洪水泥石流数值分析软件RiverFlow 2D溃坝洪水与泥石流计算操作与对比
油罗口水库溃坝洪水计算与风险评估
油罗口水库溃坝洪水计算与风险评估作者：董建良吴欢强傅琼华来源：《南水北调与水利科技》2014年第06期摘要：针对5000年一遇校核洪水副坝可能发生管涌导致溃坝的情况，应用Breach数学模型和River2D二维洪水演进计算软件，计算了最初7 h溃口流量与时间关系过程线，建立了坝址至下游赣州钴冶炼厂段有限单元数值模型，模拟了副坝溃决后研究范围内的洪水演进过程，估算了生命损失值，分析了生命社会风险。
结果表明，副坝发生溃坝后，洪水将影响到2个行政村（镇）、15个自然村（区），受灾人口达70 462人，溃坝警报时间小于或等于5 h，生命损失值达百人以上，生命社会风险是不可容忍的。
该研究成果可作为水库制定大坝安全管理应急预案的参考依据。
关键词：溃坝洪水；洪水演进；淹没范围；风险评估；数值模拟；生命损失中图分类号：TV122 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2014）06-0189-03水库是防洪体系与水利基础设施的重要组成部分，在防洪、灌溉、供水、发电和改善生态与环境等方面发挥着巨大的作用，但是水库也存在着溃坝风险；而随着社会和国民经济的迅速发展，洪水灾害所造成的损失越来越大，洪水灾害风险研究已成为灾害研究中的一个重要内容。
因此模拟溃坝洪水，准确预测堤坝的溃决过程及其坝下游洪水演进，对于处置溃坝突发性洪水灾害，提升应对突发安全事件能力，具有十分重大的意义。
江西省油罗口水库作为章江流域的控制性工程，担负着下游大余县城、南康市10余万人口、2 533.33 hm2农田生命财产安全及京九铁路、赣韶高速、323国道等重要设施的安全重任。
本文在已有溃坝洪水数学模型的基础上，对油罗口水库溃坝洪水进行模拟与分析，旨在为水行政主管部门制定大坝防洪减灾工作规划及水库大坝管理应急预案提供依据。
1 溃坝洪水数值模型1.1 溃坝坝址处洪水模型本文采用美国国家气象局基于预报土坝洪水过程线而开发的Breach数学模型[1-2]。
溃坝水流作用下急弯河道泥沙输移数值模拟
溃坝水流作用下急弯河道泥沙输移数值模拟曾琳;陈日东【摘要】Finite element characteristics split ( CBS) algorithm was used to solve the equation of two dimensional shallow flow and a mathematical model for simulating the sediment transport under dam-break flow was established. CBS algorithm has good stability and accuracy in solving convection dominated problems, which can be applied to dam break flow that is characterized as large velocity, rapid change of water level and river bed. The validity of the model was verified by comparison of the calculated result with the experiment data of a full dam break flow in 90° sharp flume. On this basis, the model was further used to calculate flood routing and sediment transport under dam break flow field in 180° sharp bend at gentle slope and steep slope respectively. The results show that the model can simulate the dam break flow movement, and the results comply with the laws of flow and sedi-ment movement.%将有限元特征分裂算法( CBS)应用于二维浅水控制方程的求解中，建立了模拟溃坝水流泥沙输移的数学模型。
土石坝溃口流量计算模型的比较研究_黄金池
区别在于模型各系数的表达方式和计算取值。
对于土坝逐渐溃决 的情况, 实际 计算得到 的 最大溃坝流量不仅与流量计 算公式的形式和 经验
系数选取有关, 还 与溃坝发 展模式紧 密相关。美
国 H EC - RAS模型中处理漫顶溃决是假 定一个溃 口发展完成全过程所需要的时间 DT, 按照线性发 展的假定, 以一 个假 定 的初 始溃 口底 宽和 深度, 在 DT 时间内溃口达到最大溃口形态。显然, 溃坝
[ 5] 中推荐的宽顶堰 基本公式 ( 1) 中 m 值 的最 大值 (m = 01385) 和最小值 (m = 0132), 第四组
是为了比较分析的方便, 选取里特公式系数的 2倍
