农田灌溉明渠水量计量方法与设备的改进

黑龙江省现有灌溉明渠水量计量方法与计量设备比较落后，要对水资源科学管理和利用，必须对渠道水量方法与计量设备进行改造，应用电子技术管理水量计量方法与计量设备，使灌区工程发挥最大效益。     

水系提取的集水面积阈值确定方法比较研究

大部分应用数字高程模型(DEM)提取水系的方法，需要确定集水面积阈值。为进一步分析几种常用水系提取集水面积阈值确定方法的合理性与适用性，以提取水系河源与实际河源的距离误差，作为判定真实水系提取方法合理与否的一种判别标准，选用河网密度法、分形维数法、河源最小误差法和河道分支比法等4种主要方法，以东南沿海晋江流域为例，比较不同方法提取的河源与实际河源的距离误差。结果表明，河网密度法、分形维数法和河道分支比法集水面积阈值确定的目视判别，具有较大的不确定性，提取的河源与实际的距离误差都较大。河源最小误差法按提取河源与实际河源的最小距离误差确定集水面积阈值，具有唯一性，是4种基于DEM真实水系提取方法中比较合理的方法。     

对喷射混凝土与围岩粘结强度检测方法的评价与建议

本文对喷射混凝土与围岩粘结强度的现行检测方法进行评价，发现现行规范规定的检测方法都或多或少存在问题，且其检测结果难以真实反映喷射混凝土与围岩粘结情况，为此，作者研究开发了一种新的检测方法——喷射轴拉法。该方法对试件无损伤、并具有加荷不偏心的保证措施，因此该方法检测结果能更好反映喷射混凝土与围岩粘结情况，建议将该方法作为一种新的检测方法.     

半自适应网格方法及其应用

本文发展了一种简单而有效的所谓半自适应网格方法，该方法的一个特点是所有的计算均在物理平面上完成。这种半自适应方法已被成功地应用于定常和非定常一维二维对流扩散方程初值问题的数值解，与存在精确解的结果比较表明，半自适应网格方法的结果具有很少的数值耗散，精度较好，与通常的差分方法比大约增加一倍多一点的计算时间，与变分或微分形式的自适应网格方法相比，大大减少了计算工作量。     

福建省第一次全国水利普查空间数据采集与处理的研究

该文简要阐述开展水利普查对象空间数据采集与处理工作的必要性，根据该工作的目标与任务、对象与内容，提出技术路线与方法，并进行组织与人员配置，设定工作流程，做好质量控制及保密工作。数据处理方法得当，流程合理，环节操作严格，有效地推进了整个普查工作的进程，保障了普查的最终质量和成果。     

渠道三面光防渗混凝土工程计量的计算方法

分析了常用于渠道三面光防渗混凝土工程计量的2种方法所存在的问题，并用实例进行工程量计算比较，结果表明，2种方法的计算误差均较大。运用理论分析与CAD作图相结合得出的另一种工程计量方法，将这种方法与上述2种方法运用于同一工程实例进行计量结果比较，表明这种方法简单实用，误差较小。     

土石坝填筑过程的离心模拟方法

本文从离心模拟方法入手，建议了一个新的分析方法，可以得到坝体填筑过程中的变形与应力，文中还用数值模拟方法对离心模拟过程与实际的坝体施工过程进行了多方面的比较。结果表明，本文的方法总体上符合实际情况，可以在试验中应用。     

碳纤维布在砼裂缝修补中的应用

综合阐述了碳纤维布修补砼裂缝的一般方法，与其它修复方法相比，该方法具有修补效果好，施工方便，安全可靠，经济节约的优点。     

天然水资源价值评估的能值方法及应用

本文从水资源的自然属性出发，提出了采用能值(Emergy)理论与方法研究天然水资源价值的新思路。论述了环境与自然资源定价的能值价值理论；根据水文循环与天然水资源基本特性，给出了水资源生成与能量转换的概念模型；从水的化学能角度提出了天然水资源价值的能值评估方法，包括理论方法与简化方法；并以我国南方某沿海县域为例进行了实际应用。实例表明，基于能值价值理论的天然水资源价值定量评估方法具有可行性。     

