【正文】 y, etc. Usually, the numerical parameters can be more easily handled than the physical parameters. Some of these physical parameters, such as the Manning’s roughness coefficient and bed material porosity, have been studied by many investigators and may be determined by measurement. However, the nonequilibrium adaptation length and the mixing layer thickness are less understood and must be prescribed empirically. Therefore, the main concern in this paper is to analyze the influence of these two physical parameters on the simulation results. The nonequilibrium adaptation length Ls characterizes the distance for sediment to adjust from a nonequilibrium state to an equilibrium state. Wu, Rodi and Wenka (2000) and Wu and Vieira (2000) reviewed in detail those empirical and semiempirical methods for determining Ls published in the literature, such as Bell and Sutherland’s (1981), Armanini and di Silvio’s (1988), etc. It was found that those methods provide significantly different estimations of Ls. In CCHE1D, the adaptation length for wash load transport is set as infinitely large because the net exchange between wash load and channel bed is usually negligible. The adaptation length for suspended load transport is calculated with Ls=uh/αωs, in which u is the sectionaveraged velocity, h is the flow depth, ωs is the settling vel。 同時感謝我院、系領(lǐng)導對我們的關(guān)心和關(guān)注；感謝大學期間傳授我們專業(yè)知識的所有老師，謝謝他們嘔心瀝血的教導。鄭州：河南人民出版社，1991[2]劉新華，趙洪林?？紤]到生產(chǎn)生活以及生產(chǎn)堤對防洪的影響等方面，綜合分析：對生產(chǎn)堤的建造標準要統(tǒng)一規(guī)劃。另一方面是對兩岸灘區(qū)的保護作用。 模型率定 為了驗證建立好的數(shù)學模型和實際工況的擬合程度，需要對該模型進行驗證和修正。圖 311 河床糙率的設置 Initial surface level(初始水位)選擇Spatially varying surface elevation，然后導入初始水位高程文件：。 區(qū)域邊界的生成及調(diào)整 網(wǎng)格是通過MIKE ZERO的網(wǎng)絡生成器建立。CFL的計算公式為： （324） 針對所有的計算網(wǎng)格，在控制體積P及時間段（時間從到）上對控制方程積分有： （325） 對于上式中的瞬態(tài)項，假定物理量在整個控制體積上均具有節(jié)點處的值，同時假定密度在時間段上的變化量極小，則式(3―5)中的瞬態(tài)項變?yōu)椋? （326）在上式中，上標表示物理量在時刻的值，而在時刻的物理量沒有用上標來標記，下標表示物理量在控制體積的節(jié)點處取值。有限體積法只尋求的結(jié)點值，這與有限差分法相類似；但有限體積法在尋求控制體積的積分時，必須假定值在網(wǎng)格點之間的分布，這又與有限單元法相類似。在為模型提供了地形、底部糙率、風場和水動力學邊界條件等數(shù)據(jù)后，模型會計算出每個網(wǎng)格的水位和水流變化。 西河口以下河段。該河段自銅瓦廂決口以來，河槽淤高2m～3m，目前花園口水文站15000m3/s的洪水將大部漫灘，高灘已不高。