值 ( 01592) 。土坝逐渐溃模式采用梯形溃口假设,
以直接冲刷和崩塌展宽结合模拟溃口的发展过程,
计算了我国石漫 滩水库的溃坝情 况, 得到的 溃口
是一个变化过程, 其最大流量 出现的时间并 不一
定与溃口基本特 征值的最 大值一致, 因此, 土 石 坝逐渐溃的最大流量并不能 简单的用溃口几 何形
状参数来计算。采用上述式 ( 3) 的梯形溃口流量
公式, 以不同流量系数计算其 溃口流量过程 如图
2。计算中采用了四个不同的流量系数, 第一组是
里特 公 式系 数 ( 01296 ) , 第 二 和 第三 组 是 文 献
式也是影响溃坝洪水过 程的重要因素。对于土石 量状态一般是基 本平衡的微冲微 淤。对于土 石坝
坝溃口发展, 实质问题是溃口泥沙冲刷问题。表 1 逐渐溃坝洪水问 题, 溃口冲刷 扩展过程具有 明显
列出了国外一些主要溃坝水流计算模 型对溃口冲 的非平衡和非饱 和特点, 冲刷 水流与含沙量 状态
刷扩展过程 的处理方 式, 从中 可以看出, 绝大多 几乎没有关系。
二维溃坝洪水波的演进绕流和反射的数值模拟
(3)
f*m(x,y,t;i,j,n)=(fm)ni,j+(fmx)ni,j(x-xi)+(fmy)ni,j(y-yi)+(fmt)ni,j(t-tn)
(4)
g*m(x,y,t;i,j,n)=(gm)ni,j+(gmx)ni,j(x-xi)+(gmy)ni,j(y-yi)+(gmt)ni,j(t-tn)
2 算例
由于二维溃坝洪水演进缺乏实测的资料和数据，本文应用CE/SE法对一维的溃坝洪水波的演进进行了 模拟，并与理论解进行了比较，考虑瞬间全溃问题：等宽矩形断面河道上有一底坡为S0=0，摩阻为Sf=0的 低坝，坝址位于1000m处，溃决前上下游均为静水，水深分别为H0=10m和H1=0.1m，取计算域长2000m。从图 4可以看出用本方法得到溃坝洪水波的水跃间断分辨率高，得到的波高和速度与理论解符合的好，没有产 生数值振荡和非物理扭曲。然后考虑瞬间部分溃坝问题；在长200m，宽200m的河道上有一底坡为S0x=0.03， S0y=0.02，曼宁粗糙度n=0.02的低坝，坝址位于x方向100m处，坝宽为10m，溃决前上下游均为静水，水深 分别为H０=10m和H1=5m。计算网格点数为41×41，网格尺寸为5m×5m，计算结果如图4所示。图3所示为下游 加了多个障碍物，计算结果如图5所示。固体边界条件取无粘反射条件，从模拟结果可以看出：坝体瞬时 溃决后，形成了正、负水波。正波向下游传播，负波向上游传播，而且受负波影响水域的水深下降。溃口 下游两边的水深小于中部的水深。水流向两边扩散，并形成回流。模拟结果表明，物理量的分布符合物理 规律。
H*m(x,y,t;i,j,n)=[u*m(x,y,t;i,j,n),f*m(x,y,t;i,j,n),g*m(x,y,t;i,j,n)]
洪水泥石流数值分析软件RiverFlow2D应用
海地某处的水文模拟
› 源头和沟渠 › 随空间变化的降雨、蒸发和渗透
› 风载荷应力
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输入数据格式
› 公制或英制单位 › ASCII X, Y, Z › ESRI ASCII 网格文件
› USGS DEM 初始条件选项 › 干涸河床 › 用户自定义水平面 数值算法引擎
› 利用三角形单元的空间离散法 › 高性能有限体积计算 › 双精度精算达到更高准确率
第5页共5页
RiverFlow2D MD 为非牛顿和颗粒流体提供了八种不同的摩擦公式，用于对复杂地形中的滑 移距离进行实际预测。
RiverFlow2D PL 污染物运移模块（Pollutant Transport Module）
RiverFlow2D PL 污染物运移模块可以模拟污染物在水中的运动。该模块与 RiverFlow2D 流 体力学计算完全结合，并以对流、分散和反应的方式考虑溶质运输。RiverFlow2D PL 模块依赖 于 RiverFlow2D 计算的深度和速度，并计算所有单元每个时间步长的溶质浓度。该模块可以考虑 基于一阶反应条件可以彼此交换质量的多个反应性污染物。
第4页共5页
RiverFlow2D ST 沉积物运移模块（Sediment Transport Module）
RiverFlow2D ST 沉积物运移模块是 RiverFlow2D 的附加模块，作为 RiverFlow2D 流体动力 学计算的补充，具有模拟河流、河口和港湾侵蚀和沉积的功能。RiverFlow2D ST 模块包含了在 悬浮液中细小沉积物的运输、使用床载荷方法较粗糙的沉淀物以及组合的悬浮的和河床载荷运移 等多种描述公式。该模块提供了使用多种沉淀物颗粒粒度的选项。
溃坝淹水及泥石流的数值模拟
建筑技术开发Building Technology Development第46卷第11期 施工技术2019年6月Construction Technology溃坝淹水及泥石流的数值模拟王福良，曹文明(水发规划设计有限公司，济南250014 )［摘 要］以有限差分法求解一含有源项的二维浅水波方程组，模拟中为了减少数值震荡，将数值通量以一阶精度与二阶精 度餉型态相结合，以符合二阶精度混和型态总变量消减(TVD)格式，搭配若干数值通量限制式，并加入干、湿交界面处理， 使其能有效处理在实际复杂地形底床坡度剧忍变化及干湿锋面的演变过程。
