推求法计算天然河道水面曲线

使用"推求法"计算天然河道水面曲线有很多限制,很多情况下不便应用,应该与"比降法"配合使用,解决天然河道水面曲线计算问题。     

Excel的迭代计算在河道水面曲线计算中的应用

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中,需要确定河道水面曲线。天然河道的水流一般是非恒定非均匀流,然而由于河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢,可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。在河道水面曲线计算中,常用的方法有试算法和图解法。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式,采用Excel软件的迭代计算功能,以贵州省清水河格里桥水电站为实例进行河道水面曲线计算,有效地提高了工作效率。     

计算天然河道水面曲线的新方法

在天然河道水面曲线计算中，传统的试算法或迭代法存在计算误差的累积问题。为此，文中指出，天然河道水面曲线计算的优化问题，实质上就是全河段总计算误差最小化问题，据此同时确定各断面的水位值；从而提出了用加速遗传算法来处理这一仅给出隐含表达式的复杂非线性优化问题。实例计算的结果说明了这一新方法是可行的、通用的和简便的，有效控制了全河段的总计算误差。     

无直接控制水深资料的河道水面线计算

河道水面线计算中的分段求和法需要事先确定开始计算断面的控制水深。为此,采用了根据河道断面资料先计算临界水深和正常水深,再结合12种水面曲线的规律确定控制水深的方法。应用结果表明,该方法适用于无直接控制水深资料的非棱柱体明渠水面线计算。     

河道水面线横断面测量偏角及河道弯曲的改正计算

介绍了天然河道水面线推求过程中横断面测量偏角及河道弯曲的改正计算。以往推求天然河道水面线时 ,由于受各种条件的制约和影响 ,很难使河道横断面方向与洪水流向垂直 ,把方位偏角直接用于流量系数的改正计算上 ,就可以纠正测量偏角造成的倾向性误差。因主河槽与边滩的水力特性有较大差异 ,在推求水面线时不宜将主槽与边滩混在一起计算 ,通过河道弯曲改正的方法 ,可以提高水面线推求计算的合理性     

天然河道水面曲线计算方法探讨

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中，都要确定水面曲线，天然河道的水流一般是非恒定非均匀流。河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢，可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式，讨论如何确定各参数进行计算，并指出河道分段时应注意的事项。     

天然河道水面曲线计算程序设计

介绍天然河道水面曲线计算机计算程序的设计、功能、特点和使用说明，以及在长洲水利枢纽工程中应用的计算实例。采用本计算程序，解决了手工计算工作量大，计算精度不高等问题，计算结果与试验成果非常按近。     

基于公式覆盖度的矩形渠道收缩断面水深计算

为了适当提高收缩断面水深公式的适用范围,通过对矩形渠道收缩断面水深的基本方程进行化简,得到无量纲水深迭代方程,随后采用一元二次方程替代矩形收缩断面水深的一元三次方程,最后将二次方程的解代入迭代方程中得到无量纲收缩断面水深的计算公式。该公式在无量纲收缩断面水深不大于0.6时,最大相对误差小于0.15%。公式具有形式简单、适用范围广、精度高的特点,为特殊工况下的断面水深计算提供了新的方法。     

基于河道径流可变区间的河流水资源可开发利用率分析

为了确定水电开发活动对河流水资源的可开发利用率,建立分期展布的河道径流可变区间核算方法,其中河道径流包括河道最小生态需水和河道最大洪流,并以西藏拉萨河为例进行核算。结果表明:拉萨河河道最小生态需水和最大洪流年内动态变化分别为29.5~328.3 m3/s和95.1~1 673.4 m3/s。与河道最小生态需水约束相比,河道径流可变区间约束使得拉萨河年调节型水电开发的水资源可开发利用率从60.2%下降到18.7%。指出对于径流丰枯特征十分明显的季节性河流,大型水利工程在平衡径流季节分布的过程中,应该受河道径流可变区间约束,尤其是枯水期最大洪流约束下河道径流量的可增加空间。     

马蹄形过水断面正常水深的迭代计算

马蹄形过水断面因几何图形复杂,水力计算困难,为此,通过数学推导,给出了标准Ⅰ、Ⅱ型 马蹄形过水断面水力 要素计算公式和正常水深迭代公式,并提出判别水深范围的分界流量,便于生产实际中应用。      

