【正文】 sion Control (DEC) project, which is an interagency cooperative effort among the US Army Corps of Engineers (COE), the Natural Resources Conservation Service (NRCS) and the Agricultural Research Service (ARS) of the US Department of Agriculture. The CCHE1D version was based on the unsteady flow model DWAVNET (Diffusion WAVe model for channel NETworks, Langendeon, 1996) and the sediment transport model BEAMS (Bed and Bank Erosion Analysis Model for Streams, Li et al., 1996). It was significantly improved by implementing the dynamic wave model and the nonequilibrium sediment transport model (Wu, Vieira and Wang 2000). The CCHE1D was integrated with the landscape analysis tool TOPAZ (Garbrecht and Martz, 1995) and with the watershed models AGNPS (Bosch et al., 1998) and SWAT (Arnold et al., 1993), through an ArcView GISbased graphical user interface (Vieira and Wu, 2000). The CCHE1D has been successfully tested in various experimental and field cases. Because several parameters in CCHE1D must be prescribed empirically, it is very important to know the response of the model to the uncertainty of these parameters. In this study, the sensitivity of CCHE1D to model parameters such as the nonequilibrium adaptation length of sediment transport and the mixing layer thickness is analyzed in cases of channel aggradation and degradation in laboratory flumes as well as in a natural channel network. Description of the CCHE1D Channel Network Model Hydrodynamic Model. The CCHE1D flow model simulates unsteady flow in channel networks with pound crosssections using either the diffusive wave model or the dynamic wave model. The dynamic wave model solves the full St. Venant equations. The Preissmann implicit,fourpoint, finite difference scheme is used to discretize the governing equations. Linearized iteration schemes for the discretized governing equations are established and solved using a double sweep algorithm. The influence of hydraulic structures such as culverts, measuring flumes, bridge crossings and drop structures has been considered in the CCHE1D model. Stagedischarge relations for hydraulic structures are derived so that the hydraulic structures bee an intrinsic part of the numerical algorithm. Sediment Transport Model. The CCHE1D model calculates nonuniform sediment transport in rivers using a nonequilibrium approach. The governing equation for the nonequilibrium transport of nonuniform total load is (1)where A is the flow area。 