［关键词］泥石流；浅水波方程组；总变量消减［中图分类号］TU201.4 ； U 443.22 ［文献标志码］A ［文章编号］1001-523X (2019) 11-0070-02Numerical Simulation of Dam Breakwater and Debris FlowWang Fu-liang , Cao Wen-ming［Abstract ］ A two-dimensional shallow water wave equation system with source terms is solved by finite difference method. In order to reduce numerical oscillation, numerical flux is combined with first-order accuracy and second-order accuracy in order to conform to the second-order accuracy mixing state total variable subtraction (TVD) scheme. Several numerical flux restriction formulas are combined with the dry-wet interface treatment, which can effectively deal with the practical complexity. The sharp change of slope and the evolution of w et and dry front of shaped bed.［Keywords ］ low carbon concept ； interior art design ； application1研究目的与方法本研究主要以数值模拟的方法模拟流域中发生泥石流或 淹水时，其流动速度、堆积深度以及影响范围，利用二阶流变 模式配合有限差分法结合总变量消减(TVD)方法，建立二 维数值模式。
水库防洪调度与溃坝计算软件的开发
水库防洪调度与溃坝计算软件的开发张新建（山西省防汛抗旱办公室太原030002）摘要：水库防洪调度与溃坝计算软件应是水库规划设计、日常管理和防洪调度中常用的工具，但目前只有水利设计部门和部分大型水库才有，这种状况在计算机日益普及的今日应该改变。
文中主要介绍了作者开发的软件的基本功能、水库防洪调度计算方法、不同调度计算方法的误差分析以及土坝溃坝简化计算功能。
关键词：水库防洪调度、误差分析、溃坝计算中图分类号：TP311 文献标识码：B1软件的基本功能本软件的基本功能是在已知各种频率入库洪水过程的前提下，对水库的各种洪水调度方案实现调度过程的模拟计算。
软件可算出在不同频率入库洪水在不同调度方式下各时段的库水位、蓄水量和下泄流量过程。
软件计算结果有数据表和曲线图形两种方式，其中有来水--泄水过程对比曲线图、水位变化过程曲线图、蓄水量变化过程曲线图、泄量变化过程曲线图。
软件可对洪水调节模拟计算所需的基础数据进行管理，并可将这些数据转变为水位--库容曲线图、洪水过程曲线图、水位--泄量曲线图等，并可对水位、库容、库水面积进行插值计算。
本软件提供的土坝溃坝简化计算方法主要是根据我国水利科研机构研究的经验公式，该计算方法避免了常规溃坝计算中解算微分方程的复杂过程，可用于精度要求不太高的土坝溃坝计算。
本软件提供水库基本情况如自然地理、工程设施、工程效益、特征水位、防洪调度规则、流域地图等文字、图形信息功能。
本软件适用于入库洪水数据、水位—库容—库水面积—泄量数据齐全的水库，并可在各种版本的Windows环境下安装运行。
2 水库洪水调度计算方法用精确的数学方法进行水库洪水调度计算是困难的，这是因为依地势而建的水库作为一个盛水载体本身是不规则的，难以用数学函数来描述，而洪水进库过程是一个随降雨大小涨消的非恒定流，出库流量过程不仅受到出水闸门开启度的控制，而且与不同库水位所形成的压力相关。
在河道狭长型水库中，洪水入库处的水位要高出坝前库水位许多，这种水位差形成的库容称为动态库容，由于此部分库容计算比较困难，对于一般水库可忽略此部分的计算，本软件也不考虑此部分库容的计算。
泥石流流速计算与模型设计方法
目前， 关于泥石流运动及动力机理的研究还不成 熟， 许多方面的认知尚不清晰， 完全从理论上得到的泥 石流输移与堆积计算结果很难同实际符合。同时， 特 殊的沟道地形对泥石流运动过程影响很大， 由于沟道 边界条件复杂， 难以运用解析法定量描述泥石流运动 过程， 因此研究和论证泥石流问题必须借助于模型 试验。 不少学者认为泥石流模型设计可参照河工模型的 设计方法， 原因是泥石流的物理特性和运动特性在若 干方面与高含沙水流相差不大， 如胡平华等［］通过泥 石流试验提出的相似条件与一般的挟沙水流相似律基 本相同； 王协康等［］认为稀性泥石流试验可参考一般 挟沙水流， 而黏性泥石流应以高含沙泥浆为基础， 其相 似条件可近似采取张红武提出的某些模型比尺。 研究发现， 泥石流的运动规律有其自身特性。大 部分情况下， 泥石流不仅会出现高含沙洪水与一般挟 沙水流的输沙， 而且还有较大规模的推移质输沙。因 此， 现有的河工模型设计方法不能直接用于泥石流模 型设计。对泥石流的模型设计， 除与常规河工模型设 计方法一样需要满足水流运动相似条件外， 还应有独 特的相似要求， 尤其要把握泥石流运动特点， 抓住对泥 石流起支配作用的物理法则并确定相似条件。为此， 笔者在寻求泥石流流速计算方法的基础上， 对泥石流 模型的设计方法进行了探讨。