马蹄形过水断面正常水深的迭代计算

马蹄形过水断面因几何图形复杂 ,水力计算困难 ,为此 ,通过数学推导 ,给出了标准Ⅰ、Ⅱ型马蹄形过水断面水力要素计算公式和正常水深迭代公式 ,并提出判别水深范围的分界流量 ,便于生产实际中应用。     

基于机器学习模型的河道水位预测

结合已有机器学习模型——卷积神经网络(CNN)和门控循环单元(GRU)的优点,构建了并联卷积循环神经网络(PCNN-GRU)模型,并将其用于赣江下游外洲站日尺度水位变化的预测。结果显示:相较于目前流行的长短时记忆(LSTM)模型、GRU模型以及卷积循环神经网络(CNN-GRU)模型,PCNN-GRU模型的均方根误差和平均绝对误差分别降低了18.39%、21.11%、15.48%和21.31%、18.64%、14.28%,纳什-萨特克里夫效率系数和准确率分别提高至0.999 2和88.12%,表明所建模型具有良好的预测性能,可用于河道水位预测。     

三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对枯水位影响

采用近期河床地形及枯水位资料,分析计算了三峡下游沙卵石河段纵剖面形态对沿程枯水位的影响.结果表明：芦家河浅滩是河段内主要控制性河段,对抑制宜昌水位下降起着关键性的作用;下游枝江浅滩、江口浅滩对枝城以上河段枯水位直接控制作用甚小,但对芦家河以下的水面比降影响很大.在将来冲刷过程中,经过江口、枝江、芦家河三个控制性浅滩河段的缓冲作用,陈二口以上段的水位不致发生大的变化,但下游枝江、江口浅滩段水面陡坎可能加剧.     

高度人工化城市河流生态水位和生态流量计算方法

针对高度人工化城市河流生态水位和生态流量确定方法不成熟的问题,通过分析高度人工化城市河流特征和生态功能,解析了生态水位和生态流量的内涵,从维持河流连通性、水生生物生境、水质保障、城市景观娱乐功能等维度,提出了一种考虑河流形态、河道水生生物、水质和景观娱乐为要点的实用计算方法。以南京市秦淮河为案例,计算得到了秦淮河上段、秦淮河下段、外秦淮河和秦淮新河4个河段的生态水位分别为6.8 m、6.7 m、6.3 m和6.7 m,生态流量分别为20.8 m~3/s、25.8 m~3/s、26.5 m~3/s和19.1 m~3/s;计算结果介于Tennant标准的"好"和"非常好"之间,表明计算方法合理可信。     

复式河槽综合糙率计算方法比较与分析

综合糙率是复式河槽水力计算的一个重要参数。本文系统地总结了推求综合糙率的各种典型方法,包括Pavlovskij方法．Einstein-Banks方法,Lotter方法,Krishnamurthy-Christertsen方法以及Dracos-Hardegger方法。运用277组复式河槽水槽实验资料和野外实测资料,验证了上述各种方法的有效性。通过比较和分析,发现这些方法都不适用于估算复式河槽综合糙率。本文对这些方法产生误差的原因进行了分析,并指出产生误差的原因在于前四种方法忽略了滩槽动量交换;后一种方法虽然考虑了动量交换,但该方法并不普遍适用。本文对现有资料的分析,提出了一个滩槽糙率相同情况下的复式河槽综合糙率关系式。     

基于BP神经网络的河道断面变形预测模型

采用“试错法”，以及通过建立网络训练学习过程与网络特征参数之间的反馈机制，对BP神经网络隐含层单元数和特征参数进行优化选择。在此基础上，以河段水沙条件、水流主流位置及河道边界条件为输入向量，河道断面高程或冲淤变形为输出向量，建立了基于BP神经网络的河道断面变形预测模型。经长江中游马家咀河段实测资料验证，模型能准确模拟和预测该河段各断面的冲淤变化过程。     

平衡纵剖面数值试验及其对防洪的影响研究

本文采用一维非恒定流非均匀沙的水沙数学模型，以长江中游螺山汉口河段为背景，进行了根化数值模拟试验，分析了该概化河段平衡纵剖面的变化规律及其与上游来水来沙条件的关系，并和相应的理论公式进行了比较。在此基础上，对水沙条件发生较在变化时的平衡纵比降以及带来的对长江中下游防洪的影响进行了分析。