由于下游河道水少沙多，河道淤積嚴重，長期以來“善淤、善徙、善決”而著稱于世。群眾易依賴生產(chǎn)堤而疏于遷安，一旦生產(chǎn)堤潰決，洪水直沖地勢較低的堤根，順堤成河，此時開始遷移，道路已斷，僅靠少量渡船外遷只能勉強救命。4)河槽萎縮，排洪能力降低 由于黃河上游來沙去向主要是輸送入海和入?？谠礻憽⒂俜e在河道內(nèi)，還有一小部分人工引放至黃河灌區(qū)及固堤，由于多年來黃河沒有發(fā)生較大洪水，泥沙集中淤積在主河槽內(nèi)，河道主槽淤積比例由80年代初的30％增加到70％，河槽嚴重萎縮，河道排洪能力降低[4]。河南蘭考縣、山東東明縣114個村莊、近12萬人被洪水圍困，而蘭考段，恰恰是“二級懸河”最為嚴重的河段之一。(1)減輕了中小洪水漫灘對群眾生活的影響。生產(chǎn)堤的存在一方面保護了耕地、村莊和灘區(qū)，另一方面也在特定的來水來沙條件下，提高水流挾沙能力。本文以夾河灘～高村河段為研究區(qū)域,利用DHI公司開發(fā)的MIKE21軟件，建立平面二維數(shù)值模型,對現(xiàn)狀生產(chǎn)堤和廢除生產(chǎn)堤兩種工況條件進行典型頻率洪水演進的模擬。 advance of freshet。1958年在“大躍進”形勢下，基于錯誤估計了防洪形勢，為保護兩岸良田、村莊，在黃河兩岸大修生產(chǎn)堤，從而束窄河道并妨礙行洪，制約了槽灘的水沙交換，導致“二級懸河”加劇。 生產(chǎn)堤的危害1)生產(chǎn)堤是“二級懸河”加劇的一個主要因素 據(jù)了解，黃河“二級懸河”最早出現(xiàn)于上個世紀70年代。今后中、小洪水甚至大洪水時的橫河、斜河、滾河的情況均有可能產(chǎn)生。主要表現(xiàn)為:漫灘水加重了對灘區(qū)群眾安全的威脅。由于生產(chǎn)堤阻礙了灘槽水流泥沙的橫向交換，泥沙淤積主要集中在主槽和嫩灘上，廣大灘區(qū)淤積很少。 京廣鐵路橋至東壩頭河段。該河段長345km，是銅瓦廂改道后奪大清河演變形成的。 （5）具有功能強大的卡片設置功能，可以進行多種控制性結(jié)構(gòu)的設置，如橋墩、堰、閘、涵洞等。其中的未知數(shù)是網(wǎng)格點上的因變量的數(shù)值。此外，對于瞬態(tài)問題，還需要涉及時間域離散。c）陸地邊界:根據(jù)流體固壁不可穿越的原理，在不考慮滲透的情況下，可以認為陸地邊界上法向速度為零；根據(jù)水流無滑動原理，水體在陸地邊界上的切向流速也應為零。圖39 模型邊界命名 設定時間參數(shù)（Time），模型的時間步長設為300秒，一共是100步，設置時間參數(shù)如圖310所示。在“Frequency”項的大小與磁盤剩余空間有關(guān)，設置的數(shù)值越小需要的空間越大。 本次計算針對黃河下游河道洪水特點，設計模擬洪水的洪峰流量為7000m3/s左右，屬于中等漫灘洪水，選擇“”典型洪水過程進行模擬。 “”洪水時不同工況不同淹沒水深的灘區(qū)面積分布及淹沒總面積數(shù)據(jù)見下表()： 兩工況下不同水深的淹沒面積邊界條件不同淹沒水深的灘地面積（m2）總淹沒面積(m2)0～1m1～2m2～3m3～4m無生產(chǎn)堤工況有生產(chǎn)堤工況 通過對比不同工況下的灘區(qū)淹沒面積，可以發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)狀工況時，由于生產(chǎn)堤的阻滯作用，洪水不能夠自由漫灘，灘區(qū)淹沒總面積大為減少。從防洪大局考慮及下游河道治理需要出發(fā),需要破除生產(chǎn)堤。黃河灘區(qū)生產(chǎn)堤為何不能新修堵復[N]。 and qlk is the side sediment discharge from banks or tributaries per unit channel length, with the contribution from banks being simulated by CCHE1D bank erosion and bank failure module, and the contribution from upland erosion being simulated by SWAT or AGNPS. The sediment transport capacity can be written as a general form (2)where pbk is the bed material gradation。 Ctk is the depthaveraged totalload concentration of size class k。論黃河下游灘區(qū)生產(chǎn)堤對防洪的影響[J]。(1)黃河灘區(qū)生產(chǎn)堤保護了灘區(qū)群眾免受中小洪水漫灘災害威脅,對灘區(qū)群眾的現(xiàn)有生產(chǎn)生活有一定保護作用,同時對群眾生產(chǎn)生活也有許多不利影響。