基于skyline的渭河下游洪水演进三维可视化系统研究

本文以二维洪水演进模拟研究提供的水文数据和三维场景数据为基础,以skyline为开发平台,进行组件式开发,采用了B／S网络体系结构,将水文栅格数据和场景数据集成到可视化系统中,构建了渭河下游洪水演进三维可视化系统,模拟了渭河下游典型洪水的三维动态演进过程,再现了洪水淹没场景,实现了实时汛期查询分析,为防汛管理提供了决策支持。     

基于VRP的溃堰洪水演进4D交互式可视化研究

水利工程溃堰洪水演进分析对工程设计与灾害预警有重要意义。基于Virtual Reality Platform(VRP)平台,利用图形图像处理方式直观地模拟洪水演进过程,系统全面地分析洪水要素在时间与空间上的相互关系。融合多种数字处理技术进行数据可视化,建立洪水水力要素的时序变化与图形之间的映射关系,表现河道溃堰洪水水位、水深等水力要素的演变过程。实例说明VRP可模拟围堰溃堰洪水演进全过程,实现动态分析与用户交互,表明基于VRP的溃堰洪水演进动态4D可视化对洪水风险整体分析具有独特优势。     

黄河水情会商可视化支持系统建设研究

采用B/S三层架构体系,利用三维GIS可视化技术,结合水文数据库和预报模型的输出成果,建设了黄河水情可视化支持系统.实际应用表明,该系统利用三维可视化技术、仿真技术,实现了水利工程、水文站等水利设施基本情况的查询;结合实时和历史水文资料,实现了洪水演进的动态展示以及水文信息的分析计算.系统在黄河防汛会商决策过程中得到了应用.     

3S技术在防汛抗旱中的应用

防汛抗旱工作中的大部分信息属于空间信息,可以充分应用3S(RS、GIS、GPS)技术。介绍了目前3S技术在防汛抗旱服务系统中可以提供可视化的图形查询界面,灾情统计评估,模拟洪水演进和淹没过程,进行洪水汇报及旱情旱灾统计等功能,为防洪规划提供依据,同时为今后水利信息化和现代化提供帮助。     

天然河道洪水演进数值模拟及动态可视化研究

为使洪水演进中计算获得的枯燥的水文数据变得直观形象,进一步丰富洪水演进可视化手段,运用以一维水动力学为理论基础的MIKE11 HD模型对北江流域白石窑坝下至连江口段洪水演进进行了数值模拟,借助MIKE11 GIS的“纽带”作用,结合ArcGIS平台实现了洪水演进过程的动态可视化。结果表明模拟计算精度和可视化精度良好,反映出洪水在滞洪区和峡谷区演进过程中的不同演进特点。直观形象的洪水演进过程有利于决策者全面把握洪水进程,提高流域防洪决策能力。     

Ｓｕｐｅｒｍａｐ组件式开发在洪水演进中的应用研究

目前对洪水爆发过程研究的计算软件较多，但其计算结果专业化程度较高，需借助ＧＩＳ软件进 行数据可视化分析。但ＧＩＳ软件大部分功能相对洪水特性的针对性不强，功能难以满足使用者需求。 针对这一问题，结合实际案例和使用需要设计了洪水演进三维动态可视化系统。洪水演进三维动态可 视化系统是由Ｃ＃语言编译，结合ＳｕｐｅｒｍａｐｉＯｂｊｅｃｔｓ．Ｎｅｔ组件和ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１７开发工具，可更直观展 现洪水的推演情况，同时简化部分繁琐步骤提高工作效率，能实时监测查询河道淹没点，淹没范围等情 况，能够多细节多角度的观察洪水的爆发情况，为决策管理等提供参考。     

基于三维GIS的水库洪水调度模拟系统研究

针对传统水库洪水调度中,二维图表展示数值计算结果不够直观的缺陷,以高分辨率数字高程模型和遥感影像为基础,建立了三维交互式展示水库地形地貌、水工建筑物及下游河道沿线的可视化平台。以此平台为基础,可进行三维可视化浏览、查询、分析与模拟,实现了三维仿真环境下演示水库调度方案、模拟溃坝洪水演进过程、分析洪水淹没影响等功能。系统为水库调度科学决策提供了一个综合性的、逼真的会商环境,可使决策者在最短的时间内准确直观地获取决策辅助信息。     