岩坡稳定分析的新趋向

论述了岩坡稳定分析可供选择的几种方法，这些方法包括传统的确定性方法，所谓的部分系数方法以及概率法。以挪威中部特隆赫姆市附近道路开挖的稳定分析作为实例。可以断言，虽然传统的确定性方法具有非常确实与易于了解的优点，但为符合新标准与准则它很可能被部分系数方法替代。为使评价具有更好的基础，把概率分析法包括在内是有益的。     

随机质点瞬时加速度谱的构建方法探讨

基于随机过程理论、应用统计学、随机信号分析理论,通过试验实时量测了5种不同流量条件下,顶冲角度分别为83.87°、54.82°、21.71°、2.24°时,不同断面水深对应的60余组瞬时流速信号,构建了随机质点瞬时流速概率模型,并以此推出了随机质点瞬时加速度谱概率模型及随机波列模拟方法。结果表明:基于赖斯白噪声理论的波动模拟新方法构建随机质点瞬时流速概率模型精准可靠,推求的随机质点瞬时加速度谱真实有效。     

基于Monte Carlo方法的地表水地下水耦合模拟模型不确定分析

为分析参数的不确定性对地表水地下水耦合模拟模型输出结果的影响,本文运用Monte Carlo方法对地表水地下水耦合模拟模型进行不确定性分析,并根据不确定性分析结果进行生态恶化风险评估。以石头口门水库上游饮马河汇水流域为例,建立地表水地下水耦合模拟模型,并运用HydroGeosphere(HGS)软件求解。利用局部灵敏度分析方法甄选出耦合模拟模型中灵敏度较高的参数,作为随机变量。最后,运用Monte Carlo方法对耦合模拟模型进行不确定性分析。为了减少不确定性分析过程中的计算负荷,应用Kriging方法,建立耦合模拟模型的替代模型。结果表明:地表水地下水耦合模拟模型中灵敏度较高的参数为渗透系数、孔隙度和曼宁粗糙系数,其中渗透系数的变化不仅对耦合模型中地下水水位产生影响,也对地表水流量产生影响;Kriging替代模型可以在保证一定精度的条件下大幅度减少计算负荷;风险评估结果表明,在当前的水资源开发利用条件状态下,研究区地下水生态环境恶化风险的概率为6%,地表水生态环境恶化风险概率为15%。     

Three dimensional numerical modeling of flows and scalar transport in a vegetated channel

The presence of vegetation plays a significant role in the sustainable development of aquatic systems in steams and rivers, and it affects water hydrodynamics and scalar mixing process. This paper developed a three dimensional large eddy simulation model for flows and scalar transport in an open channel with vegetation. An Eulerian and Lagrangian model was applied to simulate the scalar transport in an open channel with vegetation, respectively. A random walk model was used to describe the mechanical dispersion coefficient in the Eulerian and Lagrangian model. The model was validated by three tests, i.e., the flows in an open channel with submerged vegetation, the flows in an open channel with partly submerged vegetation and the scalar transport in a vegetated channel. The simulation results are in good agreement with the measurement data. As a result, the model has a potential application in simulating the flow and/or scalar transport in an open channel with vegetation.     

多站降雨随机模型在江西雨量站网规划中的应用

动用抽站法的原理，利用随机水文学方法，从而可建立一个流域的多站降雨随机模型，并生成任意站数的任意个样本资料，经过抽站，最后得到满足指定精度的这个流域上雨量站布设数，同时也论证了多站随机模型法可用于一般雨量设站密度地区进行雨量我规划。     

