基于MIKE模型的叶尔羌河洪水风险要素计算

为评估叶尔羌河流域洪水风险,以叶尔羌河喀群渠首至中游渠首之间的区域为例,构建了集MIKE11、MIKE21、MIKE FLOOD为一体的洪水淹没演算模型,计算了不同量级洪水下的淹没范围、水深、流速等风险要素,并在此基础上编制了研究区的洪水风险图。计算结果表明,叶尔羌河洪水风险较高,5年一遇洪水就能引起叶尔羌河部分河段洪水漫溢,造成淹没损失。编制的洪水风险图可为研究区的防洪减灾、洪水风险控制提供决策参考。     

基于MIKE与GIS的城市洪水风险分析及应用

以开封市城市洪水风险图为背景,基于GIS、MIKE软件,将城市一维排水河网模型、二维地表产汇流模型和实际地下排水管网模型进行动态耦合,精确模拟开封市暴雨内涝积水过程、淹没演进过程、退水过程和泵站排水过程等。结果表明,模型计算得到的积水点位置、积水深度与现场实测数据基本吻合,说明模型构建方法合理,基本资料和计算参数选用可靠。     

柘林水库第二溢洪道行洪区洪水风险分析

第二溢洪道是柘林水库重要的泄水工程,其泄水能力占整个枢纽的70%,但下游行洪区内人口密集,且有大量建房,一旦启用泄洪,保障区内人民生命财产安全将是重点关注的问题。利用MIKE21 FM非结构化网格模型对下游行洪区进行洪水风险分析,验证对比表明,利用MIKE21 FM构建的二维水动力学模型计算得出的淹没范围较为合理,可为当地防汛部门制定转移措施提供依据,保障区内人民生命财产安全,具有较好的应用价值。     

基于分段模型法的尾矿库溃坝影响预测分析

尾矿库溃坝对下游居民生命财产及生态环境有严重威胁。为预测其溃坝后对下游的影响情况,以湖北省某尾矿库为例,采用DAMBRK模型和MIKE21水动力模型相结合的分段模型法,建立尾矿库溃坝数值分析模型,模拟下泄砂流演进过程,重点分析了下泄砂流的淹没范围、淹没深度及关键位置处的流量。结果表明该方法运用简便,模拟结果符合一般砂流的运动规律,可为尾矿库溃坝灾害应急预案的编制及溃坝灾害评估提供参考。     

石臼湖流域水环境联合数学模型与污染物削减研究

为了解石臼湖流域污染特征,将分布式水文模型SWAT模型与平面二维数学模型MIKE21模型相结合,定量计算石臼湖流域入湖污染负荷和入湖河流污染物削减量.研究表明,SWAT模型对径流、氮负荷和磷负荷模拟决定系数R2均大于0.6,MIKE21模型对总氮、总磷浓度模拟平均相对误差均小于0.3,SWAT模型和MIKE21模型在石...     

基于Caflood的济南城区雨洪淹没模拟

为快速准确模拟城市洪水淹没并分析其时空演化规律,基于元胞自动机洪水模拟软件Caflood建立济南城区二维洪水淹没模型,并对济南城区雨洪淹没进行模拟。利用5次代表性雨洪数据率定模型并通过3次代表性雨洪数据验证该模型;同时为分析不同地形复杂度下的模拟效果及效率,采取不同分辨率DEM数据对20170718特大暴雨进行模拟,并对不同分辨率的模拟结果与MIKE21模拟结果进行对比分析。结果表明,模型率定及验证结果平均误差为0.02m;20170718特大暴雨模拟图形化显示结果基本符合实际淹没情形;选取22个实测点,以10m分辨率DEM作为模型输入的Caflood模拟最大水深平均误差为0.21m,30m分辨率的模拟平均误差为0.33m,但30m分辨率DEM运行时间仅为10m分辨率DEM的1/15,而MIKE21模拟的平均误差为0.27m。由此可见该模型运行可靠、精度较高、能较好地反映洪水的运动特性,与其他分布式雨洪模型相比具有计算时间短、建模条件较低且适应性较好的特点,更适合城市洪水预警与应急预案。研究成果可为城市雨洪模拟与预报提供参考。     

