水文水力学耦合模型研究—在曹娥江流域的应用

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平原地区水系纵横交错,其水流不仅受到上游来水的影响,还受下游回水项托的影响。传统的水文学方法一般不能考虑回水顶托的影响,而水力学方法能考虑回水顶托、闸坝及其他人类活动对洪水波运动的影响。针对平原地区的特点,考虑将水文学模型与水力学模型相结合,以此探讨适合平原地区的洪水预报模型。 水文学模型与水力学模型相结合的方法有两种,一种是连接的方法,一种是耦合的方法。以实例探讨了两种结合方法的区别及对精度的影响。经过计算分析表明,耦合的方法即水文水力学耦合模型更符合平原地区实际水流运动特征。 以曹娥江流域为例,分别采用水文学模型和水文水力学耦合模型进行模拟计算,并对两种模型进行了比较,探讨水文水力学耦合模型的实用性。比较结果表明,平原地区采用水文学模型不能反映平原河道实际水流的运动特征,在平原感潮河段,传统的马斯京根法不适用于受潮汐顶托影响河段的洪水演算,而水文水力学耦合模型中,河道水流计算采用一维水动力学模型即适用于单向流河段的洪水演算,又适用于有潮汐顶托影响河段的洪水演算。 本文采用的水文水力学耦合模型弥补了水力学模型没有预见期的缺点,也弥补了水文学模型不能考虑回水项托影响的不足,同时,能更好的模拟平原地区受河道水位控制的区间出流情况,因此更具通用性。
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