文章编号院1673-9000渊2017冤06-0043-02
陕西水利
ShaanxiWaterResourcesNo.6
November袁2017
长乐市防洪排涝规划中MIKE11模型参数率定分析沈明星
渊河海大学设计研究院有限公司,江苏南京210098冤
咱摘
要暂
MIKE11软件是目前世界上应用最为广泛的商业软件袁具有计算稳定尧精度高尧可靠性强等特
点袁能方便灵活地模拟验算分析复杂河网水流尧模拟闸门尧水泵等各类水工建筑物的运营调度遥以长乐市防洪排涝水力计算实例袁对缺乏实测水文资料的区域袁MIKE11模型参数的率定进行初步分析遥结果表明院调查点模拟最高洪水位尧退水时间基本与调查结果相吻合袁表明模型参数已经与实际基本相符袁可以用该模型及其参数对其他规划分区进行不同情景条件下防洪排涝系统运行情况的演算与分析遥
咱中图分类号暂咱关键词暂
防洪排涝曰MIKE11模型曰参数率定
TV212
咱文献标识码暂
B
ParameterCalibrationAnalysisofMIKE11modelinFloodControland
DrainagePlanninginChangleCity
ShenMingxing
渊HohaiUniversityDesignandResearchInstituteLimitedNanjing210098,Jiangsu冤
Abstract:MIKE11softwareisthemostwidelyusedcommercialsoftwareintheworld.Ithasthecharacteristicsofstable.com.cn. All Rights Reserved.computing,highprecisionandstrongreliability.Itcaneasilyandflexiblysimulateandanalyzecomplexrivernetworkflow,simulationgate,waterpumpandotherhydraulicstructuresandotheroperationalscheduling.TakingtheexampleofthehydrauliccalculationoffloodcontrolanddrainageinChangle,theanalysisoftheparametersofMIKE11modeliscarriedout.Theresultsshowthatthesurveypointsimulatesthemaximumfloodlevelandthebackwatertimeisbasicallyconsistentwiththesurveyresults,indicatingthatthemodelparametershavebeenbasicallyconsistentwiththeactualsituation.Themodelanditsparameterscanbeusedtocalculusandanalysisforcontrolthefloodcontrolsystemunderdifferentscenariosinotherplanningpartitions.
Keywords:Floodcontrolanddrainage,MIKE11modelandparameterratiocalibration
0前言
长乐市隶属福建省福州市袁东濒东海袁北临闽江袁城区位于
1模型参数率定
因规划区域内无水文站袁缺乏水位监测资料袁为率定模型袁
闽江口感潮区尧江海交界处袁是准半岛型沿海城市遥市域内河网密布袁平原港道纵横袁主要河网有洞江尧北洋尧南洋三片水系袁涝水通过河道尧水闸自排至闽江尧东海遥由于其特殊的地理位置及气候条件袁常年受洪尧涝尧潮尧台风威胁袁且随着城镇化步伐的加快袁洪涝灾害造成的损失日益凸显袁近年来多次遭遇严重洪涝灾害袁进行全市系统的防洪排涝规划十分必要遥本规划中防洪排涝计算采用DHI的MIKE11河网水力分析模型袁本文就模型参数率定进行初步分析遥咱收稿日期暂咱作者简介暂
2017-08-10
选取2005年野龙王冶台风作为典型降雨袁实地调查获得河道洪水淹没水深和淹没时间遥考虑到现状长乐市各小流域河道壁面种类及状况具有一定的相似性袁故选取上洞江尧南洋和北洋三个片区作为模型参数率定实地调查区遥1.1
糙率选取
水动力模型构建需要对主要参数河床阻力渊糙率冤进行率定袁率定的参数用于规划方案继续保留的原河道袁对于规划新开的河道或规划重新整治的河道袁粗糙系数取0.025~0.030遥
沈明星渊1982-冤袁女袁江苏金湖人袁工程师袁主要从事水利规划工作遥