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。     

水陆联合计算方法在风暴潮淹没模拟中的应用

以钱塘江河口区为例,采用水陆联合计算法构建了河口区的风暴潮溃堤淹没模型,并以破坏力较大的#9711台风为典型台风控制条件选取不利路径,模拟了破堤后的潮水淹没情况,获得了保护区发生溃堤后的进水量、淹没水深及淹没区分布等结果,为河口区制定风暴潮防御措施提供了理论依据和技术支持.     

宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区洪水淹没历时及洪水风险分析

为加强宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的安全建设规划,利用MIKE FLOOD软件包建立宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的一、二维耦合模型,采用“96.8”历史洪水淹没资料进行模型验证,对大陆泽任县环水村不同时刻的模拟水位和实测水位进行了对比,模拟结果与实际基本吻合。利用该模型模拟了蓄滞洪区50年一遇的洪水淹没过程,得到了洪水淹没范围、水深、历时等洪水淹没特征信息,并以最大淹没水深单指标来进行洪水风险分区,绘制洪水风险图,为蓄滞洪区的安全建设规划提供了重要依据。     

基于暴雨潮位联合作用的沿海城市洪涝致灾因子风险评估

基于不同标准下的暴雨潮位组合,采用排水数学概化模型和城市水系数值模拟模型计算了各种组合工况下沿海城市不同区域的淹没范围,提出了识别、量化不同区域暴雨和潮位致灾作用度的方法,并进行了暴雨和潮位致灾风险区划,给出了适应各个区域的防涝措施。实例应用表明,对海口市主城区而言,暴雨为内陆区域的主要致灾因子,潮位为岛屿区域主要致灾因子,其他区域多为暴雨、潮位联合致灾。在暴雨为主要致灾因子的区域,加大管网排水能力可有效减轻洪涝灾害;而在潮位为主要致灾因子的区域,新建下游泵站为有效治理措施。     

基于正态隶属度的集对分析模型在河流健康评价中的应用

针对河流健康评价过程中存在的不确定性因素,综合考虑河流物理特征、化学特征、生态特征和服务功能建立了河流健康评价指标体系,并在传统集对分析模型的基础上改进了联系度计算公式,用指标的隶属度代表对应的联系度分量,使用正态隶属度函数处理指标的随机性,提出了基于正态隶属度的集对分析模型,并将其应用于中运河河流健康评价中。结果表明,中运河2012年健康等级为良,为进一步改善中运河的健康状况,应加强防洪工程建设。     

永定河泛区洪水演进特性的数值模拟

为了研究洪水在永定河泛区的演进情况,依据水动力学原理建立了河道与泛区衔接计算的洪水演进数学模型,对永定河泛区进行了模型验证和百年一遇洪水过程的模拟计算。结果表明,验证模型的计算值与调查值吻合较好,由此依据该模型模拟结果,参照现行调度方案将泛区划分为6个区域,统计各区域不同水深范围的洪水体积;百年一遇洪水过程模拟结果表明,第350h泛区淹没面积达到最大值,最大水深超过2m,中下游区域内淹没历时长,水深较深,洪水来临时需尽快转移居民。     

东太湖沉水植物现状及影响因子分析

为确定东太湖沉水植物生物量与环境因子的关系,通过对2013~2017年东太湖水生植物种群结构和水环境状况进行野外调查,分析了水生植物的现状和各因子对沉水植物生物量变化的影响。结果表明,采样区共发现水生植物14种,其中沉水植物6种,浮叶植物6种,挺水植物2种,生物多样性持续减少;东太湖水深先升后降,pH值、叶绿素a含量不断增加,透明度快速下降,营养盐含量变化不大,水下光照环境的恶化越来越不利于沉水植物生长;透明度、温度和pH值等影响因子对沉水植物季节生长和光合作用具有重要影响,其中透明度是影响沉水植物生物量变化的最主要因素。     

