流域水文模型在西南岩溶地区应用中的发展现状及展望

在对西南岩溶地区水文地质条件分析的基础上,指出了流域水文模型在西南岩溶地区实际应用中的困难;通过三个成功实例：桂林“丫吉模型”、洛塔干河猪场表层岩溶泉BP人工神经网络模型、刁江SWAT模型,分析了目前流域水文模型在西南岩溶地区应用中的发展现状及趋势;提出了未来在水文地质条件复杂的岩溶地区,特别是无监测资料地区,发展分布式水文模型成为未来的发展方向。     

建立卫星接收系统和水文模型提高长江洪水预报的监测能力

中瑞长江洪水预报援助项目内容涉及水文和空间技术两个主要学科。通过该项目的实施。长江水利委员会建立了NOAA卫星AVHRR资料的接收和处理应用平台．以三峡区间为实验区域建立了PREVAH分布式水文模型．使长委水文局在分布式水文模型和卫星遥感应用方面的水平得到了明显提高。     

SWAT模型及其应用进展研究

在众多的水文模型中,SWAT是20世纪90年代发展起来的且在国内外应用较好的具有物理机制的分布式水文模型。本文简要介绍了SWAT模型的发展过程,较为详细地说明了模型的结构特点,并针对基础数据库,阐述了所需要的数据参数资料的来源和基本作用。随后分析了该模型在国内外应用实例中的可靠性、存在的问题和对模型应用中的改进,最后根据我国的特点,总结了该模型应用中的限制因素以及改进方向,建议加强我国土壤植被等基础数据库建设,改进模型部分计算方法,提高模型在我国应用的可靠性。     

涪江流域分布式日径流模型

以长江上游支流涪江流域为研究对象,建立分布式时变增益日径流模型(Distributed Time Variant Gain Model,简记为DTVGM).对涪江流域的概况,模型的构成,河网的提取、参数的选择进行了介绍.利用1981年和1998年的实测资料检验模型,模型效率系数达到0.8,取得较好的模拟效果,模拟流量过程线与实测流量过程线吻合较好.模型可以提供各个空间网格上水文变量的分布.     

西南岩溶地区水资源预测评价中流域水文模型应用的特点及展望

在对西南岩溶地区水文地质条件分析的基础上,指出了三类流域水文模型在西南岩溶地区实际应用的可能性及困难;通过三个成功实例:桂林“丫吉模型”、洛塔干河猪场表层岩溶泉BP人工神经网络模型、刁江SW AT模型,分析了目前在西南岩溶地区应用流域水文模型的若干特点;提出了在下垫面条件复杂、流域含水介质结构空间差异性大的岩溶地区,特别是无监测资料地区,发展分布式水文模型是未来的研究方向。     

水文数学模型研究概述

文中概述了水文模型的发展历程及国内外较有代表性的模型，着重对分布式水文模型研究现状和GIS、RS技术与水文模型研究的结合进行了介绍。     

分布式水文模型在短期水文预报中应用的可行性探讨

针对目前基于物理机制的分布式水文模型在短期水文预报业务中尚未推广应用的事实,论证了分布式水文模型在短期水文预报中的可行性.以第二类分布式水文模型SWAT为例,分析了水文过程的模拟原理、方法和基本步骤,提出了其在短期水文预报中应用所需的降水预报技术、降水数据的空间展布技术、“3S”技术、流域坡面离散技术、对人工侧支水循环的处理技术等关键技术,并指出了分布式水文模型应用于短期水文预报时存在输入资料不足、模型自身缺陷、计算精度和效率的权衡等局限性和不足,提出需要进一步加强水循环过程的机理研究,加强与气象模型的耦合研究及对“3S”技术的应用研究.     

分布式流域水文模型的一般结构

本文论述了分布式流域水文模型的一般结构和研制思路，并提出了相应的数学物理方程，对于分布式流域水文模型的应用研制具有一定指导意义。     

DEM在分布式水文模型中的应用

分布式水文模型是当前国内外水文学研究的热门课题,由于其考虑了流域的地理时空差异对流域水文过程的影响,因此使得DEM为分布式水文模型的开发提供了技术平台,该文着重对DEM在分布式水文模型中的应用做简要介绍。     

大尺度分布式水文模型发展概况和展望

本文综述介绍大尺度分布式流域水文模型的发展现状，主要成果以及存在的问题。分析和探讨建模所需的资料，主要研究内容，技术关键及难题，展望大尺度分布式流域水文模型的发展前景。     

