人工神经网络模型在航道、港口潮水位预报中的应用

利用BP人工神经网络技术,以主要分潮为输入,在合理选择各参数的基础上,通过BP网络模型确定与各分潮调和常数相关的权值,建立起以短期潮水位资料为基础的潮水位预报模型.并利用该模型对珠江口磨刀门水道的大横琴站的潮位进行预报.结果表明,只要资料时间超过15d就可以很好地预报较长时间的潮位.     

珠江河网典型横向汊道水面线演变及成因

以珠江河网中下游腹地的“四横两纵”横向汊道体系为研究靶区,采用余水位曲率、潮波衰减率公式及双累积曲线法,分析1960—2016年洪枯季的水面线演变过程及其与余水位曲率变化的对应关系,探究与之密切相关的人类活动影响机制. 结果表明,1993年前人类活动以联围筑闸为主,此时水面线在中下游“南沙-容奇”洪季呈下凹型,枯季呈微上凸型（洪季曲率为正,均值为1.50×10^?10 m^?1,枯季曲率为?6.64×10^?12 m^?1）. 在中上游“板沙尾-南华”洪枯季均为下凹型（曲率均为正,洪季均值为1.92×10^?10 m^?1,枯季为5.37×10^?12 m^?1）. 1993年后,中下游河道受人为采砂和航道疏浚的影响,导致水位降低. 围垦叠加海平面上升影响导致口门水位抬升,使得水面线在洪季的下凹程度增大（曲率为正,均值为3.98×10^?10 m^?1）,枯季由微凸变凹（曲率为正,均值为1.85×10^?10 m^?1）. 中上游由于强烈的河道采沙和疏浚,导致中游来流量增大,另叠加桥梁建设对径潮流的阻滞作用,因而水面线在洪季和枯季均转为上凸型（曲率均为负,洪、枯季均值分别为?6.87×10^?10和?0.55×10^?10 m^?1）.     

珠江磨刀门河口日均水位变化及影响因子辨识

珠江磨刀门河口日均水位变动的态势受自然过程与强人类活动的驱动,呈现出明显的阶段性演变与季节性异变。辨识日均水位的影响因子,是河口动力学研究的重要内容,对河口治理和水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文通过流量驱动的数据驱动模型,对磨刀门河口沿程主要站点长时间日均水位序列(1959—2016年)进行分解,分解出由地形和海平面边界共同驱动以及仅由上游马口站流量边界驱动引起的日均水位变化。地形和海平面边界共同驱动的结果表明:甘竹-灯笼山河段春夏两季日均水位变化主要由河道挖沙引起,日均水位下降(平均下降0.26 m);秋冬两季则由口门围垦与海平面边界控制,日均水位抬升(平均抬升0.07 m)。仅由上游马口站流量边界驱动的结果表明:春夏秋三季日均水位变化主要由水库蓄水主导,日均水位下降(平均下降0.13 m);冬季日均水位变化受水库调枯影响,日均水位抬升(平均抬升0.03 m);从量值上看,地形和海平面边界对磨刀门河口日均水位变动的影响大于上游水库调蓄作用。     

西、北江干流的水文泥沙变化特征

根据西江干流高要，北江干流石角水文站的流量，含沙量月均序列资料进行统计，分析西，北江干流流量，含沙量的季节变化和年际变化特征，应用功率谱和交叉谱分析分析研究流量和含沙量的周期变化，应用正反傅氏变换消除周期波动对确定趋势项的影响，由低通序列一元线性回归分析确定西，北江干流来水来沙的变化趋势。     

非匹配网格的三维流固耦合问题

为研究流固耦合问题中的非匹配网格问题的准确可靠的数值计算方法,本文提出了一种基于非匹配网格的三维Common-Refinement方法,将其应用于离散后不可压缩流体与非线性超弹性体的非重叠子区域之间的接触面。采用Petrov-Galerkin有限元法离散不可压缩流体,并对大变形弹性结构体使用连续Galerkin有限元法进行离散。同时使用任意的Lagrangian-Eulerian(ALE)方法处理流固网格的大幅变形,并且采用全解耦的隐式分区方法去分别求解流固两相。为了满足两者之间液体和弹性耦合界面间牵引力的平衡条件,研究了共同细化方法的空间插值的准确性和可靠性。根据一系列的网格划分方案,通过改流体和固体网格之间的网格匹配系数系统地评估Common-Refinement方法的准确性和精度。将本方法应用于三维标准的圆柱体-弹性板问题,并与文献中标准解进行了对比。求解结果表明了这种方法在流固耦合问题中具有足够的准确性和可靠性。