Ｖｏｌ ． ３７ Ｎ
【 水文泥沙】
泥石流流速计算与模型设计方法
张罗号 ， 张红武 ， 张锦方 ， 张廷伟
１ ２ ２
２
（ 江苏 南京 ２１００９８； １． 河海大学 水利水电学院， 北京 １０００８４） ２． 清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，
１ ２
似， 分为启动、 运动、 堆积 ３ 个阶段。从运动形式上看， 水平运动是其基本的运动形式， 垂向和横向运动则是 派生的和不稳定的。野外观察表明， 泥石流在大比降 沟道内运动时， 容易挟持沿途巨石随流而下， 同时可冲 蚀、 淘空深数米至数十米的沙质沟床， 能携带许多石块 在比较狭窄的条带上作直线运动， 但在运动过程中还 会出现弯道超高和冲高现象， 以很大的动能冲击和破 坏流路上的障碍物， 迅速通过峡谷直泻山口之外。其 运动过程中既有水流、 泥沙、 石块不断汇入、 侵蚀下切 的形成阶段， 又有沙、 石停息于边岸、 凸岸的堆积阶段。 泥石流流速 ｖ 是反映泥石流运动力学的最重要 的特征值， 同时也是泥石流防治工程设计的基本参数， 只有它才能在实际工程中综合表征上述泥石流运动过 程中的动力学特征。 尽管确定 ｖ 对把握泥石流动力特征起着至关重 要的作用， 但受测试手段和学科研究水平的限制， 尚难 直接建立既有一定理论基础又有实用价值的泥石流流 速计算公式。目前工程上常见的泥石流流速公式分为 黏性泥石流流速公式和稀性泥石流流速公式。 １． ２ 黏性泥石流流速计算公式 吴积善等［］分析了国内的黏性泥石流流速公式， 认为可按泥石流阻力大小分为低阻型、 中阻型及高阻 型泥石流计算公式。
岸堤水库洪水预报及调洪演算软件使用说明书_图文(精)
岸堤水库雨洪资源解析使用说明书二〇一五年六月一日作者:李文华电话:135********邮箱:fblwh150@目录第一章概述 (3第二章功能简介 (5第一节功能特点 (5第二节软件画面 (6第三节运算功能 (7第四节气象云图及气象雷达 (13 第三章数学模型 (14第一节洪水模型 (141、瞬时单位线 (142、CAMMADIST函数语法 (153、CAMMADIST函数应用 (164、流域洪水错时叠加 (17第二节洪水传播 (18第三节泄量模型 (191、闸门出流 (192、推求水面线 (213、闸门泄量 (22第四节调洪演算 (22第五节控运方案 (23第四章扩展性设计 (23第五章调洪实例 (29第六章课目攻关概况 (30第七章使用说明书 (31第一节洪水预报 (31第二节调洪演算 (33第三节其他计算 (33附件课题研发小组成员名单....................................................................... 错误!未定义书签。
第一章概述控制和预见洪水,让洪水变为一种资源,实现科学预见、动态管理、合理利用,是本课题的研究对象。
科学控制洪水,真正能够对洪水运用自如,其首要问题是准确解析、及时预报,掌握洪水动态。
但目前实际应用中,对水库防洪兴利控制运用,还仅限于依靠库水位的变化,结合下游河道的承受能力,试探性的调节洪水,这种洪水调整模式,具有较大的盲目性,理论方面的支撑相对不足。
当前,各水库防汛主体单位,均制定了相应的《水库控制运用方案》。
如岸堤水库防洪调度图(图1,但这些方案的编制和批复仅表现为粗线条和原则性的界定,是在进行大量假定的基础上进行编制的,应用中的可操作性相对欠缺,在实践中仅具有指导意义。
(图1洪水调度控制方案的编制,偏离实际应用,存在的突出问题,主要表现在以下几个方面:1、假定了降雨的空间分配是均匀的,即整个流域降雨分布是均等的。
弯道溃坝水流的三维数值模拟
弯道溃坝水流的三维数值模拟曾丹;刘成林;陈宇豪【摘要】Based on the Flow-3D software,a 3D numerical model for studying dam-break flood was established by using RNG k -ε model and VOF method in this paper. The model was validated with test of dam-break flow propagation in channel with 90° bend. Calculation results showed that water surface profile were in good agreement with the value of hydraulic model tests. Then dam-break flow propagation in