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。     

鄱阳湖实体动床模型设计

模型沙选择是动床模型设计的关键因素.鄱阳湖模型变率大、入湖泥沙细,动床模型宜选用轻质模型沙.本文采用泥沙运动相似条件的研究成果,进行模型沙粒径比尺的初步设计,结合水槽起动流速试验,选取适合的模型沙,并和国内几种轻质塑料沙起动流速计算公式对比,推荐了估算塑料沙起动流速的计算公式.经选取的模型沙满足起动流速相似,全沙相似条件较好,各相似比尺合理,为提高动床模型试验模拟精度奠定了基础.     

地铁车站深基坑的变形预测及稳定性研究

为实现基坑变形预测及稳定性的综合研究,先以极限学习机(ELM)神经网络和灰色模型为基础,建立了基坑变形的串联、并联和混联耦合预测模型,以实现基坑变形预测;其次,再利用尖点突变理论和Mann-Kendall检验对基坑稳定性及变形趋势进行综合判断,以佐证预测结果的准确性。实例检验结果表明:3种耦合模型均能不同程度地提高预测精度,且以混联式模型的预测稳定性最高,其次是并联式模型和串联式模型;同时,预测结果与尖点突变理论和Mann-Kendall检验的分析结果相符,验证了该预测思路的有效性和可行性。研究方法可为基坑的变形预测提供一种的新思路。     

沉降预测广义Usher模型参数确定的优化算法

为提高软土路基沉降预测精度,将用于资源预测的广义Usher模型引入软土路基沉降预测中;基于最小二乘原理,利用差分进化算法优化求解模型结构参数。分析表明,广义Usher模型包含了目前用于沉降预测的指数曲线模型、Logistic模型、Gompertz模型、Bertalanffy模型、Weibull模型、Usher模型共6种沉降预测模型,该模型具有更强大的可塑性和适应性。实例计算结果表明,经差分进化算法优化的广义Usher模型用于沉降预测效果良好,比Logistic模型、Gompertz模型、Bertalanffy模型、Usher模型这几种沉降预测模型具有更高的预测精度,可供工程应用参考。     

紊流模型对底坎绕流模拟效果的比较

利用Fluent软件,选取了Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型和realizable k-ε模型共4种涡黏系数的湍流模型,对底坎绕流问题进行了数值模拟。结果表明:4种模型模拟的底坎附近的流动特征基本一致,但在回流长度、分离主涡的涡心位置及水头损失等参数方面,RNG k-ε模型的模拟效果最好,标准k-ε模型的模拟效果较差,而realizable k-ε模型和Spalart-Allmaras模型的效果居中。     

开放海域污染物扩散的分形模拟

通过对传统分数布朗运动模型以及改进了的FBMINC模型的分析,与粒子跟踪模型结合,提出应用范围更广的加速分数布朗运动(AFBM)粒子跟踪模型,并用于模拟海洋表面漂浮污染团的扩散。模拟结果表明,与传统模型的模拟结果比较,加速分数布朗运动粒子跟踪模型更准确可靠;由于豪斯特指数的取值范围得到扩展,加速分数布朗运动粒子跟踪模型的应用范围更广泛。     

混沌相空间相似模型在中长期水文预报中的应用

基于相空间重构技术，建立了局域单点相似模型、局域多点相似模型、局域线性相似模型和三参数模型4种相空间模型。白山水库月径流量和主汛期径流量的模拟预报应用实例表明，相空间局域模型对揭示水文动力系统复杂的非线性结构很有效，该模型对径流过程的中长期预测是可行的，并有较好的预测精度和应用价值，对提高现行洪水预测精度有一定意义。     

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.     

飞来峡大坝变形性态分析与预报模型研究

通过对飞来峡大坝的水平位移进行分析，建立相应的统计模型，并通过统计模型与BP神经网络模型进行比较，建立相应的预报模型，为飞来峡大坝的安全监测提供依据．通过分析比较得到结论：飞来峡大坝目前变形性态正常，水平位移年变幅主要受温度荷载的影响，BP神经网络模型虽然拟合精度较统计模型高，但是其预测能力并不优于统计模型，而且统计模型能对监测数据作分解和成因解释，所以采用统计模型对飞来峡大坝建立了预测模型。     

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。