淺談mike21模型在橋梁行洪論證水流模擬中的應用

1、1淺談Mike21模型在橋梁行洪論證水流模擬中的應用摘要：簡要介紹Mike21平面二維模型的功能和應用情況，以瀘州市海潮沱江大橋工程橋區(qū)沱江河段模擬為例，展示了該模型的模擬效果。該模型計算成果令人滿意，其精度可以滿足使用要求。關鍵詞：Mike21平面二維數值模擬沱江瀘州市海潮沱江大橋位于四川省瀘州市瀘縣海潮鎮(zhèn)，橋梁跨沱江而設，由于本工程的修建將影響沱江局部河段行洪面積、流態(tài)，對橋區(qū)沱江的防洪態(tài)勢造成一定影響，根據《中華人民共和國水法》、

2、《中華人民共和國防洪法》等有關規(guī)定，本工程須進行行洪論證專題分析，為工程的設計及項目審批提供科學依據。目前數學模型是研究涉水工程對河道行洪影響采用較多的技術手段，其中Mike21是較為成熟的平面二維數學模型之一。該模型由丹麥水力學研究所開發(fā)，可用于模擬河流、湖泊、河口、海岸等的水流、泥沙、波浪等方面，該軟件在國內一些大型工程中得到應用，如：黃浦江水流和水質模型、嘉陵江重慶段水流模擬、長江口水動力學模擬等，均取得了良好的效果。1.Mike

3、21模型1.1模型簡介Mike21模型廣泛應用于國內外水動力模擬中，取得了較好的效果，在世界范圍內大量工程應用經驗基礎上持續(xù)發(fā)展，是目前國際上較為先32.2工程水文條件沱江流域水文站點較多，布設合理，基本上能控制沱江干流的水情變化。本工程位于沱江干流上，控制集雨面積24403.7km2，與李家灣水文站集雨面積（23283km2）最接近，李家灣水文站資料齊全，可作為本工程水文計算的依據站。根據李家灣站1951～2000年洪水流量系列，加入

4、1898年、1936年歷史洪水，組成不連續(xù)最大洪水系列，采用數學期望公式分別計算歷史洪水和實測洪水系列各項的經驗頻率，以距法計算統(tǒng)計參數的初值，采用PⅢ型理論頻率曲線適線后，確定統(tǒng)計參數及設計值，成果見表1。本工程橋址處集雨面積與李家灣站控制面積相差4.8%，小于15%，故可將李家灣站的設計洪水成果采用面積比指數（按面積比的三分之二次方）移用至本工程斷面處，經計算，本工程處設計洪水見表2。2.3行洪論證計算（1）模型計算范圍及地形。數學

5、模型計算范圍應能充分涵蓋工程可能影響的范圍及模型邊界穩(wěn)定所需的范圍。綜合考慮水文資料、地形及工程研究內容等因素，計算范圍選取為：本工程上游2.8km至下游2.3km共5.1km河段。（2）有關系數的選取。①糙率系數，糙率系數通過模型的率定和驗證來確定，本次選用0.03～0.035。②動邊界處理。為保證模型計算的連續(xù)性，采用動邊界技術模擬不同流量下的網格干濕變化。當單元水深大于水深臨界值hwet時，判斷單元為“濕”，正常計算動量方程；當計