大坝混凝土楔入劈拉试验的并发多尺度区域分解数值模拟

并发多尺度区域分解法应用于复合材料力学性能的多尺度数值试验研究,可在同一有限元模型中分别实现对损伤子区域的高精度细观网格剖分和对线弹性子区域的高效率宏观网格剖分。采用随机骨料模型模拟大坝混凝土细观结构,再结合并发多尺度区域分解法,建立了大坝混凝土的并发多尺度区域分解有限元模型;然后,将模型应用于全级配随机凹凸型骨料试件的楔入劈拉试验数值模拟。计算结果表明:(1)该模型能够重现大坝混凝土楔入劈拉试件的跨尺度破坏过程,计算所得的P_h-CMOD曲线以及宏观裂缝区扩展模式均与已有文献的物理试验结果相符;(2)模型的最终计算规模仅为全细观尺度有限元模型计算规模的43.18%。数值试验模拟结果与物理试验所得结果的一致性说明模型合理,此外,计算规模的减小使得模型的计算效率得到了显著提升。     

水质综合评价的LM-BP神经网络通用模型应用

分析BP神经网络应用于水质评价中存在的问题和目前水质评价中的不足,基于地表水环境质量分级标准和L-M算法原理,提出LM-BP神经网络水质综合评价通用模型。利用随机内插方法在地表水环境质量分级标准阈值间生成训练样本和检验样本,采用顺序和随机两种方法选取训练样本和检验样本进行随机模拟;利用平均相对误差、最大相对误差等统计指标评价LM-BP模型性能,并构建传统BP、RBF模型作为对比模型;以某水质评价实例进行模型验证,并与灰色关联分析法、模糊综合评判法和TOPSIS法评价结果进行比较。结果表明：LM-BP通用模型具有评价精度高、泛化能力强、收敛速度快、算法稳定和通用性能好等优点,可应用于任意水质评价。在实际应用中仅需对通用模型的评价因子、输入维数和隐含层神经元数进行删减即可满足评价要求。     

三维随机波列的数值反演

本文在数值模拟三维随机波浪的基础上，采用频率方向对应模型，实现了空间平稳的三维随机波列的数值反演。用天然海浪观测资料对其进行的验证表明这一方法是成功的。     

拱坝变形监测预报的随机森林模型及应用

大坝变形预报对大坝运行安全评估起着至关重要的作用。传统模型预报精度不够、模拟效果不稳定;若大坝变形数据有异常值时,传统机器算法模型识别和处理异常值的灵活性很小,导致预报结果有偏差。为了解决这些问题,首次将随机森林算法运用到大坝变形监测领域,将大坝测点根据随机森林相似性矩阵分成若干个子集,针对每一个子集建立随机森林预测模型,分区建立预测模型更符合工程实际情况。选取拱坝变形作为研究对象,验证所建模型的适用性。结果表明,根据随机森林的相似性矩阵对大坝各测点的分区情况符合物理和工程实际意义,对各分区子集测点利用随机森林模型建立的预测模型,与支持向量机、BP神经网络模型相比,预测结果精度较高、模型稳定性好,为大坝变形监测提供了新思路。     

混凝土三维细观力学模型分析

混凝土的级配及骨料含量对其宏观力学特性有直接影响,选择合适的骨料模型是进行混凝土细观力学数值模拟的前提,在三维随机凸多面体骨料模型的基础上选择合适的试件模型并进行有限元剖分,利用并行计算技术分别对湿筛混凝土试件三维球形骨料和凸多面体骨料细观模型进行了静载弯拉破坏数值模拟对比计算.计算结果表明,三维凸多面体骨料生成算法是可行的,能够满足混凝土三维细观力学模拟的需要.     

随机噪声干扰下水质模型参数的鲁棒估计方法

本文采用Dobbins-BOD-DO水质模型，用仿真试验模拟了随机噪声干扰对河流水质模型参数估计的影响。试验表明，最小二乘(LS)估计方法关于有色噪声和较高水平白噪声干扰不具鲁棒性，噪声干扰使估计参数漂离系统真实参数。为了克服随机噪声对河流水质模型参数估计的干扰，提出了一种水质模型参数的鲁棒估计方法，即基于M-估计的信赖域算法。通过对比试验和计算表明，M-估计对于有色噪声和白噪声干扰具有鲁棒性，无论是没有扰动情况还是有各种水平各种噪声类型的干扰情况，该方法能稳健可靠地搜索到真实值，且在估值精度、收敛性、抗噪性和鲁棒性方面均优于最小二乘(LS)估计方法。