OpenMI-based integrated sediment transport modelling of the river Zenne,Belgium

Recent observations show that the river Zenne (Belgium) remains well below the water quality goals stated by the European Union Water Framework Directive. An interuniversity, multidisciplinary research project was therefore launched to evaluate the effects of wastewater management plans on the ecological functioning of the river. To this end, different water quantity and quality processes had to be considered and modelled, e.g., the hydrology in the river basin, hydraulics in the river and sewers, erosion and sediment transport, faecal bacteria transport and decay. This paper considers the development of an Open Modelling Interface (OpenMI) based integrated model for the purpose of simulating the river's sediment dynamics. We used the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to model water and sediment fluxes from rural areas. The Storm Water Management Model (SWMM) was used to simulate the hydraulics of the river, canal, and sewer systems in urban catchments. New model codes for sediment transport and stream water temperature were developed to complement SWMM. The results show that the integrated sediment transport model reproduced the sediment concentrations in the river Zenne with ‘good’ to ‘satisfactory’ accuracy. We may therefore conclude that the OpenMI has been successfully implemented to integrate water quality models into a hydraulic one. While the OpenMI run-time data communication inflicted calculation time overhead, we found that the overhead was not significant with respect to the total run-time of the integrated model.     

甬江河口细颗粒泥沙起动流速研究

通过收集的甬江河口洪枯季细颗粒泥沙运动实测资料,基于垂线平均含沙量突变处对应的垂线平均流速作为该时刻泥沙起动流速的概念,统计获得不同水沙条件下的细颗粒泥沙起动流速数据;比较经典细颗粒泥沙起动流速公式对甬江河口泥沙的适用性,发现张瑞瑾、沙玉清、窦国仁经典公式的计算结果偏大,唐存本、张红武公式的计算结果偏小,窦国仁公式的计算精度最高。通过分析各公式出现误差的原因,引入泥沙水下容重对黏结力影响的修正项,对窦国仁公式进行修正,收集与甬江河口泥沙粒径范围接近的系列水深变化范围内包括粉沙质和淤泥质的细颗粒泥沙起动流速资料对修正公式进行验证,最终拟合得到可适用于大、小水深下的黏性细颗粒泥沙起动流速公式。     

广州市河涌生态系统修复及管理探讨

本文讨论了广州河涌综合治理的现状以及治理过程中存在的主要问题,提出河涌流域内综合整治,后续监控管理,培养全民河涌维护意识并建立良好的互动体系的思路,以更好达到河涌综合治理的效果与目的。     

退耕还林对志丹水文站水沙量影响浅析

通过对志丹水文站径流量、输沙量的分析,探讨了退耕还林对志丹水文站水沙量的影响,并对志丹县退耕还林的可持续性等方面提出建立生态补偿机制等,同时得到了沙量、水量变化规律。     

风暴潮过程中波浪对地形演变影响的数值研究

建立了一个波流耦合作用下泥沙输移的平面二维数值模型，以研究风暴潮过程中地形冲淤变化的规律及波浪的影响。水流和泥沙输运的模拟采用水沙耦合数值模型，以考虑强冲淤条件下地形变化与水流运动之间的相互作用。波浪场模拟采用SWAN模型，计算得到的波浪辐射应力输入水沙耦合数值模型实现波流耦合。采用建立的模型对风暴潮过程中近岸地形变化进行了分析，结果表明，波浪对地形演变的影响程度随着风暴潮潮位的增加而减小。当风暴潮潮位较小时，近潮汐通道处形成不对称的三角洲、入口处形成冲刷坑；当风暴潮潮位较高时，形成的三角洲不对称性较小。当风暴潮潮位升高，近岸水深与波长之比大于0.15时，波流耦合模型与不考虑波浪作用模型计算所得的地形变化的绝对误差为整体地形变化的5%，但前者计算时间增加了一倍，因此，波流耦合计算对于风暴潮潮位较低，近岸水深与波长之比小于0.15时具有重要意义。     

基于水下钢球法的水工混凝土磨损影响因素研究

为了预测水工泄水建筑物抗冲磨混凝土在含推移质水流作用下的使用寿命,需了解磨损介质粒径和水流速度对混凝土破坏程度的影响.为此,分别采用12.6mm、19.0mm、25.4mm、30.0mm四种直径的钢球作为磨损介质,并在近底水流速度约1.8m/s和1.5m/s两种水流速度下,进行两种强度等级抗冲磨混凝土的水下钢球法试验....     

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。     

基于区块链的内河执法管理系统的研究和设计

文章提出一种基于区块链的内河执法管理系统的设计方法,实现了区块链技术在内河航运执法过程中的应用。系统以Hyperledger Fabric为区块链框架,使用微服务技术进行封装,保证与原业务系统的交互性。该设计方法结合了传统中心化存储技术和区块链去中心化存储技术,利用区块链技术防篡改和价值自动传递的特性,可以提高内河执法的安全性和公平性。     

基于人工神经网络的高分五号高光谱影像悬浮泥沙浓度反演方法

悬浮泥沙浓度是水体监测中极为重要的指标.本论文基于神经网络具有弥补传统经验算法固有误差的潜力,设计并开发了基于人工神经网络的神经网络校正器来对经验反演结果进行二次校正.为了防止在小数据集的情况下出现过拟合问题,采用了特殊设计的正则化项.基于高分五号高光谱遥感数据以及在长江口和沿海水域同时收集的悬浮泥沙浓度实地测量结果,...     

高精度河砂同期展示的关键技术与应用效果

油田开发阶段,同期展示河、砂、泥的关系对于理清砂体的内部结构、点砂坝之间的关系及部署注采井位都非常重要。文中以渤海海域A油田B砂层为靶区,使用90°相移数据体,在多种刻画河道、砂体算法优选的基础上,实现河砂数据体融合,并展示河、砂、泥同期关系。通过与井资料结合研究证实,数据体反映的河、砂、泥关系等与井数据吻合。运用该方法,研究了河道发育演化、点砂坝内部结构,实现了从成因、过程视角来恢复和重建曲流河道历史演化过程,为剩余油的挖潜及高产调整井的部署提供了有力依据。