PH (662) 9155673 / (662) 9157788。最后感謝我的父母，沒有你們默默無聞的在后面支持我，我將不會(huì)有現(xiàn)在的今天，謝謝你們給了我無私的愛，為我求學(xué)所付出的巨大犧牲和努力。 同時(shí)感謝我院、系領(lǐng)導(dǎo)對我們的關(guān)心和關(guān)注；感謝大學(xué)期間傳授我們專業(yè)知識(shí)的所有老師，謝謝他們嘔心瀝血的教導(dǎo)。在此我要感謝我的指導(dǎo)老師陳建老師給我的悉心幫助和對我耐心細(xì)致的指導(dǎo)，做論文期間由于要用到建模軟件，它對于我們是個(gè)新奇的東西，以前對于它我們都沒有應(yīng)用過，但是陳老師仍然細(xì)心的糾正我在使用過程當(dāng)中遇到的各種問題錯(cuò)誤。中國水利報(bào)，20010306（007）致 謝 通過這學(xué)期的忙碌于學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全甚至考慮不到的地方，在這里衷心感謝指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及學(xué)姐的幫助，讓我按時(shí)完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。黃河水利出版社[7]王銀山，張玉初。人民黃河，2001，（7）：2021[6]劉樹坤，宋玉山。人民黃河，1996（11）[5]翟家瑞，郝守英，申冠卿。濟(jì)南：山東省黃河河務(wù)局2006[4]葉青超。水土保持研究，1998,5（5）：8590[3]山東黃河河務(wù)局。鄭州：河南人民出版社，1991[2]劉新華，趙洪林。參考文獻(xiàn)：[1]黃委會(huì)黃河志總編輯室。(4)在中水河槽塑造出來且灘區(qū)受災(zāi)政策補(bǔ)償?shù)靡詢冬F(xiàn)后,再全部破除或根據(jù)需要有計(jì)劃地破除生產(chǎn)堤。(3)黃河灘區(qū)生產(chǎn)堤的存在影響了灘區(qū)行洪滯洪與沉沙,加重了主河槽的淤積,促使同流量水位抬高,加重了“二級懸河”的不利局面,易發(fā)生“橫河、斜河”現(xiàn)象,嚴(yán)重影響洪水傳播和洪水預(yù)測精度,威脅堤防和河道整治工程的安全。目前在中水河槽塑造出來以前和補(bǔ)償政策未兌現(xiàn)的情況下,破除生產(chǎn)堤難度很大[7]。 本文從防洪安全及灘區(qū)發(fā)展等方面對生產(chǎn)堤存在的問題及其影響進(jìn)行了分析論證,得出如下結(jié)論。對于這些生產(chǎn)堤要實(shí)行有人看護(hù),定期進(jìn)行維修加固。把生產(chǎn)堤的建設(shè)與管理納人河道主管部門的常態(tài)化管理。考慮到生產(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(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一規(guī)劃。根據(jù)對“”洪水模型的率定，表明計(jì)算河段內(nèi)各水位觀測點(diǎn)的實(shí)測洪水位與對應(yīng)的模擬計(jì)算洪水位誤差均在允許范圍內(nèi)，該模型在河道地形與邊界處理以及糙率選擇上是合理的，利用MIKE21軟件模擬黃河下游洪水演進(jìn)過程所得到的計(jì)算結(jié)果是可信的。 認(rèn)識(shí)分析黃河下游夾河灘～高村河段洪水演進(jìn)的計(jì)算結(jié)果，得到了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：（1）采用非結(jié)構(gòu)三角形網(wǎng)格和中心有限體積法對二維淺水方程組進(jìn)行離散，建立平面二維水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，能夠很好的反應(yīng)實(shí)際河道地形。 在現(xiàn)有工況下，盡管生產(chǎn)堤對洪水的漫灘過程有一定的阻滯作用，但并不能阻止洪水淹沒灘區(qū)，%，淹沒水深在1～%。2）在沒有生產(chǎn)堤的河段，雖然洪水漫灘條件依舊，但上下游廢除生產(chǎn)堤引起的提前漫灘，也使得同流量下洪水水位比現(xiàn)狀河道水位都要低一些。模擬計(jì)算的洪水水位及漫灘條件與河道現(xiàn)狀生產(chǎn)堤情況相比，有所不同。 成果分析 來洪時(shí)主槽水面高程分析 在現(xiàn)有工況和廢除生產(chǎn)堤工況兩種情況下，禪房、東壩頭、石頭莊、青莊、榆林各個(gè)測站在“”洪水洪峰流量下測得的各水面高程比較如表（）： 兩工況下各測站的水面高程比較工況水位測站有生產(chǎn)堤工況無生產(chǎn)堤工況東壩頭禪房石頭莊青莊榆林 由此可得：采用全部廢除主槽兩側(cè)現(xiàn)有生產(chǎn)堤后，這構(gòu)成了黃河下游河槽新的邊界。為此，本論文將主要從上述兩方面著手，研究生產(chǎn)堤防洪效果。另一方面是對兩岸灘區(qū)的保護(hù)作用。 