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为提高传统雨水收集方法中的雨水调蓄能力,提出一种基于SWMM(Storm Water Management Model)的雨水分流优化方法。该方法在传统的初期雨水弃流工艺基础之上,依据分离器中水位与出口流量之间的关系,调节分离器中的雨水蓄留池出口和市政雨水管道出口之间的高差h来调整分流器的雨水削峰作用。依据分流器原理构建了优化方法的目标函数,并运用PSO(Particle Swarm Optimization)与SWMM相结合对目标函数进行求解进而获得不同降雨情景下的最优高差h,使得分离器在不同降雨情景下针对中、后期的降雨过程具有最佳的雨水削峰作用。研究结果表明:优化方法充分利用了雨水蓄留池的调蓄空间,将削峰作用最大化,与传统雨水收集方法相比,优化方法具有较好的雨水削峰效果,特别是在高重现期降雨下(20 a、50 a、100 a)的雨水峰值分别削减了44.76%、42.03%和40.77%。研究结果可以为城市雨水收集相关研究提供参考依据。 相似文献
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该文针对珠三角感潮浅水湖泊水环境模拟问题,在二维水流-污染物输移耦合数学模型基础上,结合WASP(water quality analysis simulation program)水生态数学模型原理,考虑溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、有机氮、无机磷、有机磷、碳生化需氧量和叶绿素a等8个水质变量及其相互作用的溶解氧平衡子系统、氮循环子系统、磷循环子系统和浮游植物动力学子系统,建立了浅水湖泊水生态数学模型。通过室内实验系统模拟了珠三角某典型感潮人工湖泊外江来水营养条件对蓝藻生长的影响,确定了蓝藻生长速率等关键模型参数,并模拟了湖泊不同换水方案下叶绿素a的时空分布规律,为控制湖泊水体富营养化、预防蓝藻水华爆发提供科学依据。 相似文献
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基于自适应结构网格的二维浅水动力学模型 总被引:1,自引:0,他引:1
基于有限体积法建立了二维浅水动力学模型,提出了能够随着水波演进动态变化结构网格自适应算法,并依据网格自适应准则局部加密和消去网格,保证模型在计算效率与求解精度间取得平衡.空间上,采用水深-水位变量同时重构法定义界面底高程,引入梯度限制器策略,利用近似Riemann的HLLC型求解器计算界面数值通量;时间上,采用多步时间格式Runge-Kutta法.采用底坡项中心近似,并引入附加源项,保证数值格式的和谐性.运用改进的半隐式格式处理阻力源项,提高模型稳定性.经典型算例模拟结果表明,数值模型稳定性与和谐性较好,有较好的地形自适应能力,能够推广应用于复杂地形下水流计算. 相似文献
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为了解决感潮河网径流、潮汐交汇,动力复杂,溃决洪水难以用经验公式准确概化的问题,建立直接以溃口为耦合断面的河网一维、保护区二维侧向耦合模型,将感潮河网与保护区一体化,避免环境因素及经验参数的不确定性带来的溃口流量估算误差。典型算例和中顺大围溃决洪水情景模拟表明:洪水自溃口集中喷射出后分散流向围内,流态受围内下垫面影响显著,溃口水位、流量随外江潮位涨落而起伏变化,由溃口流量过程线计算所得溃口水量与根据淹没区各单元的面积和水深计算的围内总水量一致。模拟成果直接反映下垫面、水头差、潮位涨落,及溃口流态对溃决洪水的综合影响,反映出本耦合模型计算溃口流量及对溃决洪水模拟的合理性、可信性,具有较好的应用前景。 相似文献
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一维浅水方程的强和谐Riemann求解器 总被引:3,自引:1,他引:2
处理底坡项是计算浅水动力学的重要任务之一。针对传统的底坡项处理技术在大起伏地形上的不足,通过计算底坡项对水深和动量通量的影响,并进行相应的分解,构造了集成底坡项的近似Riemann求解器。该求解器具有强和谐性,即能保持任意流速下的恒定流状态。同时,能保证水深计算值非负,有利于计算的稳定性。考虑了干湿界面中固壁、漫流等情况,适应动边界模拟。算例研究结果表明,该求解器能准确地处理底坡项,保证水深非负,和谐性好,激波捕获能力强,适应干湿界面计算,可模拟复杂混合流态问题,因而具有较好的推广应用价值。 相似文献
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针对具有干河床、急缓流态交替的河网水动力模拟,采用MUSCL-Hancock有限体积格式离散Saint-Venant方程组,运用汊点水位预测-校正法处理河网汊点连接条件,建立了断面与河道完全数值解耦的复杂河网水动力模型。运用OpenMP和OpenACC编程模式分别实现了CPU,GPU并行计算。采用经典算例对模型计算精度进行了验证,采用珠三角河网实际算例对不同并行计算方式的加速效果进行了分析。算例研究表明,该模型具有良好的稳定性和计算效率,可适用于陡坡河道水动力模拟,具有较好的推广应用价值。 相似文献
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针对洪水灾害系统动态变化特征,以珠江流域西江浔江段防洪保护区为例,提出了基于CPU-GPU异构平台协同计算的一维-二维耦合水动力并行计算模型;在此基础上,根据防汛工程实际需求设计了洪水演进系统框架及功能架构,并采用C/S体系结构与Web服务交互方式,搭建了防洪保护区洪水演进高速模拟系统,实现了不同水文和溃口条件下洪水淹没在线快速分析及动态展示。实际应用结果表明,该系统计算效率高,展示效果好,运行稳定可靠,交互性强,可为流域防洪减灾决策提供技术支撑,具有较高的实际应用价值。 相似文献
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高密度城市洪涝高标准设防与用地高度紧张矛盾突出。本文通过分析传统洪涝治理模式特点及其应用于高密度城市的局限性,从目标、内涵、方法等三个层次,构建了高密度城市暴雨洪涝治理理论框架,破解了传统洪涝分治模式难以实现洪涝防治标准大幅提升和系统达标的难题。将上述理论框架应用于深圳市深圳河流域,开展了实证研究,其结果表明,运用本理论框架进行洪涝治理工程规划设计,既满足高密度城市化地区经济性和约束性原则,又能实现洪涝共治、系统达标,可为我国城市洪涝治理提供新的思路和借鉴。 相似文献
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针对传统城市洪涝治理洪、涝孤立考虑的弊端,在广州市2020年"5·22"特大暴雨洪涝成因分析的基础上,提出了"洪涝同源"的流域系统整体观,建立了统一市政和水利设计雨型的"大包小、长包短"方法,构建了"城市海绵-市政小排水系统-水利大排水系统"耦合的城市洪涝模拟模型。以广州市某区域洪涝治理为例,研究表明,基于流域系统整体观进行工程布局优化,既满足高度城市化地区经济性和约束性原则,也可实现系统治理、整体达标,有效避免了传统洪涝分治模式存在"因洪致涝、因涝致洪"的弊端,为我国城市洪涝治理提供了新思路。 相似文献