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我国是世界上自然灾害最严重的少数国家之一,灾害种类多、强度大、频率高、危害面广、破坏性大、成灾比率高是其主要特点。其中洪水灾害给我国造成的损失和带来的威胁最大,据相关统计资料显示:在各种自然灾害给我国造成的经济损失中,洪水灾害最为严重,约占40％;我国10％的国土面积、40％的人口、30％的耕地、70％的农业总产值和100多座大中城市受到洪水灾害的威胁。以泃河为例,近年几次大洪水,通过河床泄流的仅占20％左右,80％的洪水沿河漫溢,造成沿河两岸严重洪灾。泃河是海河流域北三河水系蓟运河的支流之一。泃河承担着平谷区的防洪排水任务,也是平谷新城的重要防洪排水枢纽,一旦发生稀遇洪水,将对下游构成极大的洪灾威胁。 本文应用HEC-RAS模型、HEC-Geo RAS和ARCGIS,模拟了泃河上游海子水库下泄和下游黄松峪石河汇入前、上纸寨汇入前、洳河汇入前后的侧向流设计洪水P=10％、P=5％、P=2％洪水演算。本文大致可分为一下几个部分: (1)介绍了洪水演算的国内外进展,并总结了洪水演进模拟的几种常用方法。重点对水文学方法和水力学方法进行了介绍,阐明了水文学方法的原理和特点,详细介绍了水力学方法中零维模型、一维模型、二维模型的主要方程和数值求解过程。另外,还介绍了相关模拟软件的特点,如:HEC—RAS、MIKE系列、SOBEK、Delft3D等。 (2)介绍了泃河的基本概况,主要包括:地理位置、地形地貌、气候条件、社会发展;同时也介绍了水文气候特征和防洪规划等。给出各河道计算断面位置示意图,海子水库下泄洪水过程图等资料。 (3)HEC-RAS软件系列发展历史及构成、HEC-RAS模型原理和特点以及HEC-RAS软件计算原理。模型的建立的基本数据包括:边界条件、初始条件、模型基本参数以及断面数据和流量数据等。 (4)对泃河P=10％、P=5％、P=2％应用HEC—RAS模型对设计洪水进行了模拟及分析,给出了河道内水面线最大高程沿程分布情况及侧向流断面的水面线最大高程分布情况;河道内洪水最大流速沿程分布。 (5)根据上章计算结果可知,基于调整后的横、纵断面方案,水面线计算结果不满足洳河汇入处规划的水位要求。为满足洳河汇入处水位要求,考虑以下几种方案:方案一:主槽加宽80m,上口宽保持不变300m;方案二:主槽加宽80m,上口宽加宽至350m; 方案三:利用下游低洼地形蓄洪;方案四:考虑加宽河道与蓄洪共同作用。