【正文】 下游生產(chǎn)堤對灘區(qū)分滯洪的影響畢業(yè)論文目錄摘 要 IABSTRACT： II第一章 緒論 1 問題的提出 1 生產(chǎn)堤的介紹 1 生產(chǎn)堤的作用 1 生產(chǎn)堤的由來及現(xiàn)狀 1 生產(chǎn)堤的積極作用及危害 2 生產(chǎn)堤的積極作用 2 生產(chǎn)堤的危害 3 研究的意義 5 研究思路 6第二章 河段的基本情況 7第三章 模型的建立與率定 9 MIKE 21軟件的介紹 9 模型結(jié)構(gòu) 10 平面二維數(shù)學(xué)模型的建立 10 控制方程 10 模型結(jié)構(gòu) 14 MIKE21模型的建立 15 地形文件的生成 15 區(qū)域邊界的生成及調(diào)整 15 模擬區(qū)域的三角劃分 16 初始糙率的設(shè)定 19 夾河灘～高村河段平面二維數(shù)學(xué)模型的建立 20 模型率定 26第四章 計算方案及結(jié)果分析 31 計算工況 31 模擬結(jié)果分析思路 31 成果分析 32 來洪時主槽水面高程分析 32 灘區(qū)淹沒面積分析 32 認(rèn)識 33第五章 結(jié) 語 34參考文獻(xiàn) 35致 謝 36附 錄 37黃河下游生產(chǎn)堤對灘區(qū)分滯洪的影響摘 要黃河下游灘區(qū)河道主槽兩側(cè)修建生產(chǎn)堤縮窄了洪水過流斷面,對防洪造成了一定影響。留存還是廢除,再一次成為黃河下游防洪與減災(zāi)決策的焦點。全文主要的研究內(nèi)容：1）針對研究課題，收集黃河下游河段的基本資料。2）整理夾河灘～高村河段上現(xiàn)存的生產(chǎn)堤的資料，得到生產(chǎn)堤的來由、建造標(biāo)準(zhǔn)及其存在的利弊。模擬計算出現(xiàn)有生產(chǎn)堤和廢除生產(chǎn)堤兩種不同工況下“”洪水的演進(jìn)過程、河道流速、河道洪水水位。進(jìn)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(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。 關(guān)鍵詞：生產(chǎn)堤；防洪；洪水演進(jìn)；數(shù)值模擬；MIKE21模型中圖分類號：TV871INFLUENCE OF THE YELLOW RIVER DOWNSTREAM PRODUCTION OFBEACH DISTINGUISH FLOOD EMBANKMENTABSTRACT：The production dike which is built on the both sides of the lower reaches of the Yellow River main channel has some impact on the flood control. Retention or abolition, bees the focal point of flood control and decision of the disaster reduction once again. In this paper, choosing Jiahetan to high village river as study area, a twodimensional numerical model was established to simulate the evolution of the typical flood frequency on two conditions of production dykes and demolishing, using the DHI MIKE21 software. The main research contents: 1) According to the research,collecting the basic data of the Yellow River then getting the source and the significance of the research. 2) organizing the related material of production dykes between Jiahetan and high village, getting the production levee reason, standards of construction and its existing stakes.3) learning MIKE software, establishing a twodimensional numerical model of Jiahetan to high village river. Simulating and calculating the flood evolution process, river flow, river flood water level under the two different kinds of working conditions of the existing production dike and demolishing. 