《黃河下游灘區水沙演進與洪水風險評估綜合模型研究》是依託武漢大學，由夏軍強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：黃河下游灘區水沙演進與洪水風險評估綜合模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：夏軍強
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
黃河下游灘區既是當地民眾賴以生存的場所，同時也承擔蓄洪、滯洪及沉沙的功能，故洪水風險仍是灘區社會經濟發展的主要制約因素。因此開展灘區水沙演進模擬及洪水中民眾生命財產安全評估的研究，是當前迫切需要解決的科學問題。本研究將以黃河下游為研究對象，採用實測資料分析與力學理論分析相結合，模型試驗與數值模擬相結合的方法研究下游水沙演進機理及灘區洪水風險評估方法。首先建立適用於黃河下游特點的二維動床阻力及灘區植被阻力的計算公式，提出基於力學機理的洪水中人體與財產安全程度的計算方法，揭示含沙量大小與床面沖淤速率對洪水演進的影響機理；然後完善已有基於無結構三角格線及有限體積法求解的二維水沙動力學模型，並結合人體與財產安全程度計算模組，建立灘區洪水中民眾生命財產安全評估的二維綜合模型；將該模型套用於黃河下游的典型灘區，預測灘區各種工況下可能的洪水風險，為灘區洪水管理及不同治理模式研究提供技術參考。
結題摘要
黃河下游灘區既是當地民眾賴以生存的場所，同時也承擔蓄洪、滯洪及沉沙的功能，故洪水風險仍是灘區社會經濟發展的主要制約因素。因此開展灘區水沙演進模擬及洪水中民眾生命財產安全評估的研究，是當前迫切需要解決的科學問題。本研究以黃河下游為研究對象，採用實測資料分析與力學理論分析相結合，模型試驗與數值模擬相結合的方法,開展了近期黃河下遊河床演變過程與特點、下游水沙演進機理及灘區洪水風險評估方法的研究。首先利用實測資料，結合基於河段尺度的計算方法，分析了黃河下遊河道水沙變化及沖淤過程、斷面與平面形態調整及河段平灘流量變化，揭示了近期黃河下游的河床演變特徵和規律；同時還建立了適用於黃河下游特點的主槽動床阻力及灘區植被阻力的計算公式，提出了基於力學機理的洪水中人體與財產安全程度的計算方法，揭示了含沙量大小與床面沖淤速率對洪水演進的影響機理。然後完善了已有基於無結構三角格線及有限體積法求解的二維水沙動力學模型，並結合人體與財產安全程度計算模組，建立了灘區洪水中民眾生命財產安全評估的二維綜合模型。將該模型套用於黃河下游的典型灘區，預測了灘區各種工況下可能的洪水風險，為灘區洪水管理及不同治理模式研究提供了技術參考。項目研究期間，負責人獲聘教育部“長江學者”特聘教授，以及國家傑出青年科學基金資助，此外還獲省部級一、二等獎勵3項及英國皇家工程院國際合作獎1項。共培養水力學及河流動力學方向的研究生7名，其中博士研究生4名，碩士研究生3名；擬出版專著2部；取得軟體著作權7項；申報國家發明專利3項；發表（包括已接受）相關論文44篇，其中SCI收錄13篇，EI收錄9篇。本項研究成果不僅豐富了河床演變學與水沙過程模擬的基礎理論，而且還為下游灘區不同治理模式研究及洪水風險管理提供了技術參考。