感潮地区引清调水方案研究

实施引清调水工程是改善感潮地区城市运河水环境的一项重要辅助措施。利用涨落潮差调水时．确定合理的闸门调度和引排水方案．对于减轻闸下冲刷、确保闸体安全和发挥调水效益有着极其重要的意义。为此，提出了一种控制闸下冲刷的闸门调度方案，建立了引清调水水流水质模型。以浦东张家浜运河为例．计算其闸门调度方案．并通过模拟不同方案下运河水质变化，分析得出了优选的调水方案。     

In-plane transport effects on hydrogen depletion and carbon corrosion induced by anode flooding in proton exchange membrane fuel cells

Anode flooding is frequently encountered in proton exchange membrane fuel cells, which can induce local hydrogen starvation and subsequently result in carbon corrosion in catalyst layers. In this work, we develop a two-dimensional computational model and focus our attention on the mechanisms of hydrogen transport within the diffusion medium when part of the anode channel is clogged. In-plane convection is demonstrated to be the primary mechanism for hydrogen transport at the fringe of the flooded area. As the reactant flows deep inside, however, the dominating mechanism switches to diffusion due to nitrogen accumulation in the anode. Moreover, if hydrogen outside the flooded region is diluted with nitrogen, the length scale for hydrogen to deplete completely is reduced substantially, leading to an extension of the area suffering from hydrogen starvation and carbon corrosion. Meanwhile, the spatial distribution of carbon corrosion rate is emphasized in this work, and the effect of in-plane proton conduction is highlighted. This paper also sheds light on the maximum rate of carbon corrosion, which is demonstrated to be solely determined by oxygen crossover rate at high cell voltages, but is influenced by the kinetics of oxygen reduction reaction at low voltages.     

基于Lattice Boltzmann方法的济南市城区暴雨洪水模型

为能够较好地模拟济南市遭遇强降雨时"南水北淹"的洪水运动特点,构建了一个既考虑淹没又考虑街巷洪水的城市雨洪模型,并在模型中的水动力学计算部分采用了Lattice Boltzmann方法。为判断模型精度,将模型的计算结果与该模型唯一控制站点小清河上黄台桥水文站的实测数据进行比较,并将重要道路上易受淹点的调查水深作为参考数据。结果表明,与实测数据和调查水深相比,该模型模拟结果较好,且由于在街巷洪水、河道汇流计算部分采用了Lattice Boltzmann方法,计算效率较传统的水动力学计算方法得到大幅提高。     

基于模糊可变集合理论的改进型加拿大水质指数评价方法及应用

为解决加拿大水质指数(CCME WQI)的缺陷问题,基于模糊可变集合理论,将水质不确定分析纳入评价,并建立了改进的CCME WQI模型,之后以新通扬运河的水质动态评价为例验证了该模型。结果显示,与传统模型相比,改进的CCME WQI模型的评价结果更为严格,且有效克服了传统CCME WQI模型的突变问题,具有更好的水质预警效果。     

薄差层水淹级别划分方法

大庆油田由于其特殊的地质因素影响,进入高含水期以后,储层平面、层间、层内非均质性严重,剩余油在空间上分布状况较为复杂,薄差储层发育.在调整开发阶段,开采对象从主力厚油层转向薄差层.常规测井解释薄差层水淹级别误差较大.因此,建立一种针对大庆油田薄差层水淹级别识别技术:首先,计算测井曲线的分形维数,然后通过研究区内关键井研究,选取对薄差层水淹特征敏感的测井曲线及其分形维数作为判别分量,建立标准样本集,最后利用Fisher判别方法实现薄差层水淹级别的自动划分.将该方法应用于大庆油田两口井实际资料处理,并将处理结果与岩心分析结果对比,其符合率达到73.5％.该方法对油田开发中后期薄差层水淹解释是有效的,其精度达到油田现场要求,有助于对薄差层井下状况准确勘测和研究,提高薄差层产量.