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全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术

查看原文>>>全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术案例实践及拓展应用

目录

专题一、水动力模型基础

专题二、恒定流模型(1D/2D)

专题三、一维非恒定流

专题四、二维非恒定流模型（一）

专题五、二维非恒定流模型（二）

专题六、HEC-RAS的水质模型

专题七、高级主题

水动力与水环境模型的数值模拟是实现水资源规划、环境影响分析、防洪规划以及未来气候变化下预测和分析的主要手段。然而，一方面水动力和水环境模型的使用非常复杂，理论繁复；另一方面，免费的水动力和水环境软件往往缺少重要功能，而商业软件则非常昂贵。HEC-RAS由美国陆军工程兵团水文研究中心研制，具有完整的一二维耦合的水动力及水环境模拟功能，也具有闸、涵洞、桥梁以及泵站等水利构筑物的模拟能力；同时也可以与HEC研制的水文模型（HMS）、洪水淹没风险和损失分析软件（FDA）等耦合，是免费软件中使用最方便、应用最广泛的软件之一。

【内容简述】：

专题一、水动力模型基础

1.水动力模型的本质
2.水动力模型的基本方程与适用范围
3.模型建模要点
4.注意事项与建模经验

专题二、恒定流模型(1D/2D)

1.恒定流及其适用范围
2.水面线分析及其数据要求
3.曼宁公式与恒定流，后处理
4.HEC-RA的水工建筑物（桥梁，涵洞）的模拟
5.水力参数率定
案例一：桥梁分析
案例二：涵洞分析
案例三：泄洪道设定
案例四：曼宁系数率定

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第1张图片

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第2张图片

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第3张图片

专题三、一维非恒定流

1.河流动力学、非恒定流及其适用范围
2.一维非恒定流的数据要求及其前处理
3.一维的边界条件和初始条件
4.桥梁与涵洞的处理
5.储水区域及其相互连接
6.堰的处理
7.闸门的设置
8.坝及其决口的模拟
9.闸门等启闭规则的设置
10.非恒定流模型率定
案例五：一维非恒定流的模拟
案例六：桥梁结构的模拟
案例七：利用联系结构结合多个储水区域
案例八：非恒定流的率定
案例九：一维溃坝模拟
案例十：规则的设置

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第4张图片

专题四、二维非恒定流模型（一）

1.二维非恒定流的适用范围
2.次网格地形数据及其处理
3.二维网格的生成
4.土地利用类型及曼宁系数
5.边界条件与初始条件
6.计算技术的选择
7.后处理
8.空间非均匀降雨与下渗模型的处理
案例十一：二维水动力模型的运行与后处理

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第5张图片

专题五、二维非恒定流模型（二）

1.二维桥梁模型的计算
2.二维溃坝模型
3.二维模型中泵站的处理
4.水利构筑物之间的连接
5.一二维模型耦合
案例十二：二维桥梁模型
案例十三：二维泵站模型
案例十四：一二维模型耦合
案例十五：二维溃坝模拟

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第6张图片

专题六、HEC-RAS的水质模型

1.水质模型基本方程与原则
2.HEC-RAS中实现的水质模型
3.水质模型的设置
4. 二维模型中泥沙的输运
案例十六：二维泥沙输运模型
案例十七：二维河道的水质模型

全流程HEC-RAS 1D/2D水动力与水环境模拟技术_第7张图片

专题七、高级主题

1.参数率定的主要经验
2.HEC-RAS与HEC-HMS的耦合（不详细讲HEC-HMS）
3.淹没风险分析软件HEC-FDA与HEC-RAS耦合
4.非牛顿流体模拟
5.HEC-RAS计算加速策略
6.HEC-RAS中的有限体积算法
案例十八：HEC-RAS与HEC-HMS的耦合
案例十九：HEC-RAS与HEC-FDA的耦合

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