基于GIS的围垦工程防潮效益计算模型研究

在分析现有防洪经济效益计算方法的基础上,利用GIS空间分析技术,结合围垦工程的特点及潮水的水文特性,建立围垦工程防潮效益计算模型,并以福建省罗源湾白水围工程为例进行了水淹模拟与防潮效益计算.     

区域水资源多目标优化配置方法研究

在区域水资源优化配置时,综合考虑区域的经济效益和生态环境效益,可建立区域水资源多目标模糊优化配置模型.采用该方法对河南省鹤壁市浚县王庄镇中鹤生态城进行水资源优化配置的研究,分析计算结果表明:应用该方法对区域水资源进行合理配置计算,可在满足区域用水要求的基础上提高水资源利用效率.     

物理概念模型在水保效益评价中的应用

本文简述了文献［1］建立的具有物理过程基础的产流产沙概念模型及水土保持减水减沙效益计算方法，着重介绍了所建模型在水土保持减水减沙效益计算和水沙变化原因分析中的应用.计算及分析表明，模型法是可行的水土保持减水减沙效益评价方法，具有较好的应用前景。     

农业灌溉效益计算的一种新方法——结构净效益法

农业灌溉效益计算,通常采用“分摊系数法”.该法的主要缺点是分摊系数不易准确确定.本文提出计算农业灌溉效益的一种新方法——结构净效益法,即把灌溉前、后灌区的作物种植结构状况及作物产量进行对比,两种状况下作物净效益之差即为农业灌溉效益.文中给出了该方法的原理和数学模型,讨论了模型适用的普遍性,并以实例说明该方法的应用.     

考虑预报误差的水电站水库汛期运行水位优化

汛期运行水位是水库调节防洪和兴利矛盾的焦点所在,为实现水电站水库汛期发电效益最大化,假定入库径流预报误差服从均匀分布,建立了龟都府水电站水库汛期调度发电量最大模型,并计算不同汛期运行水位下的发电效益和防洪风险.算例分析结果表明,在现有预报水平下,建议水库汛期运行水位可提高0.2 m,可多发电384.87万kW?h,且水...     

基于期望效益的随机动态规划方法探讨

根据数理统计的数学期望理论,建立基于期望效益的水电站随机动态规划方法,详细介绍了模型的目标函数、求解思路与过程.实例计算结果表明,水电站期望效益比设计效益增加16.4%,比实际运行效益增加34.5%,效果十分显著.该方法能为已建水库调度运行提供参考.     

水力不确定性因素对堤防防洪风险效益的影响

常规防洪安全分析认为,水利工程的失事风险主要来自超标洪水,工程失事洪灾风险损失计算也仅考虑水文频率因素.对堤防工程而言,其漫溢失事风险不仅受洪水等级水文因素的影响,还受河道沿程糙率、初值水位、局部损失、河道形态、断面面积等水力随机因素的影响.只有综合考虑了水文和水力随机因素综合影响的堤防工程防洪效益才更为合理和准确.因此,在常规防洪效益计算的基础上,综合考虑河道糙率等多种水力不确定性因素的影响,构建河道行洪随机微分数学模型,计算不同频率洪水条件下河道行洪的漫溢失事风险率,并在此基础上构建堤防工程风险效益计算模型.最后,应用沂沭泗流域洪水东调南下续建工程对构建模型进行了验证.     

基于物元可拓模型的流域治理综合效益评价

为了评价流域治理的综合效益,基于物元可拓理论,从社会效益、经济效益、生态环境效益三个方面建立评价指标体系,提出了四级评级标准,采用熵值法确定权重,运用物元可拓模型计算各评价指标相应于各评价等级的关联度,构建流域治理综合效益评价模型。同时,运用构建的流域治理综合效益评价模型,结合淅川县鹳河流域治理项目的数据,对其流域治理的综合效益进行评价,并通过局部灵敏度分析方法对评价结果进行验证。结果表明:该流域2010年的流域治理综合效益等级为"中",2013年流域治理效果有所提升,流域治理综合效益等级为"良",两项结果与实际情况相符合;当各评价指标值上下浮动10%时,其最大综合关联度也随之发生变化,但是评价等级未变,表明物元可拓模型评价结果稳定可靠。研究成果对流域治理综合效益评价具有较好的实用性。     

拦河闸引水口三维流场数值模拟

水力发电厂拦河闸引水口附近的水流流态复杂,且行洪期受泥沙影响较大.通过紊流数值模型对该区域工程整治的三维流场进行了数值模拟,计算结果给出了该区域的三维流速分布,结合泥沙运动特性可预估其工程效益,为相关部门的工程整治方案提供基本数据.     

