大规模数据流场并行可视化研究进展

水动力学数值模拟是研究水流运动的重要科学方法,可视化是分析数值模拟计算结果的关键方法.本文从并行模式层面回顾了流场可视化现状,并对比了后处理与原位可视化两种模式的优劣势,着重阐述了原位可视化的实现方法与应用案例.针对目前流场可视化技术中的不足,指出今后流场并行可视化应从精确性、时效性与交互性等方面加强研究.     

基于遗传算法的马斯京根模型参数优化

针对传统的优化马斯京根模型参数的方法计算过程繁琐、计算精度不高的问题,提出利用加速遗传算法直接优化马斯京根流量演算系数,有效解决了传统方法计算结果精度不高的问题,并在马斯京根模型参数优化求解中得以应用。结果表明,加速遗传算法较易程序化、收敛速度快,且计算精度较高,为河道洪水演算的研究提供了一种新途径。     

基于水丰度的区域水资源承载能力分析

文章讨论了水资源承载力的内涵和影响因素,提出了水丰度的概念和计算方法,建立了基于水丰度的区域水资源承载力判定指标。     

基于三角模糊数的联系数模型的水资源承载力评价

针对水资源系统的模糊性和不确定性,基于集对分析理论,构建水资源承载力评价指标体系,采用主成分分析法确定权重,建立联系数模型评价水资源承载力等级。同时,用三角模糊数表示联系数中的差异度系数,表现其在区间[-1,1]上的随机性和不确定性,运用期望-方差排序法对模型评价结果排序,再进行综合分析。对山东省2006～2015年数据进行实例分析结果表明,山东省水资源承载力水平呈波动状态,但总体呈逐步提升趋势;通过权重分析提取影响山东省水资源承载力的主要因素为农业用水效率、水资源量和水生态环境,在天然水资源量基本稳定的情况下,提高农业用水效率、改善水生态环境可有效提升水资源承载力水平。     

基于支持向量机的鄱阳湖环湖区需水预测模型

基于三峡水库对鄱阳湖环湖区水文情势变化的重要影响,并针对鄱阳湖环湖区水生态环境为江西省经济发展的重要保障和支持,采用适合小样本训练的支持向量机(SVM)模型预测了鄱阳湖环湖区未来规划年的需水量,分别从核函数的选择、模型参数观察了误差曲线变化,最终寻求了适合本地区的SVM模型.预测结果表明,该模型可正确预测鄱阳湖环湖区的需水趋势,为实现该区的经济社会可持续性发展奠定了基础.     

黄河流域干流河段水资源调配多目标优化模型

目前黄河水资源的分配手段仍存在不少问题,用水量同比例丰增枯减不利于黄河水量的合理利用,传统的调度方式也无法使资源、社会达到协调发展。根据黄河水资源的实际情况,考虑各地区用水的公平合理性,建立黄河干流河段多目标优化配水模型,采用改进遗传算法来求解河段优化配水问题。结果表明:经过改进遗传算法的优化求解,可以将黄河干流水资源量科学合理地分配到各河段,全区缺水率控制在10%以下,并且满足河道断面的生态流量需求,符合社会、生态对于水资源开发利用的要求,最大程度地发挥了水资源的综合效益。     

洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统研究

洪泽湖地区进入梅汛期后多阵雨,局部暴雨,受洪泽湖及行洪河道高水顶托影响,洪泽湖周边滞洪区内涝水外排困难,常遇洪涝灾害。为了科学合理地分析暴雨内涝导致的洪涝风险,建立了一、二维耦合的水动力学模型,并基于Web GIS技术,构建了B/S架构的洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统。系统可实时在线滚动显示雨量及关注点水位,进行实时或模拟超标洪水预警,对于保障洪泽湖周边滞洪区的防洪安全,加强淮河下游地区洪涝灾害风险管理具有重要意义。     

苏南丘陵地区水-社会经济-生态耦合系统仿真模拟研究

基于系统科学、可持续发展思想的指导，综合运用系统动力学、运筹学、经济学、水文学等理论和方法，对地处苏南丘陵地区的句容市的水—社会经济—生态耦合系统进行了系统概化和仿真分析研究，建立了苏南丘陵地区水资源系统与社会经济及生态环境系统相互作用的水—社会经济—生态耦合系统仿真模拟的系统动力学模型。通过对多种水资源调控策略的仿真结果的分析，得到了句容市水资源调控的最优策略，提出了句容市水资源调控战略的重点在于加大各部门节水力度、提高用水效率以及加大污水处理力度，改善水生态环境，从而为实现区域水—社会经济—生态耦合系统的可持续发展提供科学的决策依据。     

区域经济一人口系统需水量的灰色预测方法研究

根据区域经济-人口系统需水量是受工农业发展及人口增长等众多已知和未知因素影响,提出用灰色模型进行区域需水量的预测,通过实例分析表明在缺少长期统计资料的情况下,用灰色模型进行区域需水量的预测是可行的.     

流域水资源承载能力浅析

水资源承载能力是一个国家或地区持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分，且往往是水资源短缺和贫水地区支持人口与的“瓶颈”资源。因此，水资源承载能力对一个国家或地区综合发展和发展规模是至关重要的。目前对水资源承载能力的定义和研究方法各式各样，但至今没有一个统一的定义，各种理论及计算方法也只是处于探索阶段，尤其是水资源承载能力与可持续发展的关系问题，虽然已经公认两之间具有相互联结的关系，但两之间到底工是怎样的联结关系还不很清晰，本试图从水资源承载能力的基本概念出发，深入剖析水资源承载能力的内涵和5特性，详细论述水资源承载能力与可持续发展和优化配置的关系，目的是为水资源承载能力研究提供思路。