三维可视化地理信息系统

随着地理信息系统应用的不断深入,GIS技术也逐渐发展出不同分支,包括二维地理信息系统、WebGIS、三维可视化地理信息系统等。其中三维可视化地理信息技术以其直观、形象的可视化表达方式,真实再现了区域的三维环境,为水土保持项目的管理、规划和成果展示提供了直观的可视化平台。     

挑流泄洪雾化机理与分区研究综述

文章根据已有雾化方面的资料,对雾化机理和分区研究进行总结归纳,指出主要雾化源是水舌落水附近的喷溅,雾化影响区大致分为强降雨区、雾流降雨区以及淡雾水汽飘散区.     

基于水气两相流的泄洪雾化机理及规律研究

泄洪雾化是水利工程中常见的水气掺混现象,通常伴随着强风和强降雨,研究其形成机理与变化规律对保障设备、环境和人员的安全具有重要意义。基于水气两相流理论并采用有限单元法模拟了水布垭溢洪道的泄洪过程,从而分析了雾化的形成机理和时空变化规律,讨论了下泄流速和下泄流量对雾化的影响。结果表明:所采用的模型和算法能较好地模拟泄洪雾化过程;下泄水流经溢洪道相对负压区掺气形成高掺气水流,继而在水舌落水点附近受压力梯度驱动释放气体,该过程中产生的水雾和风动是泄洪雾化形成的重要原因。根据风速和雨强等参量的时空变化规律,泄洪雾化在时间上可分为起泄、波动、过渡和稳定四个阶段,在空间上可分为负压影响区、暴雨区、溅雨区、雾流降雨区、薄雾区和无影响区六个区域。随着下泄流速和下泄流量的增加,风速和水雾浓度递增,流体压强先减后增,可为比较不同泄洪工况下的雾化情况提供参考。     

施工导流三维动态可视化仿真研究

把地理信息系统(GIS)技术应用于施工导流管理与决策中,开发了基于GIS的施工导流三维动态可视化仿真系统.分析三维可视化模型的建立过程,设计了系统的总体结构及开发模式,并介绍了系统具体功能的实现.仿真系统在实际工程施工导流方案设计中获得了成功的应用.     

二滩水电站泄洪雾化及防护

泄洪雾化是一种具有严重危害性的雾化水流,影响建筑物的正常运行.二滩水电站泄洪强度大,泄洪雾化范围和强度超过了设计预想,对下游护岸的安全防护范围提出了更高的要求.泄洪雾化试验结果及防护效果分析得出,二滩水电站泄洪雾化区的防护范围是适当的,防护方法是可靠的,这是我国首座超过200m高拱坝泄洪雾化防护成功的例证,对其他高坝泄...     

基于GIS水电站施工进度三维可视化模拟

水电工程技术复杂,工期长,施工进度计划亦十分复杂,用传统方法描述难以达到形象直观的目的.利用地理信息系统(GIS)的空间建模及数据处理技术和三维可视化功能,实现了基于施工进度计划的工程三维动态模拟,为工程施工计划的编制提供了技术支持,对提高工程的研究和决策水平有重要的意义.     

基于GIS的水电站施工进度三维可视化模拟

水电工程技术复杂,工期长,施工进度计划十分复杂,用传统方法描述难以达到形象直观的目的。利用地理信息系统（GIS）的空间建模以及数据处理技术和三维可视化功能,实现了基于施工进度计划的工程三维动态模拟,为工程施工计划的编制提供了技术支持,对提高工程的研究和决策水平有重要的意义。     

大型行蓄洪区洪水演进数值模拟与三维可视化技术

本文以淮河临淮岗洪水控制工程为例,对行蓄洪区GIS数据库建设、洪水演进数值模拟、洪水演进动态显示、洪水预报及洪水调度、行蓄洪经济损失评估等进行了研究,并在三维GIS软件VrMap2.0 SDK平台下开发了一套大型行蓄洪区防洪减灾决策支持系统软件,实现了防洪工程枢纽建筑物及其场景编辑、浏览、地物属性查询及电子沙盘模拟、防洪调度数值模拟、洪水淹没过程显示、水流场信息查询、闸门运行状态监控、分类财产损失评估、财产受损残余状况、建筑物破坏程度直观表现的功能。     

泄洪雾化降雨的纵向边界估算

近年来随着一大批高坝的陆续兴建，泄洪雾化问题越来越引起人们的关注，迫切需要进行预测研究。由于泄洪雾化的物理过程与影响因素十分复杂，基于大量原型观测资料的统计分析方法是有效的研究手段之一。本研究在对部分已建工程的泄洪雾化原型观测资料进行收集、归纳、总结的基础上，发现泄洪雾化纵向边界与泄流流量、水舌平均入水流速及入水角之间存在良好的相关关系，并基于量纲分析方法建立了估算泄洪雾化降雨纵向边界的经验关系式。该成果可用于实际工程的泄洪雾化预测研究。     

泄洪雾化溅水区纵向范围的估算

随着我国水利水电事业的发展，雾化问题越来越受到人们的关注。通过对雾化模型的研究，提出影响雾化溅水的主要因素，用量纲分析方法推出雾化溅水区纵向范围的估算式。并根据一定的模型相似率，测出雾化溅水的范围，对泄洪雾化数学计算模型进行了验证，为预报雾化危害提供强有力的依据。     