基于改进云模型的堤坝除险加固效益后评价研究

针对堤坝除险加固效益后评价,从经济、社会、生态环境效益3方面构建效益评价指标体系,该体系包括防洪增量效益、灌溉增量效益、经济内部收益率、水环境影响等15项指标,确定效益极佳、较好、一般、较差、极差5个评价等级及相应标准,提出改进云模型进行综合评价。该模型将投影寻踪法和熵权法计算得到的客观权重与云模型计算的初始权重相耦合,利用组合评价法计算指标权重,根据指标等级与标准计算云模型的3个特征值(期望Ex,熵En,超熵He),采用条件云发生器计算各指标的隶属度,进行综合评价。将上述方法应用于湖北省黑湾水库堤坝除险加固效益后评价,验证了改进云模型评价方法的有效性和适用性。     

基于遗传规划的地下水盐分动态模拟

地下水盐分动态研究对认识地下水盐化规律以及合理规划、利用和管理地下水资源具有重要的意义。本文以地下水盐分动态时间序列数据为基础,利用自回归综合移动平均(ARIMA)模型确定输入向量,建立了地下水盐分动态遗传规划模型。以黄河三角洲为例,使用该遗传规划模型对地下水盐分动态进行模拟。为检验GP模型的有效性,与ARIMA模型进行对比。结果表明:地下水盐分动态遗传规划模型适于地下水盐分动态模拟研究,而且模拟精度比单纯使用ARIMA模型有显著提高。     

工程设计收费模型的建立与运用

建立工程设计收费数学模型是制定工程设计收费标准的基本要求.为此,探讨了建立工程设计收费模型应考虑的主要因素及工程设计收费的单一参数模型、双参数模型、多参数模型,在此基础上建立了R-T模型,P-T模型和分段函数模型,并将所建模型在工程设计收费标准制定的实践中予以应用.     

冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体水热运移的耦合研究Ⅰ:模型

本文开展了冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体(简称SPAC)水热运移的耦合研究，建立了可以同时动态模拟冬小麦生长过程与SPAC水热运移过程的动力学模型-WheatSPAC模型。模型中，采用有限元差分格式进行土壤水热运移的数值模拟；采用双层模型进行冠层水热运移的模拟；采用改进的Feddes根系吸水模型及负指数分布形式的根系密度模型，实现土壤与冠层的耦合；通过生育阶段、干物质生产、干物质分配等过程的模拟，建立了冬小麦生长的机理性模型；通过对冬小麦叶面积指数、株高、根系分布的模拟，实现冬小麦生长与SPAC水热运移的耦合。     

虹吸式出水流道水力性能数值计算湍流模型适用性

为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态; 在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(S-A湍流模型)、二方程湍流模型(k-ε湍流模型、k-ω湍流模型)及Reynolds Stress湍流模型分别对该虹吸式出水流道水力性能进行了三维湍流流动数值计算,并将计算结果与模型试验结果进行比较。结果表明:与一方程湍流模型和Reynolds Stress湍流模型相比,二方程湍流模型在虹吸式出水流道水头损失的计算中更具优越性,采用Standard k-ε,Realizable k-ε和SST k-ω等3种二方程湍流模型计算得到的流道水头损失相对误差小于3%,其中,Standard k-ε湍流模型计算得到的流场与模型试验结果最吻合。     

三种通过常规气象变量估算实际蒸散量模型的适用性比较

为了分析比较3种通过常规气象变量估算实际蒸散量模型的适用性,采用无量纲化分析方法将基于互补相关理论的平流-干旱（简称AA模型）模型和Granger模型与Katerji和Perrier提出的通过气象变量确定表面阻力进而直接估算实际蒸散量的PenmanMonteith(PMKaterji)模型转化为类似的可比形式,即将实际蒸散量与Penman潜在蒸散量之比(蒸散比)表示为Penman潜在蒸散量中辐射项所占比例的函数。3种模型分别采用不同的函数形式,通过对函数特性的分析发现, AA模型适用于既不非常干燥和也不非常湿润的环境,计算的实际蒸散量在干燥的环境下偏小,而在湿润的环境下偏大;Granger模型在蒸散比变化范围较大都适用,并且在一般湿润状况下与AA模型近似等价;PMKaterji模型在蒸散比变化范围较大时模拟效果不好。通过干旱(黑河试验沙漠与戈壁站)与湿润(淮河试验安徽寿县站)两种状况下的实测数据的对比分析验证了理论分析的正确性。     