a river was simulated by using this hy-draulic model and results showed that the impact on dam break wave propagation of river decreases as the river bend rate increased. Water level of concave bank was higher than convex bank during dam break waves through bend. In the actual project we should pay more attention to the concave bank heightening. Water level elevation between two banks gradually increased with the decreasing of the river bend curvature ,and the concave bank required more high-ly heightening.%基于Flow-3D软件,采用RNG k-ε模型和VOF法,建立了分析溃坝洪水的水流三维数学模型,计算了溃坝洪水通过90°直角弯道模型试验并进行验证,计算结果表明物理试验与数值模拟结果中渠道内洪水水面线与试验实测值吻合度很高,说明所建模型的正确性.随后采用所建数学模型模拟计算了某实际弯曲河流的溃坝洪水传播过程,计算结果表明河流对溃坝波传播的影响随着河道弯曲率的增大而减小,溃坝波在通过弯道时在凹岸处水位高于凸岸,在实际工程中应注意对河道凹岸的加高,并且随着河道曲率的减小两岸的水位高差逐渐增大,凹岸所需加高的高度也越大.【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】5页(P376-380)【关键词】溃坝;RNGk-ε模型;VOF法;弯道;弯曲率【作者】曾丹;刘成林;陈宇豪【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌330031【正文语种】中文【中图分类】TV122.4坝体或挡水建筑物或挡水物体溃决后，突然失去阻拦的水体以立波形式向前推进，其运动速度和破坏力远比一般洪水为大，造成的灾害往往是毁灭性，因此溃坝洪水问题一直是水利学者的研究重点。
溃坝洪水计算分析在实际工程中的应用
溃坝洪水计算分析在实际工程中的应用摘要：通过对四川省某水库工程开展溃坝洪水计算，分析在不同溃坝条件下溃坝洪水演进至下游各断面的水位、流量、时间等主要要素，为水库大坝选址提供技术支撑。
关键词：溃坝洪水，大坝选址、水位、流量、时间1 溃坝模型建立1.1建立数值模型对于土石坝的溃坝形式，一般可分为两种类型，漫顶溃坝和管涌溃坝。
漫顶溃坝的溃口流量计算一般基于宽顶堰堰流公式，管涌溃坝则往往在溃坝初期采用管流公式，待溃口与坝顶贯穿后采用宽顶堰公式计算。
对溃口的冲刷和几何展宽过程可作概化处理，采用溃口侵蚀率、扩展系数等参数概化物理过程。
将溃口的几何扩展过程概化为矩形或梯形，溃口的冲刷过程建立在泥沙动力学中已有的经验泥沙输运方程的基础之上。
假定最终形成的溃口为梯形，如下图1所示：B t——溃口顶宽；B ave——溃口平均宽度；W b——溃口底宽；H b——溃口深度；H w——溃口水头。
图1溃口示意若发生漫顶溃坝，溃口从顶部逐渐发展形成最终溃口，见图2。
图2漫顶溃坝示意图若发生管涌溃坝，溃坝发生过程中，溃口从坝体中部逐渐发展形成最终溃口，见图3。
图 3管涌溃坝示意图根据工程实际，拟定不同的溃口最终样式。
按线性或非线性拟定溃口发展过程（由无溃口发展至最后溃口过程）。
管涌溃坝前期采用管流公式计算，如下：（1）式中：——管流流量系数；A——溃口过水面积；——坝前后水位。
漫顶溃坝及管涌溃坝后期采用宽顶堰计算公式计算坝址处流量。
如下式：（2）式中： b——为溃口平均宽度；g——重力加速度；m——堰流流量系数；——侧收缩系数；——堰前后水位；——淹没系数，对于自由出流取1。
且在溃坝发生的过程中，还需满足水量平衡方程，即水库单位时间库容损失应等于通过溃口的流量，如下式：（3）式中:Q——出库流量（溃口下泄流量与泄洪建筑物下泄流量之和）；W——库容；q——入库流量；t——时间；H——水位。
溃堰所形成的洪水过程演进计算是典型的非恒定流流动，其圣维南控制方程为：连续方程：（4）运动方程：（5）式中：——流量，当计算下游演进时，即为坝址处的下泄流量；——有效过水断面面积；——为顺水流方向的距离；——时间；——沿河道单位距离的侧向入流或出流；——为重力加速度；为摩阻比降；——为局部损失，，K——为收扩系数，收缩时取正值，扩散时取负值，否则取0；Z——为水面高程。
暴雨泥石流预报程式
３ 泥石流时间预报模型建立
羔ｌ速蚕涟瓣赣趋势搀毽羧潮搂鍪
３．１．１ 泥石漉活动周期与降水量周期组合预铡模型
研究成果揩出，泥石流活动存在明鬣的时强、时鞘的周期性目，它是与地威构造运动活跃、地
震多发期及灾撂性气候相黧燕叠的Ⅷ。暴辩泥石流活动周期受气候变化影响，特别与降水量糖蠕相
关。簿承藿辩羯麓挂是窳辫蠲翔戆援薄。鑫手速两释攀兹嚣蜀期缀套，餐褥捉嚣漉活动具有了一定
