海河流域水文信息查询系统软件设计与开发

该系统采用浏览器/服务器体系结构,基于远程服务器数据库中的基础数据和实时数据,具有水文信息分析处理、地理分布式信息查询(电子地图查询)、站点定位等功能,可以方便高效地进行流域水情会商、信息查询、图形显示分析结果等,系统用户界面友好、操作简便.扼要介绍了该系统的设计思路与功能实现.     

太子河流域环境流量保障管理系统平台构建及示范应用

本文依托辽宁省水资源管理系统,集成以环境流量计算与评估预警模型为核心,基于数据库技术、GIS技术和三维可视化技术的太子河流域环境流量管理系统,形成具有流域水环境系统仿真情景展示、模型驱动、信息查询、成果科学可视化与动态演示、流域环境流量保障决策支持等功能的流域水资源管理业务化平台。该平台可为管理部门提供决策依据。     

基于ArcIMS的全国水环境WebGIS信息系统设计与实现

基于ArcIMS9.0系统,并结合ASP、JavaScript等编程技术,设计和开发了全国重点水质测站数据的WebGIS信息系统。该系统实现了全国160多个重点水质测站的水环境信息的WebGIS网络发布,并具有水质指标的最大值、最小值、平均值、超标物、超标倍数等方面的统计分析功能,具备评价时段水质指标的二维、三维图表分析功能,以及水环境信息属性数据查询和全国水质站点GIS图形查询功能。同时,通过该系统的权限管理功能,实现各级流域及各地水环境监测中心的水环境监测数据的网络上报与在线管理,以及水质评价数据的实时入库。     

旱情监测指标体系研究进展及展望

干旱监测指标作为干旱研究的基础与关键,仍存在缺乏有效的分类与使用等问题,为进一步明晰旱情监测指标分类及旱情监测指标分析的不足,通过对旱情监测指标的科学梳理与总结,系统的对旱情监测指标体系进行了归类工作,将旱情监测指标分为气象干旱指标、水文干旱指标、农业干旱指标、社会经济干旱指标、生态干旱指标及综合干旱指标,总结和对比了现有旱情监测指标分类和指标本身的不足。在此基础上,基于干旱研究的未来发展诉求,提出了探索指标深度广度、完善指标动态监测功能、强化指标时空耦合性、耦合多模型多模式干旱体系、耦合多变量干旱监测体系、推进遥感旱情指标监测和提升大数据旱情监测平台构建能力等未来可能发展趋势,为当前进一步开展旱情监测、预测、预警和评估工作奠定基础。     

博斯腾湖流域水资源管理决策支持系统设计与实现

为了提高博斯腾湖流域水资源管理水平,设计开发了针对该流域的水资源管理决策支持系统。系统基于Microsoft.NET平台,采用Visual Studio、SQL Server、ArcGIS工具集开发,在流域“地-云-空”一体化监测体系和系统架构的基础上,构建了地图要素管理、基本水文信息、流域生态流量等主要模块,实现了流域空间可视化查询、实时流量动态模拟、流域生态基流计算以及水资源管理配置等功能。结合博斯腾湖流域1956—2019年水文资料及目前数据获取情况,系统可为不同发展模式下水资源管理提供多方面参考信息和技术支撑,能有效提高水资源管理部门决策效率。     

甘肃省黄河流域取水许可管理系统设计

为适应甘肃省黄河流域水资源综合管理现代化实际需求,对甘肃省黄河流域取水许可数据进行了标准化汇总,建立了县级行政区划和三级流域分区的取水许可空间数据库。运用GIS技术,对甘肃省黄河流域取水许可数据的关键要素进行了定量化分析和时空动态特征研究,开发了甘肃省黄河流域取水许可管理系统。系统采用数据管理层、表现层、应用层三层结构实现对数据的管理,主要功能模块有地图基本操作、信息查询、统计分析、数据维护等。     

中国地形图查询管理系统设计与实现

本文分析了中国地形图的分类规则,研究了图幅网格数据的生成方法,并基于组件式GIS和SQL Server数据库技术,借助Microsoft Visual Studio开发平台设计开发出中国地形图查询管理系统。实现了地形图数据管理、数据导入导出、空间查询、行政区查询、流域查询、新旧图幅号对照等功能,弥补了当前地形图信息查询系统的功能缺陷。     

