溃坝洪水的数学模型应用

根据溃坝洪水传播和运动的特点,采用守恒性较好和能够捕捉间断波的有限体积法,建立了一个包括上游库区洪水演进、溃坝过程和下游淹没影响区洪水演进的溃坝洪水数学模型,并采用经验公式和实验结果分别对溃口流量和二维溃坝洪水传播进行了验证.利用所建立的数学模型对某水库溃坝洪水演进和传播过程进行了模拟计算,溃口流量变化过程、坝上水位变化、溃坝洪水淹没过程和水量守恒等结果分析,表明所建立的溃坝洪水数学模型能较好地模拟洪水从库尾向坝址的传播以及溃坝洪水在下游淹没影响区的演进过程,并且模型计算结果完全能满足水量守恒,可以用于实际工程计算.     

溃坝洪水的一维、二维耦合模拟

为了给防汛指挥机关进行有计划撤离提供科学依据,探讨了溃坝洪水演进规律.针对山区水库地形的复杂性,建立一种溃坝洪水模拟的一维、二维耦合模型,采用交错网格、线性递推、交替隐格式求解.运用此模型对某水库溃坝洪水进行模拟,对溃坝洪水向下游推进过程、以及洪水漫堤后向下游城镇的演进过程进行水动力学模拟,得出水位和流速的沿程分布,实现水流的快速预报.此模型对山区水库的溃坝洪水模拟具有很强的实用性.     

溃坝及洪水演进数值模拟研究

溃坝洪水计算包括溃坝模拟及洪水演进模拟两部分。为避免复杂公式推导及求解,对溃坝模拟,采用简化模型,对二维洪水演进模拟,采用有限体积法进行求解,引入通度系数模拟计算区内部的阻水建筑物。采用GIS技术实现了洪水演进动态演示功能。     

台风暴雨影响区溃坝洪灾淹没损失评估

东南沿海地区受台风暴雨影响易发生山洪、诱发水库溃坝,且水库下游区域往往地势低洼开阔,易积水而出现大面积内涝,对溃坝洪水演进产生一定影响.采用能够考虑下游初始淹没水深的二维洪水演进模型计算溃坝洪水过程,阐述了溃坝洪水数值计算方法、洪水淹没损失分类及损失率确定方法,建立溃坝洪灾淹没损失评估模型.以戍浦江流域为例,确定溃坝洪灾损失率与淹没水深等级关系,对淹没区进行溃坝洪灾淹没损失评估.计算结果表明：水库一旦发生溃坝,洪灾将造成83亿元经济损失,下游社会和生态环境遭到严重破坏,采取有效的预警措施能够显著减少下游的人员伤亡及经济损失.通过溃坝灾害评估,有助于提高水库安全管理水平,为制定防洪避险预案提供支持.     

利用混合语言编程实现计算流体动力学计算结果可视化

探讨了混合语言编程技术在实现计算流体动力学模拟结果可视化应用中的一些主要技术问题,在此基础上,具体实现了对二维温差泊肃叶流数值模拟的交互式控制和实时流场显示,对克服流体流动数值模拟过程中的非直观性和不能进行交互处理具有一定的应用和参考价值.     

基于OpenGL三维河网地形与数据场的可视化

结合虚拟现实技术在数字流域中的应用,研究了数字高程模型的建立与三维地形实时绘制显示的机制.详细描述水利工程三维模型的构建及可视化仿真,在三维数字河网基础上叠加了实时计算的流场与温度场的数据,实现三维动态流场与温度场可视化.基于OpenGL环境开发的交互式可视化仿真系统形象地描绘流域内的地形场景、水利工程、河网等,对实现三维漫游、空间信息查询、洪水淹没分析和专业成果数据的可视化分析方面具有重要的作用.为分析水利水电工程建设对河道天然径流的影响,尤其是库区上下游水温方面的生态环境影响,提供了一个可视化的分析平台.     

洪水数值模拟的三维动态可视化方法

针对洪水淹没的灾害评估与应急决策管理等问题,本文结合GIS技术与Mike21软件,设计了基于Mike21计算数据的GIS洪水淹没三维动态可视化方法。基于GIS构建研究区段数字地形,建立Mike21二维洪水数学模型,确定糙率与边界条件;模拟典型工况下的来洪情况,计算洪水淹没范围、历时、水深、水位和流速等要素;通过可视化数据的提取与建筑物实体参数化建模,对研究区域三维场景融合,并采用空间数据库与属性数据库相互调用机制,实现淹没过程的动态模拟与实时信息查询。以依兰航电枢纽区段为例,设计开发了依兰航电枢纽区段洪水淹没三维动态可视化系统,能够较好地将Mike21数值模拟结果与GIS的数字地形模型进行耦合,实现洪水淹没三维可视化,为研究区段防洪决策提供数据参考。     

基于Power Builder的流域洪水实时预报系统研究

应用面向对象的可视化开发工具PowerBuilder和二水源新安江模型 ,开发研制了流域洪水实时预报系统 .经唐河流域 1975年洪水资料进行检验表明该系统是有效的 ,其预报成果为流域洪水预报调度提供了重要的决策依据     

溃坝洪水演进数值模拟研究

采用基于MacCormack预测——校正技术的隐式数值格式求解控制水流运动的二维浅水方程,建立了模拟大坝瞬间全溃或局部溃倒所致的洪水演进过程的数学模型。应用该模型对单宽一维瞬间溃坝的水位、流速进行了数值计算,并与理论解进行了比较;最后用该模型预测了矩形河道中大坝瞬间局部溃倒时的洪水演进过程,并对模拟结果进行了定性分析。算例说明该数学模型对模拟溃坝洪水波很有效。     

三维虚拟变电站数字可视化管理与监控系统

研究面向变电站营运管理的三维虚拟数字可视化系统,将三维虚拟和数字可视化技术与变电站现有系统与信息集成起来,包括PMIS系统、实时监控系统、实时视频监控系统、火灾报警系统、安全防护系统等,实现变电站各种信息的一体化多维展示,解决目前变电站各种系统以二维方式离散展示信息的缺陷,提高变电站的运行管理与监控水平.     

