珠江三角洲一维盐度与三维斜压耦合模型

本文将珠江三角洲河网区、河口区以及近岸海域视作一个整体,耦合一维盐度模型与三维斜压模型,并在连接过程中考虑三维模型的分层边界条件,从而构建了珠江三角洲的耦合斜压模型。采用1999年7月和2001年2月的实测资料对模型进行率定及验证,分别模拟了珠江三角洲径流和潮汐共同作用下的洪季、枯季流场及盐度分布。其后分别从验证效果和与单独计算相比是否发生明显变化这两个角度来检验连接计算的效果。研究结果表明,所建立的耦合斜压模型模拟结果与实测值吻合较好;连接计算与单独计算的模拟结果相当接近,模型成功复演了河口区的特征流态与盐度的分布态势。综合分析表明该模型成功描述了珠江三角洲典型的水动力过程,可用以研究咸潮入侵、污染物通量等问题。     

珠江河口水动力一维、二维联解的有限元计算方法

该文应用有限元联解方法计算珠江河网与河口的整个水动力。仿照四点隐式差分法在每个一维单元内部形成独立的单元方程组,改进RMA有限元软件包实现河网一维数值模拟。借鉴弹性力学年中通过固结杆件与块体的连接结点实现两构件组合计算的思路,设计了珠江河网一维、河口二维水动力联解的有限元法,通过单元矩阵的构建、合并与叠加,形成整体方程组,实现整体求解的连接模式,有效地解决了不同形态流场的模拟问题。应用研究表明:该方法合理,计算结果较理想。     

水动力与水质数值模拟中的有限元法

阐述了有限元法在水动力与水质数值模拟中的新发展，数据前处理软件把工程人员从繁重的数据生成和整理中解放出来，联合使用不同类型等参数单元可以更加准确拟合不规则边界，非线性与线性方程组的解法更加完善，从而提高求解精度，减少迭代次数和放宽时间步长，选取海南省万宁小海作为应用区域，对照水文水质实际测验资料，在水动力，盐度和水质（可降解物质）方面展开模拟计算，模拟计算结果与实测值符合较好。     

珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量模拟研究

本文利用一、三维水动力与泥沙耦合模型，计算珠江三角洲河网与河口夏季水沙通量，构建其收支模式，并分析水沙迁移路径与泥沙沉积特征。研究表明，西江为最主要的水沙输入源，磨刀门为最主要的水沙输出口门，蕉门次之。夏季泥沙以淤积为主，上游汇入的泥沙，有39.4%沉积于河网区，其余60.6%经八大口门输入珠江口后，有59.5%发生沉积，另外1.1%输入外海。河网区的水沙输送由径流控制，而河口区的由径流、潮汐、季风等因素控制。河网区各区域的沉积特点因动力条件的差异而呈现不同的规律，大量泥沙在西江干流、虎门水道淤积。珠江口中以内伶仃洋与磨刀门海域的沉积量最大，泥沙在西滩周边和磨刀门海域快速沉积，其中磨刀门海域淤积最为强烈。     

一维河网物质输移模型质量不守恒问题及其修正

质量守恒是数学模型的基本要求。然而,国内一些较为广泛应用的一维河网物质输移模型却存在明显的质量不守恒问题。本文在分析该问题产生原因的基础上,对原模型提出了修正,进而建立满足质量守恒的一维河网物质输移模型,并对修正后的模型进行质量守恒检验。研究结果表明,原模型产生质量不守恒问题的根本原因在于模型的求解变量(物质浓度)定义于河段断面上,而非河段控制体中心,这一不当的设置导致模型在水流转向或者顺逆流的情况下出现质量不守恒的现象;质量等恒测试结果显示,修正后的模型成功解决了原模型质量不守恒的问题,其在计算过程中能够保证质量守恒。     

珠江三角洲河网与河口区CBOD、TN和TP通量模拟

基于一维河网与三维河口耦合水质模型，计算1998年6月（丰水期）、1999年1月（枯水期）珠江三角洲河网与河口区的碳质生化需氧量（CBOD）、总氮（TN）和总磷（TP）通量。结果表明，河网和河口区的污染物通量呈现非常明显的季节变化。在丰水期，河网区污染物的外源输入主要由上游输入的污染物通量（上游通量）贡献；经八大口门输入河口区的污染物通量（入河口通量）是河口区污染物的主要来源。在枯水期，河网区污染物的外源输入主要由河网污染负荷贡献；入河口通量是河口区TN、TP的主要来源，而河口区的CBOD主要来自河口污染负荷。丰水期的污染物上游通量、入河口通量分别是枯水期的8.0~20.2、15.1~21.5倍，同时，丰水期输入南海的污染物通量（入海通量）是枯水期的6.4~9.1倍。污染物主要经东四口门输入河口区，就各口门而言，虎门、磨刀门和蕉门是最主要的输入口门。总体上，河网和河口区对于CBOD、TN、TP均表现出“汇”的作用。     

混合智能算法在引水冲污方案优选中的应用

考虑水质、经济和生态环境影响等因素,建立佛山水道的引水规划优化模型。利用河网水环境数学模型模拟多组引水冲污方案的水质,将输入输出数据作为样本用于人工训练神经网络;将训练好的网络嵌入遗传算法,形成混合智能算法,求解引水规划优化模型。结果表明,混合智能算法能够自动求出不同引水流量下的最优方案,精度较高,无需人工试算,运算速度快,不必对遗传算法与河网模型进行接口处理,具有普遍适用性,为求解耦合复杂模拟模型的优化问题提供了一种理想的工具。     

基于公平区间的污染物允许排放量分配方法

提出一套定量化的水污染物允许排放量的公平分配方法。以平均分配和等贡献量分配作为基本的公平准则，考虑排污者的自然条件差异和合理利用自然降解能力的权利，同时结合排污者的类型和规模差异以及多个水质控制断面的共同作用，采用等满意度法求取公平解。研究结果表明，允许排污量与排污者的实际排放需要成正比，与水质影响程度成反比，有利于促使排污者的削减污染物和优化空间布局，按此方法确定的污染物排放量分配比较公平合理。     

深圳市供水量BP神经网络预测

城市供水量受多种因素的共同影响。以深圳市最近20多年的供水量历史数据为基础,建立了一种基于时间序列的供水量BP神经网络预测模型。该模型的平均相对误差为4.96％。根据建立的深圳市供水量BP神经网络模型的预测结果,未来深圳市近期(2005年)的年供水量将达到52 630万m3,远期(2010年)的年供水量将达到56 142万m3。     

珠江三角洲河网与河口区CBOD 及TN和TP通量的模拟

建立横观各向同性土的破坏准则必须考虑其应力水平和材料横观各向同性的综合影响。本文通过分析横观各向同性土的试验规律,基于横观各向同性土的强度随SMP面(空间滑动面)和沉积面的夹角减小而变小这一假设,建立横观各向同性土的峰值强度表达式。提出了一个关于横观各向同性土的峰值强度和应力张量函数的各向异性变换应力张量。在各向异性变换应力空间,横观各向同性土体被认为是各向同性材料。将变换应力与SMP准Fra则nc结isc合o,海建湾立黏了土横真观三各轴向试同验性数土据的验三证维了破该坏破准坏则准。则分的别合采理用性具。有预横测观结各果向与同试性验的结S果an的ta对M比oni表ca明海,滩本砂文土提和出S的an横观各向同性破坏准则能够合理地描述横观各向同性对土体强度特性的影响。