鄱阳湖地区洪涝灾害频繁发生,不断破坏湖区良好的生态环境,严重威胁着人民的生命财产安全,制约着当地经济的发展,国内外众多学者采用不同数值模拟方法对鄱阳湖洪水进行预测,取得了许多高质量的成果。随着鄱阳湖周边地区的快速发展,治理好鄱阳湖成为当今社会的迫切需求。以往大多数学者都是通过引入水库调洪的思想,构建水文模型预测鄱阳湖洪水,而构建水动力模型并结合水文学方法预测鄱阳湖洪水的研究尚不多见。目前部分学者构建水文模型、水动力模型和数据驱动模型对鄱阳湖洪水进行预测,然而其模拟结果精度有待提高。 本文采用数值模拟方法,结合水文数据,分析长江洪水变化对鄱阳湖洪水演变的影响,研究了鄱阳湖各河最大洪水过程与长江最大洪水过程发生遭遇后的江湖相互作用,并考虑湖区降雨、湖周细小支流对洪水预测精度的影响。 本文主要的研究内容及成果如下: (1)根据湖口、汉口水文数据,分析江湖洪水遭遇及长江洪水倒灌情况。研究结果表明长江干流洪峰通常晚于鄱阳湖洪峰,江湖洪水遭遇主要发生在6~7月,长江洪水倒灌主要发生在7~9月,且不同年代的倒灌天数和倒灌水量在数量上呈现一多一少交替的分布格局。 (2)根据湖口流量、水位以及长江流量数据,分析历史典型洪水过程的江湖相互作用对鄱阳湖洪水的影响。研究表明当长江流量逐渐增加时,江湖顶托作用逐渐增强,湖口出流受阻,湖口流量减小,当长江流量继续增加时,若长江水位高于湖口水位,江水倒灌入湖。 (3)建立鄱阳湖-九江(江西段)二维水动力模型,模拟历史洪水过程并进行模型验证,对鄱阳湖水位、面积、容积进行误差分析。研究表明模型能较好地模拟江湖相互作用高动态变化的水位过程并能精准的预测鄱阳湖面积、容积。 (4)研究鄱阳湖各河最大洪水过程与长江最大洪水过程发生遭遇后的江湖相互作用并预测湖区水位、面积、容积,研究表明各河流入湖洪水为历史最大时,洪水场景长江洪水倒灌转变为湖区洪水正常出流,表现为大流量出湖,并且湖区伴随超高水位,洪水淹没范围扩大。