干旱区某河流流域风险源管理系统研究

运用"压力-状态-响应"(PSR)模式,采用熵值法和层次分析法(AHP)对指标体系进行赋权。根据流域水环境风险源模糊综合评价模型风险源评估指标体系,拟定流域的33个重点风险企业清单。然后,利用Visual Studio可视化平台及SQL数据库,结合ArcGIS Engine开发了集基本信息与风险源查询、追踪和评估为一体的流域水环境重点风险源信息管理系统。此风险源管理系统,将数据信息通过编程实现可视化,并实现风险源信息的查询、更新、分析等功能。同时建立了风险源污染特征数据库、源追踪技术模块,为该流域的水污染事故溯源提供技术支持。     

基于ArcGIS Engine的乌东德水电站环境信息系统的设计与实现

 乌东德水电站环境信息系统是利用ArcGIS Engine技术和Visual Basic开发平台,以乌东德水电站的基础地理信息、环境专业数据和属性信息为基础建立数据库,依托GIS的空间分析功能、生态环境评价规范和水质模型建立的为水利水电开发服务的环境管理与决策支持系统。系统由查询服务系统和决策支持系统2个不同层次组成,查询服务系统包括对环境信息的显示、编辑、信息检索、数据统计、空间分析等功能;决策支持系统包括生态环境评价与动态监测模块、环境影响评价模块、水污染事件应急预警模块等。介绍了系统功能的实现方法和主要研究内容。目前使用的效果证明,系统完全达到了设计的目的。     

海河流域河道电子图的开发

电子图是含有多类信息的系统集成.海河流域河道电子图的开发以纸介质图册为基础,结合流域的河流分布特点,采用了地图整饰、综合等图形数据处理技术,基于地理信息系统设计了数据层的数据处理、编辑功能模块以及应用层的图形显示、查询分析和输出功能模块,可以满足用户对河道信息的查询、更新、分析等需要.     

地下水数值模拟中的参数随机模拟

从水文地质参数的随机性出发,以滦河某拟建水源地为例,采用地下水数值模拟软件GMS建立了参数随机模拟的数值模型,并求得模型的随机解,计算出模型的水位均值流场和水位标准差分布.结果表明:在模拟非均质含水层二维流动问题中,充分考虑渗透系数和给水度的随机特性的蒙特卡罗法预测结果可靠,比确定性方法更加科学、有效.     

参数随机模拟在地下水溶质运移数值模拟中的应用

从水文地质参数的随机性出发,以我国南方某大型铀尾矿库为例,采用GMS软件(地下水模拟系统)建立了参数随机模拟的数值模型,分析了渗透系数的空间变异性对地下水溶质运移的影响.结果表明:渗透系数的空间变异性对地下水溶质运移结果有较大的影响.在其它条件都相同的情况下,随着渗透系数标准差的增大,污染物运移的范围扩大,污染物浓度标准差等值线图变得越来越不规则,污染物质心位置偏离面源中心.     

水电厂仿真培训系统故障模拟与报警功能的实现

以清远蓄能电站仿真培训系统为例,介绍了OTS2000仿真系统在故障应急培训功能中模拟故障信息产生与上送功能的实现方法。该仿真系统可模拟水电厂实际计算机监控系统,对生产过程中变化的状态点和报警点进行记录,模拟监控系统的故障信息变位上送功能,从而为水电站培训人员模拟故障分析提供更准确和全面的信息记录。     

溃口近区二维数值模拟与溃坝洪水演进耦合

基于黏土心墙砂石坝的溃决过程,以及溃坝洪水传播和运动的特性,建立黑河金盆水库大坝溃口近区二维数值模型和下游地区溃坝洪水演进耦合数学模型。使用DAMBRK法计算逐渐溃坝,并应用其结果进行后续模拟。采用Abbott-Ionescu六点隐式有限差分格式求解一维模型,采用单元中心的有限体积法求解二维模型方程。采用侧向连接方式,将黑河两岸计算水位点与二维网格单元相连,实现一、二维模型的耦合。采用所建立的二维模型对溃口近区进行计算与模拟,得到计算区域某一时刻的水深及流速分布。应用所建耦合模型对黑河金盆水库万年一遇入库洪水漫顶致溃坝洪水进行数值模拟,得到一维河道内各断面的水位和流量变化过程,以及二维计算区域内不同时刻的水深分布图、流速矢量图和淹没范围变化过程。溃口的形成过程不仅包括漫顶水流的直接作用,同时包括溃口形成过程中两侧漩涡状水流的反冲刷作用。耦合模型可以同时兼顾河道内的水流变化以及河道外计算区域内的洪水演进过程,从而减少由于计算结果偏大或偏小所带来的防洪资源浪费和防洪措施不利等不良影响。     

