西控工程对望虞河西岸地区防洪的影响

为了评估西控工程对望虞河西岸地区造成的防洪影响,以望虞河西岸为研究区域并结合其水文特性,构建了适合于模拟平原河网地区产汇流过程的MIKE11水文水力模型并利用当地降雨、水位等实测资料进行了率定。通过模拟50年一遇设计暴雨情况下的不同工况,得到研究区域内水系各节点的水位等要素变化情况,并依此分析了西控工程对望虞河西岸地区造成的防洪影响。结果表明:西控工程运行后,研究区域内重要节点的最高水位抬升明显,部分地区有遭受洪水淹没的风险;MIKE11水文水力模型对于分析平原河网地区河流沿线闸控影响具有较高的应用价值。     

降雨入渗路基湿度场演变规律

为研究受地下水位高度差异的影响降雨入渗路基湿度场的分布与变化状态,基于饱和-非饱和土渗流理论,构建了5种具备不同初始地下水位的路基数值试验模型.通过分析两种降雨强度情况下的试验结果,总结了湿度场变化的主要规律,并阐述其根本机理.结果表明:降雨雨强越大,地下水受到扰动抬升越显著,路基层位越低,其湿度和扰动区扩距受地下水影响越显著;随着初始水位降低,路堤湿度极差的增幅呈二次曲线增大并至稳定值,扰动区水平扩距呈二次曲线减小并至稳定值;工况一定,则对应存在一个平衡水位线,当初始水位在其之下时,对路基湿度演变影响甚微,反之,随着初始水位的增高,路基湿度增幅呈对数递增.处于平衡水位之上时,初始地下水位高度对降雨入渗路基引发湿度场的分布与变化状态影响显著.     

设计降雨特征的多变量分析方法

鉴于径流数据缺乏且难以长期监测,而降雨数据相对完整,通常假定降雨和径流同频率,以设计降雨作为前端输入进行水文分析.在重新定义设计降雨特征变量的基础上,针对目前普遍采用的基于单变量分析的暴雨强度公式法存在的不足,提出一种基于Copula函数的降雨特征多变量分析方法;并以广州1961—2012年历史降雨数据为例,分析了设计降雨量与降雨峰值组合风险概率.研究表明:基于Copula函数的降雨多变量分析能更加全面地反映降雨特征,有利于提高水文分析计算精度.该方法还可根据水文分析的需求进行2变量及以上的降雨特征量组合分析.     

3维Copula函数在降雨特征多变量频率分析中的应用

鉴于径流数据缺乏且难以长期监测而降雨数据相对完整,通常假定降雨和径流同频率,采用设计降雨进行水文分析计算,但此方法很难真实全面地反映降雨变化特征.为此,提出一种基于3维Copula函数的降雨特征多变量频率分析方法.首先利用降雨强度法将连续的降雨时间序列分割成若干个降雨事件,采用年最大值法取样,统计出表征雨量的特征变量,然后引入3维Copula函数构建降雨特征3变量联合概率模型,并以广州1961~2012年历史降雨数据为例进行分析.结果表明,基于3维Copula函数的多变量分析方法计算简单、可靠性高,可以进行3种不同降雨特征变量的组合分析,得到各种不同量级变量的遭遇概率和条件概率,能够更全面地反映降雨特征并更好地满足水文分析计算需求.     

基于粒子系统的实时降雨、降雪模拟

基于粒子系统理论实现了虚拟环境中降雪、降雨及其在风场中的模拟。首先阐述了粒子系统的基本模拟原理,对在风场影响下的雨、雪特征进行描述与分析,提出了雨、雪模拟的整体思路,结合降雨、降雪的特点和空气动力学理论对雨、雪进行了模拟。改进四点水波纹线性模拟算法,采用八点水波纹线性算法模拟雨滴落入水面形成的水波纹,应用雾化因子实现降雪环境的模糊问题。     