灾攘严黧蛙等援簿，这是琵嚣溅覆摄静瑾论基穗｜ｌ。毽越，霹遵蕹主述撬律对撼褥流进行臻淹翔疆擐。 １．２泥藉流成因缀含分类原瓒
泥石流发育形成的因素十分复杂，但就作用于泥石流暴发过程最藏本的自然因素而言．其主要受
特定静蟪囊遣貔与繇纯豹鑫然生态著ｌ：境豹控鬟，势受灾害气簸嚣素番ｌ髯誊降霉爨及其娟置缀舍作擐
的支配。在研究和撑握这些因素相互作用机理（类疆）的基础上进行组合分类，即可对泥石流发育的区
ｌ 泥石流琰报基本漂理
１．１ 泥糟漉现象可预报性原煺
弱石濂理象是餐霹班颈援，这既是壤论趣蘧。又是方法阉瑟，印其寿无规律可循的瓣题。大
量资辩分析和研究袭明，泥石流这类自然现象在发育区域分布上有基蒋的地区幢靳地段羲舁性，簌
活动时间系列上有明显的周期性和阶段活跃性，在演化成灾过程中又表现出普遍的群体性和局地
域分布和活动时问乃至规模进行科学的分类预测城预报．
１．３浞嚣藏发生期弱嚣素篱纯纛建 暴雨泥石流发生的直接激发因索是降雨过程的特征及黧雨量（雨刹、降雨总挺和强度）。降雨预
报是气象专业部门的工作。众多的泥石流预报研究者，通常将暴雨泥石流预报简化为泥耐流发生与
降雨量《鲡闺僮雨爨，静镲单羯弱关系，扶嚣便于落痒襄实藏颈摄努辑。 １．４泥材流预报决策依据原理
３期
设计洪水流域水文模型及河道流量演算PPT课件
70.9%。工程p 设计标准 =1%。
① 根据工程所在流域下垫面条件，由表7.3-2查得单地类
砂页岩森林山地
S
=23.0，导水率
r
K=S 1.50，面积权重系数
c1
=0.291；砂页岩灌丛山地
S
=18.0，
r
K
=1.20，面积权重
S
系数 c=2 0.709。由式（7.3-4）和式（7.3-5）计算风干流域
z
F。A (t z )
⑤ 根据设计主雨面雨量 H P,A及tz流 域可能损失 F，A (用tz )式
（7.3-1）或式（7.3-2）计算设计洪水净雨深 。 R p
⑥ 非主雨日设计净雨的计算方法与上述主雨日净雨计算方
法相同，所不同的是 的B0定,P 量。当主雨日居中时，第一日的 取表B0列,P 值的40％，第三日的 取0.9B00,P～1.0；当主雨日居后时， 第一日的 取表列值的B04,P0％，第二日的 取表列值的B600,P％。
tz
Sr,A 1 B0,1%
t 0.5 z
2KS,A tz19.5 (1 0.24) 10.5 21.29 1 17.4mm
F (3) A
tz
Sr,A 1 B0,1%
t 0.5 z
2K S , A
tz
21.29 2
5.2mm
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218021/7/7
设计洪水
1. 设计净雨深计算
第8页/共52页
设计洪水
1. 设计净雨深计算
表7.3-1
设计洪水流域持水度查用表
频率
0.33%
1%
2%
5%
10%
B0P
0.63
FLO-2D软件在泥石流溃坝数值模拟分析中的运用
FLO-2D软件在泥石流溃坝数值模拟分析中的运用摘要：选取安宁市八街街道小营尖山铁矿矿山修复治理项目堆排区为研究对象，在洪水重现期50年的情况下，通过FLO-2D软件对堆排区溃决后泥石流的运动特征进行模拟分析，通过对泥石流的运动过程进行数值模拟，较直观的展示了溃坝后泥石流的运动过程，可为后期地质灾害风险评估和防灾减灾提供依据。
关键词：FLO-2D软件泥石流溃坝数值模拟沟谷型或库盆型堆渣场或弃土场由于上游有较大的汇水面积，而堆渣结构松散，处置措施不当在雨季暴雨工况下易引发溃坝泥石流地质灾害，为了评价溃坝后泥石流对下游居民点、道路等因素的影响，需对溃坝后泥石流的运动过程进行分析、模拟，得出泥石流运动过程中的流速、影响范围、泥深及冲击力等动力学参数，需对泥石流进行数值模拟分析。
目前数值模拟方法主要包括有限单元法、有限差分法及有限体积法等。
二维泥石流动力模型是运用有限元微分的求解方法，在一维水力学模型的基础上，综合宾汉模型和拜格诺模型，得出了泥石流、二维水流的运动模型，从中可以求出泥石流及二维水流运动过程中的淹没范围、流体深度、流体速度、冲击力等特征值。
安宁市八街街道小营尖山铁矿矿山修复治理项目堆排区工程性质类似于弃渣场，其稳定性直接关系到下游人民的生命财产安全。
本文选取安宁市八街街道小营尖山铁矿矿山修复治理项目堆排区为研究对象，在洪水重现期50年的情况下，考虑在最不利的溃坝情况下，通过FLO-2D软件对堆渣场溃决后堆渣泥石流的运动特征进行模拟分析。
1 研究区概况1.1堆排设计概况安宁市八街街道小营尖山铁矿矿山修复治理项目堆排区堆填材料为改性磷石膏，堆排区磷石膏基新型材料总堆置高度为88.53m，总容积为435.23万m³，有效容积435.23万m³，设计堆排区弃渣场等级为Ⅲ级。
根据现状地形，分为东、西两个堆场对改性磷石膏进行堆放。
在东侧堆场沟谷口设置1#堆石拦挡坝进行护脚处置，在西侧场区沟谷口设置2#堆石拦挡坝进行护脚处置，在南侧山体鞍部设置3#拦挡坝。
利用ERDAS进行洪水淹没分析
Science &Technology Vision 科技视界0引言人类自古以来就开始研究洪水的灾害,分析研究的方法有好多种,而结合ERDAS IMAGINE 软件进行的研究还很少。