数值模拟二维溃坝

该文应用Level Set方法研究了二维溃坝问题.用二阶投影法和高阶迎风格式求解二维Navier-Stokes方程,用CIP(cubic-Interpolated Pseudoparficle)方法求解Level-Set方程.通过数值计算得到了各个时刻溃坝运动界面的变化和相应速度的分布,该文的数值结果与相关的数值实验结果基本一致,说明该文的算法对于捕捉溃坝波的破碎和融合是实用且有效的.     

两相流相界面迁移的数值模拟

该文采用VOF法追踪了重力流液液和气液相界面的迁移，发现VOF法可很好地追踪强非线性、大形变的相界面随时间的变化。重点讨论了不同相密度比、黏性比条件下，液液相界面和气液相界面的运动形式，验证了液液相界面主要受Kelvin-Helmholtz不稳定性控制。结果显示：液相密度比越大，液液相界面随时间变化越快，气液交界面不再保持水平位置，而以摆动的形式存在；在黏性比小于5时，黏性比不太影响液液相界面随时间变化。     

溃坝洪水数值模拟

在已有溃坝洪水数学模型基础上建立的溃坝洪水计算模型，可对洪水由库尾向坝址的传播过程、溃坝洪水向下游的推进过程、溃坝洪水漫过堤防后在下游城镇内的淹没过程进行水动力学模拟．利用所建立的溃坝洪水计算模型，对某水电站大坝溃坝洪水在拟定的各工况下进行的坝下游洪水预测表明，溃坝历时、水库上游来流量及溃坝时不同的坝前水位是影响该模型计算结果的主要因素．     

基于降雨空间变异的潜水运动随机模拟方法Ⅰ——非条件模拟

将降雨视为随机场，考虑降雨入渗补给量与地下水埋深的关系，采用二维稳定-非稳定潜水运动的KLPC模型，分析了降雨的空间变异性对水头均值、方差和协方差的影响，利用变异系数描述了水头、流速和水动力弥散系数的变异程度。结果表明，KLPC算法的随机模型具有优越的计算效率；水头方差随降雨场方差和相关长度的增大而增大；在降雨空间变异的条件下，水头随机场呈现出明显的非平稳特性且具有各向异性结构；在非稳定流中，水头协方差表现出“扩散”和“平移”的特性；水头的变异程度较小，在随机模拟中可以不考虑降雨空间变异对地下水流动的影响；但水头的变异导致了流速和水动力弥散系数强烈的变异性，在溶质运移的随机分析中需要予以充分重视。     

水泵水轮机增减负荷过程三维流动特性大涡模拟分析

采用大涡模拟(LES)对水泵水轮机增减负荷过渡过程进行三维非定常数值模拟,捕捉到了不同开度下叶道中多种涡系结构,展示了叶道涡涡量分布,分析了水轮机工况及水泵工况小流量运行区的流动结构变化特性,揭示了水流进口攻角与叶道涡涡系结构关系,对各类叶道涡不同形态进行了研究并提出了马蹄涡识别变量,并对比分析了水轮机工况及水泵工况涡结构变化特性。计算表明水泵水轮机的水力稳定性与机组运行工况改变时的流动结构特性密切相关,在增减负荷过渡过程中,叶道涡结构的尺度及分布范围均随时间发生较大变化,是影响流态发生巨变的主要因素。     

基于降雨空间变异的潜水运动随机模拟方法Ⅱ——条件模拟

建立了降雨空间变异条件下基于KLPC解法的潜水运动条件模拟方法，假设平面上若干测点的降雨量已知，分析了当随机模型中加入雨量站观测值时水头、流速和水动力弥散系数标准差的变化情况。研究结果表明：在条件模拟中，由于降雨协方差具有非平稳结构，需要采用数值解法来求解Fredholm方程；条件模拟方法计算出的水头、流速和水动力弥散系数的标准差要小于非条件模拟的结果；在降雨空间变异条件下，降雨的相关长度越大，方差越大，条件模拟对水头标准差削减越明显；与水头相比，条件模拟下流速和水动力弥散系数的标准差的消减更为明显，因此在考虑降雨的空间变异性时，条件模拟可减小溶质运移输入参数的不确定性具有一定作用。