某倾倒式危岩降雨情况下稳定性分析

<正>危岩体是工程建设过程中需要引起特别重视的一类地质灾害,其破坏前具有很强的隐蔽性,破坏时具有突发性。本文讨论的某电站Ⅲ号危岩,其下方紧邻宽度约3m的乡村公路,公路下方建设水电站厂房,如果该危岩体在诱发因子(降雨、地震等)的作用下发生失稳破坏,将会对山上居民的交通、人身财产及电站的建设和正常运营产生重大影响。本文对降雨状况下危岩的稳定性情况进行模拟分析。1.危岩地质条件Ⅲ号危岩体高度30m左右,坡度     

缺水地区农业种植结构调整和经济灌溉定额研究

从调整农业种植结构和制定经济灌溉定额两个方面出发,探索提高农业灌溉水量的利用效率和效益的问题.根据唐山现状建立了兼顾社会、生态综合效益,以区域经济效益最大为目标,以农业灌溉供水量,播种面积,市场需求为约束条件的农业产业结构调整模型,并采用非线性规划方法求解.主要结果如下:(1)结构调整向着单方水经济效益高的作物倾斜.(2)调整后农业灌溉水量为原来的64%.(3)调整后有效降雨利用量占作物总用水量的比例明显增加.(4)全市综合灌溉定额调整前为285.7 mm,调整后为195.6 mm.     

透视地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响及区域差异

为诊断地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响,采用 BNU－ESM 模式的地球工程和非地球工程情景日值气温和降水数据,对比分析了两种情景下整个研究时段( 2010—2099 年) 、地球工程实施期间( 2020—2069 年) 和地球工程实施结束后( 2070—2099 年) 的全球陆地气候变化特征及区域差异。结果表明: ( 1) 两种情景下全球陆地气温变化趋势空间格局的一致性优于降雨量变化趋势空间格局。3 个时段全球陆地气温主要以增加趋势为主,2070—2099 年两种情景下开始出现减少趋势。地球工程在不同时段改变了不同区域和次区域降雨量变化趋势的方向。( 2) 地球工程在 3 个时段对全球陆地气温变化趋势的影响具有异质性。地球工程在 2010—2099 年对气温增减趋势影响最小,多介于－0. 2 ～ 0. 2 ℃ /( 10 a) 之间; 在 2020—2069 年对气温增加趋势的抑制作用最大,多数地区抑制幅度超过了 0. 4 ℃ /( 10 a) ; 在 2070—2099 年对气温增加趋势的促进作用最大,多数地区促进幅度超过了 0. 4℃ /( 10 a) 。地球工程实施前后全球陆地降雨量变化趋势差异增大,尤其是在中低纬度地区呈现出明显的区域与次区域特征。( 3) 地球工程未对全球气候的波动性产生根本改变。两种情景下的全球陆地气温和降雨量的波动特征具有较好的一致性。( 4) 地球工程对北半球陆地气温波动的影响大于南半球陆地。地球工程情景下实施结束后的气温波动特征明显小于实施期间。地球工程对全球陆地降雨量波动特征的影响具有异质性。2020—2069 年地球工程对南( 北) 半球陆地的降雨量波动特征的影响以促进( 抑制) 作用为主; 地球工程对 2070—2099 年及地球工程实施前后降雨量波动特征的影响恰好与 2020—2069 年相反。     

降雨条件下粉土路基含水量变化规律研究

黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在外界水环境综合影响下含水量普遍偏高。降雨入渗、毛细水上升室内模拟试验表明,揭示出二因素对低路基的影响更为显著,其实际含水量明显高于最优含水量。采用数值模拟手段,针对不同雨型及降雨持时,分析了粉土路基含水量的变化规律,结果表明,粉土路基入渗过程可划分为四个不同阶段,入渗位置主要分布在路基边坡的局部区域,易造成路基坡脚的软化而发生局部失稳。     

淮河干流2010年1号洪峰洪水特征分析

2010年7月15—23日,淮河润河集以上流域发生了强降雨过程,淮河王家坝、润河集以上面平均降雨量分别达203mm、191mm。红石嘴站最大日降雨量达236mm,钱大湾站次累计降雨量达364mm。受此影响,淮河干流形成了2010年1号洪峰,7月21日20时,洪峰通过王家坝,洪峰水位28．45m,最大流量4280m^3／s。7月25日21时润河集出现洪峰,洪峰水位为25．21m,相应流量3760m^3／s。