基于AVS的颅颌面整形手术计算机模拟的研究

建立了一套适用于正颌外科,口腔正畸科和颅颌面整形外科等颅颌面畸形整形手术,基于多媒体PC机的立体可视化整形手术模拟计算机辅助系统.原型对以统一规范方法采集的头颅CT图像数据进行预处理、数据格式转换,并在图像配准基础上,通过立体可视化技术,对断层图像进行三维重建和立体显示;最后,运用多平面分割、可视化交互技术,实现Le Fort Ⅰ手术模拟.     

可视化技术及研究方向

可视化技术是图形生成和图像理解相结合的一种新技术．它既可理解送入计算机的图像数据，也可从复杂的多维数据中产生图形；可以把科学计算过程中的数据及结果转换成几何图形及图像信息，从而使之可以在屏幕上显示出来并进行交互处理．本文主要阐述可视化技术的内涵及应用研究中的关键技术问题．     

语音情感信息可视化建模研究与探析

语音情感识别是情感计算领域的一个重要分支,研究者们尝试从多种角度对其展开不懈研究。本文从可视化的角度出发,提出了基于信息可视化的情感识别方法,原始语音情感特征经过图表示映射为包含内部数据结构信息的新型情感图特征,在一定程度上促进了语音情感识别系统的性能提高。另外,还将信息可视化技术应用到情感识别结果的表达上,实现情感信息的生动描述和高效表达。在信息可视化技术和语音情感识别研究充分融合的基础上,构建了一个完整的语音情感信息可视化模型,作为系统实现的基础。     

高层钢结构罕遇地震分析中的几种计算机技术

程序设计方法和软件易用性研究是现代数值分析技术发展的一个重要方面．将几种现代计算机技术应用于高层建筑结构非线性抗震分析，提高了计算效率和准确性．面向对象有限元技术的应用提高了有限元分析软件编制和维护效率；DAO数据库技术的应用实现了有限元分析在数据平台层面上的统一；Open-GL可视化技术使得有限元分析的前、后处理功能强大而方便；稀疏矩阵求解技术的应用节省了计算资源，提高了计算效率．通对实际应用．验证了这些技术的可行性．     

免标定扩充现实技术在土木工程可视化中的应用

扩充现实（Augmented Reality）使观察者能够同时看到真实世界以及扩充了真实世界的、来自于计算机模型的信息，从而具有更丰富的信息空间，与传统虚拟现实相比，它具有更强的真实性，大大提高了可视化效率。提出了基于透视的AR技术在土木工程可视化中的应用，论证了基于透视表示的AR方法及其对大坝工程的应用。结果表明AR技术可以广泛应用于大型水利工程建设的仿真、城镇与环境规划、虚拟漫游系统、环境评价等。     

混凝土拱坝浇筑仿真的可视化技术研究

:针对如何实现混凝土拱坝浇筑仿真程序的输入和输出的可视化这一问题 ,论述了用户界面设计和科学计算可视化的基本原则 ,并给出了一种基于VisualBasic的实现方法 .     

水利工程三维可视化仿真技术与系统研究

可视化技术在水利工程中的应用方兴未艾,结合作者的研究工作,对水利工程三维可视化仿真中涉及的关键技术和难点进行了分析和研究,给出了相应的解决方法,并提出了一个面向水利工程的三维可视化仿真系统框架,展示了三维可视化仿真技术在水利工程中的应用前景.     

基于多磁盘内存映射的并行湍流相屏生成方法

大气湍流仿真的核心问题是生成较高精度的多层湍流相屏。针对经典谱反演生成方法,占用大量计算机资源,且无法并行计算的问题,本文提出并实现了一种基于多磁盘内存映射的并行计算方法。该方法的基本思想是将数据量较大的文件暂存在多个磁盘上,分块映射部分数据到内存中进行并行计算,使用操作系统提供的函数接口实现了无需人工干预的分块自动化内存映射机制。实验结果表明,新方法运算速度提升明显,仿真结果较为准确。该方法不但可以解决大数据湍流相屏的并行生成,还适用于一般的大数据科学计算和计算机仿真。     

云计算:概念、技术及应用研究综述

近年来,云计算作为一种新的服务模式已成为计算机科学领域的一个研究热点.首先从定义、部署模式、特征和关键技术等方面对云计算进行了综述,然后剖析了当前主流云计算参与企业和应用实例,最后讨论了目前云计算发展存在问题与机遇,旨在为了解云计算当前发展状况、研究趋势以及科学地评估云计算的运营和使用提供参考.     

基于粒计算的图像处理应用研究

粒计算是一种对事物的处理方法和思想,它具有层次化的结构,已在许多领域中得到应用。对图像的处理是多媒体技术、信息处理技术应用的一个重要因素,利用粒计算的思想进行图像的处理有其理论依据和应用意义。本文在学习和研究粒计算基本结构的基础上,将其应用于图像编码和识别中。