河道流量逆倒演算法

为解决由于游流量过程反推上游流量过程的河道流量倒演算问题，提出了河道流量逆倒演算法。首先，用实例说明了基于马斯京根法的河道流量直接倒演算法存在计算不稳定的问题，用摄动分析指出了直接倒演算法的演算公式存在不稳定性的原因；然后，针对存在的问题，对直接倒演算法进行了改进，得到了基于马斯京根法的河道流量逆倒演算法。     

河流污染物纵向离散系数确定的演算优化法

提出一个确定河流污染物纵向离散系数的新方法——演算优化法。该方法采用示踪剂在两个断面的时间浓度过程数据,将上游断面的实测浓度过程视作下游断面的连续投放源。在下游断面浓度计算值与实测值的平方误差达到最小的条件下,利用优化方法求出河段的平均流速和纵向离散系数。该方法摈弃了传统演算法采用的冻结云团假设,客观地反映了污染物上游浓度变化过程对下游浓度变化过程的影响,同时避免了演算法中繁琐的试算过程。采用Fischer的室内示踪试验数据,对演算优化法与传统演算法进行比较,结果表明演算优化法的计算过程比演算法更快捷,计算出的离散系数更精确可靠。     

地下水补给对河流水质扩散影响的数值模拟

为能够实时、量化研究地下水补给对河流水质扩散的影响,论文以某平原河流为研究对象,在地下水线源补给假定的基础上,通过基流分割方法对河流总流量进行了分割,借用MIKE11 AD对流扩散模块,分别建立了不考虑地下水补给作用的传统数值模型和加入分割后流量的新数值模型。通过分析河道沿程各点时间上的水质浓度变化过程,量化研究了两模型的差异及其产生原因。结果表明:在上游各点,两模型浓度曲线增长过程吻合度较高,但最终稳定值存在3%的差异;在下游各点,新模型浓度快速衰减,两模型浓度稀释差异巨大,可达到1000倍。由此得出结论,是否将河流流量进行分割研究对于河流水质扩散结果影响较大,这种影响会随地下水的沿程补给长度增加而快速变大。     

一种新的运动波方程有限差分方法

在对运动波方程、数值解法及马斯京根-康吉演算法进行介绍的基础上,提出了运动波三角差分演算法,并给出了该方法的具体差分格式及推导过程。以长江万县至宜昌河段和雅砻江泸宁至打罗河段实测流量数据为例,利用马斯京根-康吉演算法和三角差分法分别进行了演算,并对比和分析了计算结果。结果表明,三角差分法具有预见期、演算方程简单、参数率定容易、演算精度高的特点,适用于河底比降较大河道的流量演算。     

河流水质模型(RWQM1)介绍及实例分析

以河流水质为目标对城市污水系统进行集成管理,是改善河流水质、保护生态环境的有效途径。介绍了国际水协会河流水质1号模型(RWQM1),该模型采用与标准活性污泥模型类似的描述方式,用化学需氧量作为有机物度量描述有机物与营养物,选择表征碳、氢、氧、氮、磷循环的水质成分和模型状态变量,描述河流中好氧与缺氧条件下物质的循环变化过程。该模型可直接与活性污泥模型相连接,用于集成城市污水处理系统的设计规划与监视控制。     

河流水质模型及存在问题

介绍了河流水质模型的基本思想和建立方法,主要涉及控制方程、流体力学方程、迁移方程和转化方程等.论述了现有河流水质模型存在的问题,主要涉及模型的近似性、模型的调整和验证、以及模型的预测性等.一维流动的假定,使计算所得的污染物的浓度,往往远低于河流中的最高浓度.由于模型以BOD作为状态变量,以及对SOD的底栖生物需要量和对细菌降解系数的考虑方法等,因而它不能完全满足质量守恒.为了使模型适用于某一特定河流系统 ,必须根据具体条件对模型参数进行调整.缺乏必要的现场数据对模型进行可靠的调整和验证,是模型应用中的突出问题.在一些特殊情况下,模型的预测能力会变得很差.     

河流悬浮物扩散逆过程定解问题的稳定性分析

本文应用“对数凸性法”对一维非恒定紊动扩散及二维恒定对流扩散的逆过程定解问题,进行了稳定性分析,给出了它们的适定化条件。在适定化条件下,它们均具有平均稳定性.这对于河流水质控制和水质规划有重要的意义。     

漕河段水环境影响预测及自净化分析

以漕河大册营至西庄段河流为研究对象，运用一维稳态水质模型对河流水质进行了分析和预测。通过Excel对模型参数采用单一参数估算法完成估算并进行模型参数的确定和验证。所建水质模型得出的计算值与实际河流的实测值相比，二者的相关系数达到高度相关。说明此预测模型具有较高的精度，可运用到实际中。模型预测结果及漕河河流自净化分析的结果表明漕河河水流往下游时，有机物的污染趋于减缓，对白洋淀的水质未造成严重影响；总汞及氮可能对沿岸地下水和白洋淀水质有一定影响，应控制水质的恶化程度。     

漕河水质污染预测分析

漕河是白洋淀入淀九河之一,其大册营至西庄段位于保定市区西北,因上游大量造纸及城镇污水排放成为污水河,污水部分渗入地下、部分流向白洋淀,成为保定市区最大的水环境问题.通过运用一维稳态水质模型对河流水质进行了分析和预测.模型预测结果及漕河河流自净化分析的结果表明漕河河水流往下游时,有机物的污染趋于减缓,对白洋淀的水质未造成严重影响;总汞及氮可能对沿岸地下水和白洋淀水质有一定影响,应控制水质的恶化程度.     