利用虚拟GIS 模块分析洪水层,为洪水损失的计算提供数据,其方法的准确程度,需要进一步研究。
依靠海量的实地数据是数据可靠性的保障。
但是预演和推算可以借助卫星以及雷达获取的数据进行分析。
洪水分析的一些要解决的问题:一是各部门对同一地区、同一时间发生的洪水灾害淹没范围的监测数据差距大,获取数据的方法不能覆盖完整的区域;二是灾情的统计主要依据抽样调查,时效性不足;三是灾情的估算缺乏依据或者片面。
因此需要大区域的进行洪水淹没的分析对洪灾的准确把握十分重要。
随着GIS 技术的日趋成熟,很多研究人员将GIS 与水文模拟结合起来,对水灾多发地区进行淹没分析,从预警的视角研究水灾覆盖的范围。
ERDAS 以其强大的GIS 分析功能,在防洪中起到了很大的作用。
对洪水淹没的预演是ERDAS VirtualGIS 的强项,可以在事发前后进行相关的淹没区模拟,从而为决策提供依据。
ERDAS IMAGINE 可以生产数字高程模型,可以清楚的确定洪水威胁的地区,对于高程低的地方可以划为高危险区域,无论对防灾减灾还是灾后处理都有着参考价值,甚至是经济开发选址方面都有一定的作用。
1利用ERDAS 中虚拟GIS 分析处理1.1数据预处理首先要在所要分析的区域图上生成DEM,将已有图件在Arcview 中进行矢量化处理,尽量多得保持低洼点的高程。
平坦区域可以少采点,然后通过内插数据的方法生成三维地形表面。
生成三维地形表面有两种差值方法,线性插值和非线性插值。
线性插值就是一次多项式进行计算,非线性插值就是多次多项式进行计算。
线性插值出来棱角较多,非线性插值结果较为平滑,过渡自然。
所以采用非线性插值较为合理。
把处理好的Grid 格式的文件导入到ERDAS 软件中,并另存为IMG 格式。
兰州大沙沟流域山洪与泥石流易发性比较分析
兰州大沙沟流域山洪与泥石流易发性比较分析作者：李文彦胡帅军张帆宇来源：《人民黄河》2021年第05期摘要：黃土高原地区生态环境脆弱，在汛期的强降雨作用下常发生严重的山洪与泥石流灾害，严重影响当地的经济发展。
采用Flow-R模拟软件评价兰州市大沙沟流域的山洪与泥石流易发性，分析高程、坡度、平面曲率、岩性4个因子的敏感性，最后分析易发区与关键因素之间的空间关系。
结果表明：山洪易发区多位于西侧丘陵区，而泥石流易发区多位于东侧主沟内;因山洪流动性较强，故受平面曲率的影响有限，山洪的平面曲率敏感性关键词：Flow-R;山洪;泥石流;易发性评价;敏感性分析中图分类号：P694;TV144文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2021.05.011Abstract： The eco-environment in the northwest loess plateau region is fragile， and severe mountain torrent and debris flow often occur under heavy rainfall during the summer flood season，which directly affects the local life and property security and economic development. Flow-R debris flow simulation software was used to evaluate the susceptibility of mountain torrent and debris flow to the Dashagou watershed in Lanzhou City and the sensitivity of elevation， slope， plane curvature and lithology was analyzed. Finally， the spatial relationship between the susceptible area and key factors was analyzed. The results show that the mountain torrent susceptible areas are mostly located in the hilly area on the west side， while the debris flow susceptible areas are mostly located in the main channel on the east side. Due to the strong flow of mountain torrents， the effect of plane curvature on mountain torrent is minimal. The plane curvature sensitivity of mountain torrent is less than 1， which explains the difference between each other; the disturbance of topography and geomorphology and rock-soil body