据 内边 界 的类 型 选择相 应 的求解 ．．Ｆ ， ， ， 的方 程 。 ．， 鸩 动 力模 型 中考虑 的 内边 界条 件有 ： 流 、 侧 淹 旁
为 了把 内边 界插 入 到 Ｐｅ ｓ ａ ￣ 式 的双 扫描 ｒｓ ｍ 格 ｉｍ
萼 ： ｑ
（ １ ）
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未卢 ） 警＋ （ ＋ （
＋ ＝０
） ＋
（） ２
其 中 ， 为 断面 宽 度 ， 包括 左 右滩 地 在 内的 全部 河 宽； ＾为断 面面积 ， 括左 右滩 地面积 及 主槽 面积 ； 包 Ｋ
Ｈ ｚ ＋Ｔ △Ｑ ＋ｃ ｚ ＋ Ｄ △Ｑ ｉ … ｜ ｉ ｌ ｉ ｉ ＝ Ｇ ｔ ｉ４
为 ４ ８ ，总落 差 ３５ｍ，河道 平均 比降 为 ６６６ ０ ００５４ ．２ ％。北 江 流 域 的洪 水 多 为 暴 雨 （ 面 雨 为 锋
主）造成 ，多出现 在 ４—６月 前 汛期 ，洪 水 主要 来
描法求解 谖模 型考 虑下 游洪泛 区分洪和崩堤两种特殊情 Ｉ 兄，能 自然适合水流计‘ 算的边界条件 ，应 理 内边界条 上 件简单 ，无颓建立稀疏 矩阵求解 ，存储量小 、预报结果合理
关键 词 ：北江下游；洪水预报； ｓ Ｐ ｓ 一
隐格式；取扫描法 ； 洪泛区分洪；崩堤
中图分 类号 ：Ｐ３ ３８１
源于北 江干 流及连 江 。干 支流洪水 汇 流快 、洪 峰猛
假 设存 在递 推关 系为 ：
Ｑ ｉ＝ ＥＡｚ ｉ ＋ Ｆ ｉ ｔ１ ５
△ ａａ ． ｚ ＝ ； Ｌ“＋Ｍ Ｑ ＋Ｎ Ｊ ｉ
则有
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涨陡落 ，水 位变幅 大 ，一 次洪水 历 时 ｌ 左 右…。 ５天 北江下 游的洪 水预 报涉 及到 飞４】 Ｎｏ ２ ｌ
Ｍａ ｌ －
２
北江 下 游流 域 洪 水 预 报 模 型
杨 静 ，黄 平 ，钟 义 龙
（ 中山大 学环境科 学 系，广 东 广 州 ５ ０ ７ ） １２ ５ 摘 要 ：北江下游流域洪水预报模型千支流采用圣维南方程组的动力模型，差分基于 Ｐ ｉＩｎ 隐格式， ｒ￣ ｌ ｎ ｅｑ ａ Ｉ 用双
［ ． ． 一 一 一 一 一＋ 一 一 ］ （ ＋ ． ． ｑ Ｅ ） （ ‘ ）
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