主要表現(xiàn)在：1）原有生產(chǎn)堤的河段，廢除生產(chǎn)堤使灘唇?jīng)]有阻礙，洪水提前漫灘；洪水漫灘又引起同流量下洪水水位比現(xiàn)狀條件要低一些。操作如圖319所示：圖319 測站坐標設置 將篩選出的各測站最大水位值與物模水位進行比較，如果數(shù)模水位值比實測水位值大則需要減小河槽糙率，即需要增大曼寧系數(shù)；如果數(shù)模水位值比實測水位值小則需要增大河槽糙率，即需要減小曼寧系數(shù)。對于“output1”，點擊“Output specification”項，“Data”參數(shù)區(qū)內(nèi)的“Field type”選擇“2D”，“ Output format”選擇“Area series”，在“Output file”中，設置輸出文件。計算后保存，該文件為搭建模型所用的糙率文件。該方法的優(yōu)點為計算速度較快，非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格可以擬合復雜地形。 在進行計算之前，首先要將計算區(qū)域離散化，區(qū)域離散化的實質(zhì)是對空間上連續(xù)的計算區(qū)域進行劃分，把它劃分成許多個子區(qū)域，并確定每個區(qū)域中的節(jié)點，從而生成網(wǎng)格。分別為方向和方向的通量，、分別為流速在、方向上的分量；為當?shù)卮髿鈮?；為水密度；為Coriol系數(shù)=，為地球自轉(zhuǎn)角速度，為計算點所處的緯度，一般??；C為柯西阻力系數(shù)（m1/2/s）；=為風摩擦因素函數(shù)，為風應力系數(shù)，為空氣密度，V為風速，、為方向和方向的風速；為源項，為源項在方向的分量，為源項在方向的分量；、為各方向上的粘滯應力項。在前處理方面，能根據(jù)地形資料進行計算網(wǎng)格的劃分。現(xiàn)在，4000m3/s的洪水有的串溝可能過流，局部漫灘受淹，8000m3/s的洪水可大部漫灘，10000m3/s以上的洪水灘地全部淹沒，遷安任務十分艱巨。此河段過去主流擺動頻繁，坍塌劇烈，灘地遷徙無常。 以平面二維數(shù)學模型模擬計算成果為基礎(chǔ)，從而對比不同模式、不同工況下，河道水面高程、灘區(qū)淹沒面積和洪水演進過程等，提出更加合理的生產(chǎn)堤的運用原則、要求和方案。如孫口斷面“”洪水漫灘，8月6日20時至7日11時洪峰前后，洪峰流量報汛誤差最大達2 000m3/s，相對誤差20%，致使本應為10100m3/s的孫口洪峰流量，錯報為8100m3/s，嚴重影響了東平湖分洪的決策和防汛指揮調(diào)度[5]。使得灘唇高仰、堤根低洼的局面進一步加劇。而且由于洪水含沙量低，漫灘后達不到淤灘的目的。2002年開始調(diào)水調(diào)沙后，河道有所沖刷，但部分河段漫灘流量仍不足3500m3/s。進而綜合分析生產(chǎn)堤存在的利弊，考慮生產(chǎn)生活的需要以及生產(chǎn)堤對防洪的影響等方面，對它進行統(tǒng)一規(guī)劃。3）學習MIKE軟件，建立夾河灘～高村河段的平面二維數(shù)值模型。用來保護農(nóng)田和居住地，生產(chǎn)堤的修建的確給灘區(qū)的群眾在生產(chǎn)及生活方面帶來了一定的益處，使原本每年都要遭受淹沒之苦，變?yōu)橹挥杏龅蕉嗄暌挥龅妮^大洪水時才能漫灘。有了生產(chǎn)堤，將延緩洪水進入灘區(qū)的時間，增加群眾外遷的時間。相反，生產(chǎn)堤的存在對中小洪水具有一定的約束作用，水流集中，對河道的排洪輸沙具有一定的有利影響：主槽（深槽）沖刷作用可能會有所增強。灘區(qū)漫灘進水時間不僅受洪水量的影響，更受生產(chǎn)堤強度及防守效果的影響。 本項目采用平面二維數(shù)學模型，依據(jù) “”典型洪水情況，按現(xiàn)狀生產(chǎn)堤和廢除生產(chǎn)堤兩種條件進行了典型洪水的模擬，模擬計算給出了夾河灘－高村河段不同邊界洪水演進、漫灘的過程及灘區(qū)淹沒程度。 各河段具體的基本情況[6]： 孟津鐵謝至京廣鐵路橋河段。該河段堤距大，灘面廣，灘地面積1738km2，是黃河下游的主要削峰區(qū)。目前該軟件在國內(nèi)的應用發(fā)展很快，并在一些大型工程中廣泛應用，如:長江口綜合治理工程、杭州灣數(shù)值模擬、南水北調(diào)工程、重慶市城市排污評價、太湖富營養(yǎng)模型、香港新機場工程建設、臺灣桃園工業(yè)港興建工程等。平面二維水流運動所遵循的基本方程是由三維時均雷諾方程沿水深進行萊布尼茲積分得到，在運動方程中以混長紊流模型求解紊動切應力。有限體積法得出的離散方程，要求因變量的積分守恒對任意一組控制體積都得到滿足，對整個計算區(qū)域，自然也得到滿足。這樣，方程（325）變?yōu)椋? （3210）這就是在全隱式時間積分方案下得到的二維瞬態(tài)對流擴散問題的離散方程。打開MIKE 21 Flow Model，新建一個mdf文件，然后導入夾河灘～高村河段自然邊界如