浊漳河三典型支流的水质对比研究

基于对浊漳河水系三典型支流2008年逐月进行水质监测分析,通过时空变异两个角度对这3条支流的水质进行了对比研究.结果表明:①以农业非点源污染为主的河谷平川河流水质最好;以农业非点源污染为主的高山峡谷河流,由于受到农业活动的影响,水质相对较差;受工业废水和城市生活污水污染的支流河流水质最差,有机物和氮磷指标严重超标.②3条支流中4个化学指标(NH4+-N、TN、TP、CODMn)在不同水域、不同季节具有明显差异.以农业非点源污染为主的河流氮营养盐浓度在丰水期较高,在枯水期较低,TP浓度和CODMn浓度在各个雨期之间变化不大,且相对稳定;以点源污染严重的河流氮营养盐浓度在枯水期最高,在丰水期最低,个别断面TP和CODMn污染表现突出.     

流量元水流复演方法

在广东大亚湾核电站取排水口布置方案的研究中,需要做大亚湾水域的物理模型试验,复演大亚湾水域的水流情况和模拟取排水口设置后的水流情况.为在海岸水工模型试验中复演双向非恒定水流,依照货币面额的设计原理,提出了流量元水流复演的方法,并给出了流量元的最小配置数列.试验研究表明,流量元水流复演的方法可以精确地施放双向的非恒定流量过程,方法简明可靠,为水工模型试验提供了一种新的水流复演方法.     

MATLAB在调洪计算中的应用

MATLAB系统应用到水利计算中,计算精度高,计算程序简捷.而且可以方便地绘制像二维图、一元函数图 像、空间曲线、曲面图等图像。     

洪水演算中堰闸调控的处理

以描述河道洪水运动的圣维南方程组为理论基础，用虚拟单元河段法提出了一种洪水演算中堰闸调控的处理方法，用综合流量系数作为反映堰闸水流局部能量损失的模型率定参数，该方法既简便又有明确的物理概念，并在实际的洪水演算中得到了成功的应用。     

“网河”非稳定流模型在洪泛区洪流演进中的应用

将宽阔的溃口洪水行进范围概化成由河道水塘和联系河道组成的网河,用一维非恒定流方程组来描述主要的水充运动状态,通过简化和变换,改写成统一的四点线性隐式有限差的方程组形式,再用双消除法求解,全部计算在微机上实现,参数用实测资料率定,成果具有较好的精度,在一定程度上反映出横水流方向的水位流量变化,为防洪水利计算开辟一条新的途径。     

水库动库容调洪计算的数值-解析解法

本文从水库实例和理论推导上论证了在动库容占有较大比重的水库调洪计算中，应该考虑水库动库容影响。并且将水库调洪数值-解析解法应用于水库动库容调洪，它使水库动库容调洪计算完全用解析公式求出，不需查图与试算，精度高，速度快，且易于程序化。通过计算实例可以证明用本文提出的方法求出的调洪最高洪水位更接近于实际水位。     

蓄滞洪区洪水演进模拟

系统地研究了描述洪水在蓄滞洪区内演进过程的一不恒定流模型和二维流模型，突出对河流与沿河堤外洼地间水流交换的描述和对淹没区各蓄水单元间水流交换的描述及河流与调蓄区水流连接的描述，最后简要介绍了实例。     

双向波演算模型验证

针对河口地区洪水演算受地形、河床结构影响大的特点,水动力学方法常受这些资料条件限制而导致其使用效果不佳或甚至无法使用问题.在水量平衡、河段单元蓄量方程和谢才公式基础上,提出了以物理定律为基础的水位演算模型.考虑到河口地区河道洪水运动受上游洪水波的顺水传播影响的同时又受下游潮水波的逆水传播作用特点,提出了双向波水位演算设想,把水位演算模型改进成了适合于河口特点的双向波水位演算模型.再结合动力学数学物理方程,提出双向隐式差分格式,组成了差分解模型,进而证明了河道水流双向波演算模型与运动波方程的一致性及其演算模型的物理基础.并在曹娥江的河口段进行了检验,表明双向波水位演算模型结构合理、模拟效果良好.     

蓄滞洪区洪水演进数学模型研究及应用

以二维非恒定流基本控制方程为理论基础,采用有限体积法,建立洪水演进数学模型.根据蓄滞洪区内不同地形条件及洪水调度方案,以相应的水动力学方法,对模型区域的通量、蓄水量和洪水实时淹没水位进行计算,并考虑了公路建设中路基体积、涵洞尺度、取土方量对蓄滞洪区洪水演进的影响.采用恩县洼蓄滞洪区的历史洪水淹没资料进行模型验证,模拟了自然滞洪和分区滞洪两种情况下的洪水淹没过程,模拟结果与历史统计淹没范围基本吻合,预报了公路建设后蓄滞洪区洪水位的变化及风浪对洪水最大淹没范围的影响,为蓄滞洪区中的工程建设和防洪影响评价提供了研究思路和方法.     

三门峡水库调洪演算预报的方法

文章根据入库洪水在不同河段的调蓄特点,采用不同的调洪演算预报方法,对库容随冲淤变化的情况,建立库容实时校正模型,以提高预报精度。