4) analysis the water surface elevation, the flow field and the flooded area of the peak flow on Buddhist temple, Dongba head, the stone village, Qing Zhuang and Yulin .Comprehensive analysis of the advantages and disadvantages of the production dykes, considering the need of production and life, besides the effect of the production of embankment on the flood control, unified planning for it .In order to maintain the vitality of the Yellow River channel, coordinator, inhibition of two levels of elevated development, the control plan of the production dykes in the lower reaches of the Yellow River is feasible.Key Words: Production dykes。 advance of freshet。 Mike21 model70第一章 緒論 問題的提出 沿黃群眾早期為了保護(hù)農(nóng)田和灘區(qū)，逼近黃河自修自守了土堤，一般頂寬為2～3m,高度為2～4m，它們一般為單個村或鎮(zhèn)所建，一般為獨立的、封閉的村堤、村堰，沒有連成長堤。從而束窄河道并妨礙行洪，制約了槽灘的水沙交換，導(dǎo)致“二級懸河”加劇。但是它也提高了河道水面高程，增加了黃河下游的防洪難度。 生產(chǎn)堤的介紹 生產(chǎn)堤的作用 黃河的生產(chǎn)堤是為了減少洪水淹沒灘地的一種措施，灘地群眾在黃河灘內(nèi)順著河槽修筑了大量的生產(chǎn)堤。 生產(chǎn)堤的由來及現(xiàn)狀 黃河下游灘區(qū)涉及河南、山東兩省15個市、43個縣(區(qū))，居住著180萬人口，有250000hm2( 375萬畝)耕地[1]。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。近年來受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，灘區(qū)生產(chǎn)堤不斷向主河槽外延，其區(qū)域擴(kuò)大、防御標(biāo)準(zhǔn)提高，～5m，甚至有些地方修筑的生產(chǎn)堤可以防御5000m3/s以上的洪水。1958年在“大躍進(jìn)”形勢下，基于錯誤估計了防洪形勢，為保護(hù)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(dǎo)致“二級懸河”加劇。1993年后，由于黃河來水減少，灘區(qū)內(nèi)群眾防汛意識淡化，受短期經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，沿黃生產(chǎn)堤又重新修筑起來。生產(chǎn)堤對穩(wěn)定灘區(qū)群眾生產(chǎn)、生活有一定積極作用[3]。生產(chǎn)堤能夠防止中小洪水漫灘，減少較大洪水漫灘幾率，避免了群眾的田地、房屋、道路、渠道等生產(chǎn)生活設(shè)施被淹，不但減輕了群眾的災(zāi)害損失，而且避免了洪水圍困村莊對群眾的吃、住、行及就醫(yī)、孩子上學(xué)等造成的不利影響，穩(wěn)定了群眾的生產(chǎn)生活，有利于灘區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。若沒有生產(chǎn)堤，大洪水到來前，水流將從低洼處串水，洪水進(jìn)入堤溝河后，阻斷撤退道路，影響群眾搬遷。2）在特定的來水來沙條件下對沖刷河道、輸送泥沙的積極作用 對含沙量較低的中小洪水，若沒有生產(chǎn)堤，可能造成漫灘。而且由于洪水含沙量低，漫灘后達(dá)不到淤灘的目的。對于高含沙中常洪水情況較為復(fù)雜，一般情況下不漫灘雖有利于輸沙入海，但易加重主槽淤積。 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(jì)70年代。黃河水利委員會調(diào)查表明，上個世紀(jì)50年代，黃河下游河道中的泥沙77％淤在灘里，23％淤在主河槽中，而目前，80％的泥沙淤在主河槽中。2003年9月，黃河河南蘭考段出現(xiàn)流量2400多立方米每秒的“小水”，卻釀成重大漫灘災(zāi)情。2)“二級懸河”加劇了灘地橫比降的發(fā)展 生產(chǎn)堤的修建，加劇了灘地橫比降的發(fā)展，但不同漫灘洪水情況下的影響程度差異很大。即使沒有生產(chǎn)堤，因灘區(qū)分流比例較少，也難以造成灘區(qū)尤其是遠(yuǎn)離河槽的堤河低洼地帶的大量淤積，影響范圍主要集中在近生產(chǎn)堤附近的灘面上，對灘地橫比降總體影響較小。但對于大漫灘洪水的影響則截然不同，控導(dǎo)工程和生產(chǎn)堤的存在對灘槽水流交換具有較大的影響。使得灘唇高仰、堤根低洼的局面進(jìn)一步加劇。