計(jì)算工況及邊界條件說明洪水類型邊界條件生產(chǎn)堤處理灘區(qū)處理滯洪灘區(qū)口門位置自然工況廢除自然漫灘＼現(xiàn)狀工況現(xiàn)狀自然漫灘＼ 模擬結(jié)果分析思路 利用黃河下游生產(chǎn)堤對灘區(qū)進(jìn)行分滯洪，其防洪效果應(yīng)該體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是對河段下游重要地區(qū)的保護(hù)作用。依照洪水條件，按照自然狀況、現(xiàn)狀生產(chǎn)堤兩種邊界條件，進(jìn)行了不同情況的水流數(shù)值模擬計(jì)算。結(jié)果如表320所示：表320 夾河灘～高村河段模擬水位與實(shí)測水位對比結(jié)果水位站實(shí)測值（m）模擬值（m）誤差（m）東壩頭禪房石頭莊榆林青莊最終確定的糙率文件如圖321所示：圖321 最終糙率文件第四章 計(jì)算方案及結(jié)果分析 計(jì)算工況 根據(jù)數(shù)學(xué)模擬河段的研究任務(wù)、考慮黃河下游河段河道地形特點(diǎn)、河流洪水特點(diǎn)、生產(chǎn)堤等影響因素，作為模型范圍確定原則。 經(jīng)過多次的糙率文件修改和模型率定，五個(gè)測站的模擬水位值和實(shí)測水位值的誤差均小于177。 輸出面文件如圖318所示：圖318 河段洪水位分布圖 用MIKE 21 軟件中的Data Extraction 模塊從輸出的面文件中提取五個(gè)水文測站的水位數(shù)據(jù)，并找到各個(gè)測站的水位最大值。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選取了黃河夾河灘～高村五個(gè)水文測站的物模水位作為驗(yàn)證依據(jù)，五個(gè)水文站分別是東壩頭、禪房、石頭莊、榆林、青莊。為了消除這些偏差使模型達(dá)到所需要的精度需要對糙率文件進(jìn)行多次的修改和驗(yàn)證。 模型率定 為了驗(yàn)證建立好的數(shù)學(xué)模型和實(shí)際工況的擬合程度，需要對該模型進(jìn)行驗(yàn)證和修正。這樣，建模完成。 如圖316所示。在“Point series”參數(shù)區(qū)中的“Map Projection”選擇“NONUTM”，然后在下面的文本框中輸入河段五個(gè)測站的坐標(biāo)。如圖315所示。圖 314 夾河灘邊界條件設(shè)置 展開“Outputs”子參數(shù)項(xiàng)，點(diǎn)擊“New output”項(xiàng)兩次， 點(diǎn)擊“go to”對輸出項(xiàng)進(jìn)行設(shè)定。圖313高村邊界條件設(shè)置 模型出口邊界條件設(shè)置。圖312 初始水位的設(shè)置 模型進(jìn)口邊界條件設(shè)置。圖 311 河床糙率的設(shè)置 Initial surface level(初始水位)選擇Spatially varying surface elevation，然后導(dǎo)入初始水位高程文件：。下面簡要介紹進(jìn)行Initial surface level(初始表面高度)和Resistance(糙率)設(shè)置的操作過程。圖310 模擬時(shí)段的設(shè)置 本次設(shè)計(jì)建立的是平面二維水動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行洪水演進(jìn)模擬，不涉及泥沙，所以Module Selection不用設(shè)置。點(diǎn)擊“Boundary names”，修改“Code 4”為“GaoCun” ，修改“Code 3”為“JiaHeTan”，如圖39所示。如圖36所示：圖36糙率文件 夾河灘～高村河段平面二維數(shù)學(xué)模型的建立打開MIKE 21軟件中的Flood Model FM模塊如圖37所示：圖37 Flood Model模型 下面將設(shè)置每個(gè)參數(shù)，具體的設(shè)置過程如下： 1）導(dǎo)入邊界文件（Domain） 導(dǎo)入邊界文件。如圖34所示：圖34插值最后導(dǎo)出夾河灘～，：圖35夾河灘～高村河段三維地形 初始糙率的設(shè)定 將夾河灘～高村河段地形圖的dfsu文件在Data Viewer中打開，先將河段所有區(qū)域進(jìn)行框選得到節(jié)點(diǎn)信息，將糙率值統(tǒng)一設(shè)為70；然后將河道主槽進(jìn)行框選得到節(jié)點(diǎn)信息，將糙率值統(tǒng)一設(shè)為40。打開MIKE 21 Flow Model，新建一個(gè)mdf文件，然后導(dǎo)入夾河灘～高村河段自然邊界如圖31所示：圖31 夾河灘～高村河段邊界 模擬區(qū)域的三角劃分 剖分網(wǎng)格，灘地和主槽采用不同的網(wǎng)格面積，灘區(qū)最大網(wǎng)格面積為110000m2，主槽最大網(wǎng)格面積為25000m2。在生成的模擬區(qū)域的進(jìn)口和出口添加弧形來定義進(jìn)口邊界和出口邊界。 區(qū)域邊界的生成及調(diào)整 網(wǎng)格是通過MIKE ZERO的網(wǎng)絡(luò)生成器建立。 創(chuàng)建計(jì)算網(wǎng)格需要