窑43窑
第6期2017年11月陕西水利
ShaanxiWaterResources
No.6
November袁2017
1.2野龙王冶台风模拟1.2.1
计算分区
根据实地调查区现状河道走向尧道路分布和地块高程等特点袁将洞江片区尧南洋片区和北洋片区分别划分为17个尧22个和14个计算单元遥1.2.2
降雨量
根据长乐市雨量站的观测资料袁2005年10月2号9院00至2005年10月3号8:00野龙王冶台风24小时降水量为550mm袁降雨主要集中在18时至21时降水达405mm袁占24小时降水量的73.6%袁19时出现峰值袁时段降水深度190mm遥野龙王冶台风24小时降水过程见图1遥
图1野龙王冶台风24小时降水过程图
1.2.3野龙王冶台风洪水过程
以洞江片为代表袁采用无因次单位线法计算出野龙王冶台风洪水过程袁野龙王冶台风在洞江片区产生的洪水总量约为3458万m3遥洞江片野龙王冶台风洪水相关参数见表1遥
表1
洞江片野龙王冶台风洪水相关参数分析
分区面积洪峰流量洪水总量分区面积洪峰流量洪水总量
编号(km2)(m3/s)(万m3)编号(km2)(m3/s)(万m3)DJ117.38206.8442DJ921.89232.8556DJ26.129107.1156DJ109.38126.0238DJ31.7939.146DJ116.5578.1166DJ410.9149.9277DJ126.1076.9155DJ54.3682.6111DJ132.2539.957DJ63.2168.282DJ145.9480.1151DJ72.0930.253DJ1512.23166.1311DJ8
4.53
78.1
115
DJ16
4.19
91.7
106
1.2.4洪水淹没情况调查
长乐市2005年10月2日野龙王冶洪水灾害袁是长乐市有史以来最严重的一次袁受灾面积广尧受灾人口达16万人袁受淹房屋达2.87万间袁倒塌房屋200多间遥通过实地访问尧调查袁获取具可靠性的洪痕共20个遥1.2.5
现状地块蓄量分析
现状河道多为自然河道袁岸边不同程度地分布着低洼地和农田袁低洼地和农田在洪水期间蓄积一定的水量袁降低河道的洪水位袁是影响模型模拟水位的重要因素之一遥根据万分之一地形图上的地块高程标识袁分析计算出不同水位对应的低洼地和农田的蓄水量遥洞江片现状地块蓄量分析结果见表2遥
窑44窑
表2
洞江片现状地块蓄量分析结果
渊水m位2
冤地渊万块蓄79
m量渊水位地块蓄量水位地块蓄量水位地块蓄量3冤3.m4
冤渊万532
m3冤渊4.m8冤渊万2674
m3冤渊6.m2
冤渊万5052
m3冤2.2983.6725530916.466232.41213.89655.235296.672102.6152412465.439897.081352.82014.215625.644707.4912832784.419085.849747.8100583.2
386
4.6
2279
6
5502
8.0
10426
2参数率定结果
将野龙王冶台风期间洞江片各计算单元洪水过程尧边界条件袁
输入模型中进行分析计算袁在可行域内不断调整模型水动力学糙率等参数袁直至调查点模拟最高水位尧淹没时间与实地调查基本吻合为止遥选取洞江片福北线公路桥尧塘屿村尧丰山村尧珠湖村以及大溪村处共5个洪痕调查点进行模拟袁经过多次调试最后选定糙率为0.045袁各调查点洪水过程模拟结果见图袁调查点模拟最高洪水位尧周边地块淹没时长与调查对比情况见表3遥洞江
片区各调查点野龙王冶台风洪水过程模拟结果见图2遥
图2洞江片区各调查点野龙王冶台风洪水过程模拟结果
表3调查点最高洪水水位尧周边地块淹没时长调查与模拟对比表
编号
调查点
最高洪水水位渊m冤周边地块淹没时长渊t冤调查模拟调查模拟1福北线公路桥
3.943.84772塘屿村4.004.02773丰山村4.304.35884珠湖村4.924.98995
大溪村
7.47
7.47
2
2
对比结果显示袁调查点模拟最高洪水位尧退水时间基本与调查结果相吻合袁表明模型参数已经与实际基本相符袁可以用该模型及其参数对其他规划分区进行不同情景条件下防洪排涝系统运行情况的演算与分析遥
3结语
MIKE11模型计算过程中袁参数的选定十分关键袁率定验证的
数据越多袁模型就越可靠遥在缺乏水文监测资料区域袁可选取典型降雨袁并通过实地调查获得河道洪水淹没水深和淹没时间袁为模型率定提供可靠的验证数据遥模型通过不断试算袁直至调查点模拟最高水位尧淹没时间与实地调查基本吻合袁则参数率定基本完成遥
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