by human activities is an important factor that causes the difference in the susceptibility of mountain torrents and debris flows and the induced mountain torrents and debris flows pose a serious threat to engineering activities.Key words： Flow-R model; mountain torrent; debris flow; susceptibility assessment; sensitivity analysis近年来，黄土高原地区极端气候频发，汛期降雨量通常占全年降雨量的75%～85%。
基于HEC-HMS模型的不同雨型泥石流流量变化特征
基于HEC-HMS模型的不同雨型泥石流流量变化特征熊江;唐川;龚凌枫【摘要】为了探究不同雨型条件下泥石流流量变化特征,通过搜集汶川震区典型泥石流降雨数据,将其概化为三次峰值早到型、三次峰值型、三次峰值晚到型三种雨型.以HEC-HMS水文模型构建高家沟流域模型,在获得流域清水流量结果基础上采用雨洪修正法计算不同雨型下泥石流流量.结果表明三次峰值早到型、三次峰值型、三次峰值晚到型峰值清水流量分别为33.5,41.5,45.8 m3/s,泥石流峰值流量分别为166.83,206.67,228.08 m3/s,误差为-25.6％、-7.8％、1.7％;三种雨型下流量从上游至沟口以线性方式演变,且随降雨峰值推迟其演变速率不断增大,而增长幅度逐渐减小;泥石流暴发出现在峰值降雨前后,属于降雨激发型泥石流;三种雨型随降雨峰值推迟,流量增长阶段所需时间越长,分别为5.5,6,9h,而衰退阶段所需时间越短,分别为14.5,8,2.5h.研究表明该模型能为缺少降雨监测数据地区泥石流研究提供技术支持.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2019(046)003【总页数】9页(P153-161)【关键词】泥石流;HEC-HMS;雨型;流量特征【作者】熊江;唐川;龚凌枫【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】P642.235·12汶川特大地震引发近20万处滑坡[1]，造成大量松散物体堆积在坡面和沟道中，在强降雨条件下易暴发群发性泥石流。
震后崩塌、滑坡地质灾害呈逐渐减弱趋势，而泥石流却进入高暴发期，持续时期长达5～10 a，影响时期长达30～40a[2-4]。
泥石流暴发主要条件为陡峭地形、丰富物源、充沛水源，而强降雨成为震区泥石流暴发最活跃影响因素。
最全的城市洪涝、河道、水质模型模拟软件介绍
一、相关模型简介清单二、城市内涝模型1)MIKE URBAN城市排水模拟软件MIKE URBAN 城市排水软件是顶级的排水管网模拟软件。
它整合了ESRI 的ArcGIS 以及排水管网模拟软件，形成了一套城市排水模拟系统。
该模型广泛应用于城市排水与防洪、分流制管网的入流或渗流、合流制管网的溢流、受水影响、在线模型、管流监控等方面, 可为水资源的可持续利用、污染控制、雨水和污水管网管理及城市防洪提供综合管理方案。
应用领域雨污水泵站优化调度排水管网溢流（CSO /SSO）分析管网泥沙淤积评估管网水质分析城市降雨径流过程分析城市内涝分析与风险评估城市排水防涝规划低影响开发（LID）的模拟海绵城市的规划2)MIKE FLOODMIKE FLOOD 是迄今为止最完整的洪水模拟工具。
它包括完整的一维及二维的洪水模拟引擎，从河流洪水到平原洪泛，从城市雨洪到污水管流，从海洋风暴潮到堤坝决口，能够模拟所有实际的洪水问题。
MIKE FLOOD 甚至可以模拟以上各种情况的组合。
其它模拟软件所不具备的功能，都可在MIKE FLOOD 中找到应用领域洪水管理快速的洪水评估绘制洪泛图工业区、居民区等的灾害分析编制应急计划，如疏散路径及优先级等气候变化的影响分析防洪措施研究城市排水与河流、海洋洪水的综合问题研究溃坝及其他防洪设施垮塌的影响研究3)InfoWorks ICM完整模拟城市雨水循环系统，实现了城市排水管网系统模型与河道模型的整合，更为真实的模拟地下排水管网系统与地表受纳水体之间的相互作用。
它在一个独立模拟引擎内，完整的将城市排水管网及河道的一维水力模型，同城市流域二维洪涝淹没模型结合在一起，是世界上第一款实现在单个模拟引擎内组合这些模型引擎及功能的软件河流及雨污水排放系统规划研究地表水体管理规划可持续性排水系统（SUDS/BMPs）应用规划城市降雨径流控制与截流设计洪涝解决方案开发人口增长和气候变化下流域发展评估城市排水系统同河流相互作用下的洪涝及污染预报洪涝规划与管理溢流排放对河流环境的影响污水处理厂的水力状态分析入流与入渗评估及控制截流设计与分析4)SWMM暴雨洪水管理模型SWMM（storm water management model，暴雨洪水管理模型）是一个动态的降水-径流模拟模型，主要用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量和水质模拟。