Prediction of hydraulic load for urban storm control of a municipal WWT plant

Three different methodologies are assessed which provide predictions of the hydraulic load to the treatment plant one hour ahead. The three models represent three different levels of complexity ranging from a simple regression model over an adaptive grey-box model to a complex hydrological and full dynamical wave model (Chow et al., 1988). The simple regression model is estimated as a transfer function model of rainfall intensity to influent flow. It also provides a model for the base flow. The grey-box model is a state space model which incorporates adaptation to the dry weather flow as well as the rainfall runoff. The full dynamical flow model is a distributed deterministic model with many parameters, which has been calibrated based on extensive measurement campaigns in the sewer system. The three models are compared by the ability to predict the hydraulic load one hour ahead. Five rain events in a test period are used for evaluating the three different methods. The predictions are compared to the actual measured flow at the plant one hour later. The results show that the simple regression model and the adaptive grey-box model which are identified and estimated on measured data perform significantly better than the hydrological and full dynamical flow model which is not identifiable and needs calibration by hand. For frontal rains no significant difference in the prediction performance between the simple regression model and the adaptive grey-box model is observed. This is due to a rather uniform distribution of frontal rains. A single convective rain justifies the adaptivity of the grey-box model for non-uniformly distributed rain, i.e. the predictions of the grey-box model were significantly better than the predictions of the simple regression model for this rain event. In general, models for model-based predictive control should be kept simple and identifiable from measured data.     

Solving Complex Rainfall-Runoff Processes in Semi-Arid Regions Using Hybrid Heuristic Model

In the current research, a hybrid model was proposed to solve the complexity of rainfall-runoff models in semi-arid regions. The proposed hybrid model structure consists of linking two data mining models, namely, Group Method of Data Handling (GMDH) and Generalized Linear Model (GLM). The proposed hybrid model structure consists of two phases. The GMDH model was used in the first phase of the hybrid model to predict daily streamflow. The first phase consists of two sections. In the first section a predictive model is developed using the time series of the daily streamflow. In the second section the rainfall-runoff model was developed. The outputs of the first phase of the hybrid model are used as inputs to the second phase of the hybrid model. The second phase of the hybrid model was developed using the GLM model. The Gomel River in Iraq was selected as a case study. The daily rainfall data and daily streamflow data for the period from January 1, 2004 to December 19, 2016 were used to train and validate the model. The results proved the accuracy of the proposed hybrid model in estimating the daily streamflow of the study area, where the value of R² was 0.92 in the training period and 0.88 in the validation period of the model.

     

邓肯-张非线性弹性模型的研究现状

邓肯-张模型存在很多局限性,但参数测定容易、概念清楚,已积累了丰富的经验,仍被广泛采用。近年来对模型参数和模型进行了缩尺效应、敏感性、利用实测资料反分析、中主应力影响、考虑土体结构性、应变软化性、考虑时间效应等研究,对模型进行了修正和改进,使模型具有更广泛的适用性。本文综合叙述这些研究成果。     

NUMERICAL SIMULATION OF GROUNDWATER DYNAMICS FOR SONGHUAJIANG RIVER VALLEY IN CHINA

The study area was designed and constructed,based on the simplification of a conceptual model, to develop a three-dimensional groundwater flow model for simulation of two-layers system. Finite difference groundwater flow model was constructed for the Central Songhuajiang River alluvial plain in Northeast China, with the coverage of 786. 6km^2. The grid networks with a spacing of 474. 4m by 509. 5m were used to cover the model area. The trial-and-error technique was used to calibrate the model. The sensitivity of the simulations to the model parameters was studied and the most sensitive parameters that controlling the residual heads distribution in the Songhuajiang River valley were defined.     

湖泊-河网耦合水动力水质模型研究

根据太湖地区水系复杂、湖泊众多、河道水流方向复杂多变且受到人为干扰的特征,基于一维河网水质模型,二维湖泊水质模型,采用有限控制体积法获得离散的水动力学和水质模型控制方程,通过河网与湖泊连接断面上河流的流量、水位、水质与湖泊的流速、水位和水质耦合求解,解决了河网湖泊水质模型的耦合,并将闸站控制对河流湖泊水动力水质影响过程进行了时间空间的线性化处理,以边界条件方式将闸站控制带入模型代数方程中进行统一求解,建立了适合于太湖流域的湖泊河网耦合水动力水质模型.采用太湖典型流域河网区2007年实测水文水质资料对耦合模型进行率定和验证.结果表明,模型计算值与实测资料吻合较好.该模型适用于复杂湖泊-河网区的水动力和水质变化的模拟和研究.