黄河流凌过程三维动态可视化系统设计与实现

为实现流凌过程的三维可视化展示,提出一种基于冰水动力学原理的黄河流凌过程三维动态可视化系统的实现方法,通过二维冰水动力学模型模拟流凌演进过程,采用3DMAX多边形建模技术创建冰凌实体三维模型,结合Unity3D技术和C#语言实现二维模型计算成果的三维动态表达。通过界面设计与系统功能开发使该系统具有场景漫游、显隐控制、信息查询、二三维一体化展示等功能,展示效果真实感强、交互性好,实现了对黄河内蒙古河段头道拐弯道流凌过程的三维可视化展示。     

施工期智能度汛关键技术研究与应用

基于上游水情监测数据进行工程施工期度汛已不能满足安全度汛需要,本文通过将水文演进模型与GIS可视化结合,构建了施工期智能度汛平台,实现工程施工期度汛空间数据管理、洪水演进可视化、洪水模拟仿真与预警等功能,解决了以往度汛系统不直观、不及时、不准确等问题,在工程施工期度汛工作中发挥了重要作用。     

基于Vega Prime的流场三维动态可视化研究

基于数学模型的洪水演进计算输出结果通常表达为数值表示的水位流速场,为了探寻洪水演进的规律,借助可视化的手段将数据进行了基于图像图形的直观表达;同时以虚拟现实平台软件Vega Prime为基础,分析了实现流场动态可视化的技术框架、实现方法,并通过实例对该方法进行了验证。结果表明,该方法能较好地实现流场的可视化表现,可用于超大流量天然河道洪水演进模拟。     

基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统研究

针对当前防汛工作中存在的数据分散和数据异构问题,本文设计并开发了一套基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统,并应用到陕西省防汛工作中。提出了系统的目标和任务,对系统总体结构、功能及其关键技术进行设计。应用实例表明:基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统较好地实现了水雨情信息的实时监测,雨量信息的多模式查询,河道、水库信息的高效组织、管理与展示。特别是在2010年陕南暴雨、2013年延安特大暴雨期间,防汛指挥部门通过该系统迅速收集汛情信息,提前预警,为人员撤离赢得宝贵时间,最大限度地减轻了损失,发挥了巨大的社会效益。系统整合效果较好,应用可靠,极大地提高了防汛分析与快速应对能力,具有较好的实用价值和应用前景。     

长江流域防洪调度决策支持系统设计初探

为了提高长江流域防洪调度决策的时效性和可靠性,需构建一套服务于多层级用户的防汛管理智能决策支持体系。通过建立长江流域河网及控制性节点的拓扑关系,对核心业务功能进行了模块化设计,实现水情预报、洪水演进、防洪调度以及洪水风险分析的预报调度一体化。基于核心业务模型和信息扩展接口,利用GIS可视化技术及WebService交互技术的集成,研制了长江流域防洪调度决策支持系统,可实现流域水雨情的实时查询和防洪调度方案的快速模拟,为流域防汛管理决策提供专业、科学、准确的技术支持。     

历史水灾档案信息化中的几个关键问题研究

历史水灾档案是我国独有的珍贵历史文献资料,时序长,系统性、完整性强,对于研究我国历史水灾演变规律,指导现实防洪减灾意义重大。档案资料信息化,可以进一步提升资料的应用价值,但在信息化过程中需要解决许多关键的技术问题。例如,水灾信息的采集与整编,水灾信息的系统性、完整性和同一性处理,历史地名与当代地名对照并与水灾信息建立相关关系,系统规划与数据结构设计,水灾信息的查询与展现方法,以及水灾信息的统计分析和应用等。解决好这些问题,可以使水灾信息的社会效益和经济效益得到充分发挥。     

影响黄河下游洪峰传播时间因素的分析

洪峰传播时间是水文预报中的一个重要因素，为了较好地做好黄河下游洪峰传播时间的预报工作，依据洪水波运动的基本规律，结合黄河下游特有的断面形态和河槽的变化规律，分析研究了黄河下游的水面比降、水流阻力与洪峰传播时间的变化关系，进一步探讨洪峰传播时间与河床糙率关系建立的方法。     

北江大堤保护范围洪水风险信息系统的开发

结合北江大堤洪水风险图试点研究工作 ,从GIS应用开发角度 ,系统阐述设计和开发洪水风险信息管理系统的步骤和技术特征 .该系统集洪水风险基础信息的处理、风险图制作以及灵活的风险信息查询、洪灾损失评估与避难设计等于一体 ,并动态建立了与洪水数值模型的关联 ,使系统能高效地完成各种核心的洪水风险信息分析工作     