溢洪道出口斜切型挑坎挑射水舌三维数值模拟

采用RNGk-ε紊流模型与VOF方法对溢洪道斜切型挑坎挑射水舌进行了水气二相流三维数值模拟。计算得到了空中水舌形态、水舌挑距、水舌入水角度及入水速度,模拟结果与模型试验和理论计算结果吻合良好,分析了空中水舌及水舌入水区域的流场、水舌入水位置、紊动能κ和紊动能耗散率ε的分布规律以及提高水舌数值模拟精度的措施。论文研究结果表明本数值模拟方法对类似工程基本可以代替模型试验,从而提高研究效率,并为工程优化设计及运行提供科学依据。     

基于最大熵原理的泄洪雾化雨滴谱研究

水电站在泄洪期间,会在下游空间形成大量的粒径大小各异的运动水滴,就构成了泄洪雾化液滴粒径的分布问题。目前泄洪雾化液滴粒径分布采用Gamma函数来描述,属于经验函数的方法,缺乏实际的物理意义。本文将最大熵原理应用于水电站泄洪雾化液滴粒径分布研究中,对挑流泄洪产生的液滴粒径分布进行了研究。研究结果表明：（1） Gamma分布计算的雾化液滴滴谱分布结果存在削峰特征,滴谱分布的众值直径（数量概率密度最大对应的直径）偏向于小粒径方向,且计算的峰值比实验值偏低。（2）仅通过质量守恒为约束推导的最大熵MEM分布的计算的滴谱分布的众值直径明显偏向于大粒径方向,且计算的峰值比实验值偏高。（3）本文构建的MEP分布模型计算的结果与Gamma函数和MEM分布计算结果相比较,均方根误差最低,决定系数最高,更加符合实测数据的变化趋势。     

Similarity criterion of flood discharge atomization

By combining the results of prototype observation of flood discharge atomization at the Wujiangdu Hydropower Station, and by adopting the serial model test method, the model scale effect was examined, the influences of the Reynolds and Weber numbers of water flow on the rain intensity of flood discharge atomization were analyzed and a rain intensity conversion relation was established. It is demonstrated that the level of atomization follows the geometric similarity relations and it is possible to ignore the influence of the surface tension of the flow when the Weber number is greater than 500. Despite limitations such as incomplete data sets, it is undoubtedly helpful to study the scale effect of atomization flow, and it is beneficial to identify the rules of the model test results in order to extrapolate to prototype prediction.     

宁夏防汛防凌三维电子沙盘系统建设

本文介绍了宁夏防汛防凌三维电子沙盘系统建设背景和需求,并在系统分析宁夏防汛防凌工 作的基础上,提出了该系统建设的框架体系和功能结构。在该系统建设中,利用地理信息系统、遥 感、海量数据管理、数据库等技术建立了宁夏回族自治区三维空间数字地图,再现了全区的三维地 形、地貌场景,在三维场景中实现了防洪防凌工程信息查询,汛情和凌情信息的实时监控与管理,为 宁夏防汛防凌工作提供了一个三维的基础数字化平台。     

天然河道洪水演进数值模拟及动态可视化研究

为使洪水演进中计算获得的枯燥的水文数据变得直观形象,进一步丰富洪水演进可视化手段,运用以一维水动力学为理论基础的MIKE11 HD模型对北江流域白石窑坝下至连江口段洪水演进进行了数值模拟,借助MIKE11 GIS的“纽带”作用,结合ArcGIS平台实现了洪水演进过程的动态可视化。结果表明模拟计算精度和可视化精度良好,反映出洪水在滞洪区和峡谷区演进过程中的不同演进特点。直观形象的洪水演进过程有利于决策者全面把握洪水进程,提高流域防洪决策能力。     

地下水资源的三维体视化研究

本文提出采用真三维可视化技术即体视化技术进行地下水资源研究，文中论述了地下水资源研究中体视化技术应用的重要意义，在介绍体视化技术的基础上提出了地学信息三维体视化的基本框图，并研制了地下水资源三维体视化系统，该系统由水文地质数据库、基础图形数据库、水文地质体体数据生成、水文地质体体视化、剖面显示和地下水流场可视化6个模块组成。最后结合常州—武进地区的地下水资源研究进行了实例分析。     

基于多尺度数值同化模式的泄洪雾化对天气环境影响的数值模拟研究

水电站局地天气要素的变化一直是泄洪雾化影响评价的重要组成部分,如何实现水电站局地气象场的高精度数值模拟,已成为泄洪雾化数值模拟方面亟需解决的重要问题.应用数值天气预报模式,采用松弛同化技术将泄洪时段的水舌风、温度、相对湿度、压强等物理参数,同化到数值天气预报模式的背景场中,并耦合小尺度诊断模型进行动力降尺度处理,首次将...     

VB在泄洪风险分析中的应用

文章介绍用VB编写的一个泄洪风险分析软件.其特点是具有可视化界面,易修改,可对不同的泄洪洞进行繁琐计算.     

构皮滩工程大坝泄洪雾化物理模型试验研究

通过1:55的物理模型试验和工程类比分析,对构皮滩工程大坝泄洪雾化引起下游局部强降雨进行了研究,并对降雨强度及影响范围进行了预测.