如果沒有生產(chǎn)堤，也存在堤防沖決的可能，但由于灘區(qū)漫水早、灘區(qū)水位隨大河水位的上漲而近乎同步抬升，對大堤的沖擊強度相對較弱。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。而生產(chǎn)堤使行洪河槽縮窄，泥沙的淤積范圍縮小，僅限于生產(chǎn)堤之間，加速主河槽淤積抬高的速率，增大灘唇與大堤根之間的斷面橫比降，這與黃河下游“寬河固堤”方針是相違背的。但是如果任由“二級懸河”的發(fā)展，任由生產(chǎn)堤的加固，槽灘高差的加大，一旦生產(chǎn)堤決口，那么形成的串溝、滾河等險情將極大的影響防洪的安全。目前，開封以下河段橫比降達(dá)4‰～5‰，～‰，一旦發(fā)生較大洪水，由于河道橫比降遠(yuǎn)大于縱比降，灘區(qū)過流比增大，極易發(fā)生橫河、斜河，甚至發(fā)生“滾河”，產(chǎn)生順堤行洪，危及堤防安全。5)嚴(yán)重影響洪水傳播和洪水的準(zhǔn)確預(yù)測 黃河下游河道，在目前的邊界條件下，洪水演進(jìn)受生產(chǎn)堤阻隔，斷面縮窄，水位雍高。人為因素較多地改變了自然狀態(tài)下的洪水演進(jìn)規(guī)律，對生產(chǎn)堤破口、決口時間、地點，漫灘水量及漫灘水如何演進(jìn)、衰減等都難以預(yù)測，很難準(zhǔn)確地進(jìn)行洪水預(yù)測、預(yù)報，從而帶來較大的測報誤差，進(jìn)而影響到防汛調(diào)度和決策。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(dá)2 000m3/s，相對誤差20%，致使本應(yīng)為10100m3/s的孫口洪峰流量，錯報為8100m3/s，嚴(yán)重影響了東平湖分洪的決策和防汛指揮調(diào)度[5]。同時，生產(chǎn)堤加劇了二級懸河的發(fā)展，使平灘流量減小，增大了河道整治的難度。主要表現(xiàn)為:漫灘水加重了對灘區(qū)群眾安全的威脅。堤溝河得不到及時淤平，一旦漫灘或遇暴雨，灘內(nèi)積水不易排出，不僅秋季作物不保甚至連冬麥也無法播種。影響灘區(qū)群眾及時遷移安置。生產(chǎn)堤口門處粗沙沉淀不利于耕種。參考其它河流如淮河、長江的灘區(qū)治理模式，可以考慮廢除小灘區(qū)和嚴(yán)重影響行洪安全的生產(chǎn)堤，～，構(gòu)筑大灘區(qū)（20km2以上）的滯洪區(qū)，有計劃分洪淤灘，找出黃河下游灘區(qū)治理中經(jīng)濟(jì)發(fā)展與分洪安全的結(jié)合點，解決灘區(qū)85%人口生存與灘區(qū)淤積分布問題。通過對模擬結(jié)論的分析，從而進(jìn)一步驗證黃河下游生產(chǎn)堤對灘區(qū)分滯洪的影響以及給出今后對生產(chǎn)堤的管理建議。 以平面二維數(shù)學(xué)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(jìn)過程等，提出更加合理的生產(chǎn)堤的運用原則、要求和方案。 研究工作流程見圖2圖2 研究工作流程圖第二章 河段的基本情況 20世紀(jì)50年代黃河下游河道基本屬于天然情況，60年代以后灘區(qū)農(nóng)民自發(fā)性地逐漸修建生產(chǎn)堤，對灘地農(nóng)田有一定保護(hù)作用，故屢禁屢建。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。河道典型斷面狀況如圖3所示。兩岸大堤堤距一般為5～10km，最寬處達(dá)20多km。人民治黃以來，通過大規(guī)模的整治，有效控制了河勢擺動范圍，減小了橫河、斜河對地方?jīng)_決的威脅。經(jīng)過多年洪水的考驗，河道整治工程在控導(dǎo)主流、護(hù)灘保堤、爭取防洪主動方面發(fā)揮了重要作用。該河段為禹王故道，長93km。此河段過去主流擺動頻繁，坍塌劇烈，灘地遷徙無常。目前此河段灘地面積約519km2，有村莊58個。 京廣鐵路橋至東壩頭河段。一百多年來，由于主流擺動，部分高灘坍塌。高灘土地生產(chǎn)相對比較穩(wěn)定，糧棉單產(chǎn)較高，村莊稠密，有426個村莊。 東壩頭至陶城鋪河段。一百多年來，此河段游蕩多變，處于強烈的堆積狀態(tài)，一般淤高4m～5m，特別是東壩頭至高村河段，灘槽高差小，主槽位置常有擺動，俗稱“豆腐腰”河段。有村莊1140個?，F(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(wù)十分艱巨。堤河、串溝比較多，在防洪方面，還存在著大洪水時奪流滾河，順堤行洪的危險。該河段長345km，是銅瓦廂改道后奪大清河演變形成的。除長清、平陰兩縣的灘區(qū)為連片的大灘區(qū)外，其余全部是小片灘地。該河段的灘區(qū)，不僅伏秋大洪水漫灘幾率高，而且還受凌汛漫灘的威脅，生產(chǎn)不穩(wěn)定。長50多公里，屬河口地區(qū)，有部分油田設(shè)施。MIKE21是一個專業(yè)的工程軟件包，用于模擬河流、湖泊、河口、海灣、海岸及海洋的水流、波浪、泥沙及環(huán)境。它具有以下優(yōu)點： （1）用戶界面友好，屬于集成的Windows圖形界面。在前處理方面，能根據(jù)地形資料進(jìn)行計算網(wǎng)格的劃分。 （3）可以進(jìn)行熱啟動，當(dāng)用戶因各種原因需暫時