乐山市山洪监测预警系统设计与建设

随着山洪灾害防治县级非工程措施建设规模的扩大,提高省、市、县三级应急联动能力,提升防灾科学管理水平成为重要课题。针对乐山市山洪监测预警系统的建设提出了系统总体设计方案,展示了四级山洪灾害数据共享汇集关系并分析各模块的工作机制;同时,对数据信息采集共享子系统、信息查询及监测子系统、预警响应跟踪子系统、移动工作子系统的数据传输、查询、监控预警等功能以及具体实现进行了重点阐述。所述预警系统体系完整,为市级山洪预警系统的建设提供了借鉴和参考。     

防洪决策支持系统的开发和应用

在国家“八五”科技攻关成果（８５ １６ ０１ ０３）的基础上简要介绍防洪决策支持系统的研究现状和发展趋势、系统结构和主要功能，以及系统开发中需要的相关技术。以长江上游“８１．７”洪水的发展过程为脉络，通过系统运行模拟示例，显示了防洪决策支持系统在信息查询、水情仿真、方案评价等方面的强大功能及其在防洪决策过程中的支持作用。     

Large-scale 3D numerical modelling of flood propagation and sediment transport and operational strategy in the Three Gorges Reservoir,China

Sediment deposition carried by flood flow is the main cause of reservoir sedimentation. This can be reduced by an appropriate operational strategy of flood flow and sediment in the reservoir. High-precision and large-scale hydrodynamic models to predict flood propagation and sediment transport in reservoirs are extremely important for an efficient flood forecasting and real-time joint regulation of water and sediment in reservoirs. In the present study, the three-dimensional (3D) numerical semi-implicit cross-scale hydroscience integrated system model (SCHISM) was adopted to model the flood propagation and sediment transport in the approximately 280-km-long reach in the Three Gorges Reservoir. This model is mainly focused on analysing the asynchronous movement characteristics of flood propagation and sediment transport and the operational strategy of sediment peak regulation. The flood event in July 2013 was reproduced by the numerical model, which was validated by a comparison with the measured data. The results indicated that the numerical model has the ability to accurately simulate the flood propagation and sediment transport processes. The time that the sediment peak lags behind the flow discharge peak increases as the flood waves propagate downstream, reaching 8.1 days at the dam site. During the rising period of the flood, the discharged flow is lowered to reduce the flood peak, and when the sediment peak reaches the dam, the discharged flow is increased to release high concentration sediment during the flood recession period so as to reduce sedimentation in the reservoir. The model results agreed well with the measured results. The 3D numerical model can be used for the real-time prediction of the arrival time of the flow discharge and sediment peaks for the joint regulation of water and sediment in the Three Gorges Reservoir.     

特高坝及梯级水库群设计安全标准研究Ⅲ:梯级土石坝连溃风险分析

为承应本系列论文提出的建立在梯级水库群连续溃决风险分析基础上的特级土石坝分级标准,本文阐述了溃坝计算、洪水演进和连溃分析模型的基本原理,通过对冲刷模型、泄流渠水深计算方法等方面的改进,提出了一个数值分析稳定、对输入参数敏感性低的溃坝分析方法。通过实际工程算例分析表明,本文方法不仅适用于单坝溃决洪水分析,计算成果符合工程实际,而且对连溃分析也具有很好的操作性。溃坝风险分析可作为土石坝风险等级确定的重要手段,也为实施本系列论文建议的等级标准提供了基础支撑条件。     

断波在朱沱—三峡坝址库区河段传播规律分析

水库群建成运行改变了河道天然洪水传播特性,主要表现在洪水传播时间明显变化。通过建立朱沱—三峡坝址库区河段水动力学模型,模拟分析了不同坝前水位、不同断波流量,以及不同最大流量持续时间条件下的洪水波传播特性,揭示了各因素对断波在该河段传播的影响规律。研究表明:影响断波在河道中传播过程的因素较为复杂,断波流量、最大流量持续时间和坝前水位均会对其传播造成一定程度影响,其中最大流量持续时间对洪水传播时间的影响最小,断波流量其次,坝前水位的影响最大。研究成果可为三峡入库洪水精确预报和三峡水库优化调度提供一定的技术支撑。