检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：唐元春中山大学

学位级别：硕士

该文首先介绍了数据同化的概念及种类,简要概括地回顾了变分伴随数据同化在国内外大气、海洋领域的研究现状,并详细说明了变分伴随数据同化的基本原理,同时分别就变分伴随方法于一维扩散模型、二维线性浅水模型以及二维非线性潮流模型... 详细信息

该文首先介绍了数据同化的概念及种类,简要概括地回顾了变分伴随数据同化在国内外大气、海洋领域的研究现状,并详细说明了变分伴随数据同化的基本原理,同时分别就变分伴随方法于一维扩散模型、二维线性浅水模型以及二维非线性潮流模型在珠江河口中的应用进行了一定的探索和讨论.该文借鉴了前人在大气、海洋领域所积累的数据同化经验,将变分伴随技术运用到具有特殊地貌形态和复杂水文及水动力特性的珠江河口,以水位为控制参数来构造代价函数,为二维潮流模拟的数值计算提供相对可靠的边界条件,从而使模式输出结果得到较大改善.考虑到在二维非线性潮流模型中的边界优化问题,与初场的数据同化有着本质不同.相对而言,前者对时间的依赖性较小,不需要将伴随模型反向积分到初始时刻,因此该文创造性提出\"退六进一\"的逐时递推同化技术,进一步完善了变分同化方法在二维潮流模型中的应用.通过对变分伴随方法的深入研究,可以看到其在对控制变量进行最优估计时,具有相当大的灵活性.对同一个数值模型而言,可以选择不同的控制变量,但得到的伴随模型是一致的,因此,可以采用各种方式来组合模型方程解和伴随模型方程解,达到改变控制变量类型(如初始场、边界条件等)和数量的目的.值得指出的是,在二维数值模拟试验中,作者仅以水位作为控制变量,对边界条件进行优化和修正,而事实上模型中还存在摩擦系数等其他不确定因素,若能对这些参数也利用变分伴随同化法进行校正,相信可以进一步改善计算结果.

关键词：数据同化珠江河口水动力模型潮流模型数值计算

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1D/1D及1D/2D耦合水动力模型构建方法研究

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水资源与水工程学报 2019年第5期30卷 21-25页

作者：周倩倩苏炯恒梅胜许明华广东工业大学土木与交通工程学院

为实现高速率、精细化的洪涝模拟,以丹麦R市A区的排水系统为研究对象,构建和比较基于GIS空域建模技术及SWMM水动力耦合的1D/1D(双一维)排水模型与基于MIKE URBAN的1D/2D(—维管流和二维洪涝)耦合排水模型,对研究区的排水系统进行暴雨洪... 详细信息

为实现高速率、精细化的洪涝模拟,以丹麦R市A区的排水系统为研究对象,构建和比较基于GIS空域建模技术及SWMM水动力耦合的1D/1D(双一维)排水模型与基于MIKE URBAN的1D/2D(—维管流和二维洪涝)耦合排水模型,对研究区的排水系统进行暴雨洪涝模拟及评估比较.研究两种模型的建模过程、模拟精度及计算效率,描述两种模型的优劣性和适用条件。结果表明:1D/1D排水模型可实现地表淹没的拓展分析,同时确保较高的稳定度和运算速度,且在较低重现期下具有较高的计算精度,适用于大尺度、应急管理且模拟精度要求相对较低的情景;1D/2D排水模型能实现地表积水的双向流动计算,具有良好的精细度,但其信息处理和计算时间较长,适用于计算环境和模拟精度要求较高的情景。研究结果将为不同情景、不同尺度的洪涝模拟提供科学依据.

关键词：洪涝模拟 SWMM 双一维模型 MIKE URBAN 二维模型水动力模型

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东江三角洲水动力模型研究

东江三角洲水动力模型研究

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作者：李晓华中山大学

学位级别：硕士

本文以东江三角洲为研究区域，根据一维非恒定流基本方程组、河网节点连接方程及边界件条，联立成感潮河网水动力学模型；按preissmann四点带权差分格式进行离散，采用三级联解法，将模型方程分成微段、河段、节点三级。通过各河道的微... 详细信息

本文以东江三角洲为研究区域，根据一维非恒定流基本方程组、河网节点连接方程及边界件条，联立成感潮河网水动力学模型；按preissmann四点带权差分格式进行离散，采用三级联解法，将模型方程分成微段、河段、节点三级。通过各河道的微段递推可得到河道方程，然后将河道方程叠加到节点连接方程即可得以各节点水位为未知量的节点方程组。求解节点方程方程时，本文作者改进了全主元高斯-约当消去法，使其适用于河网模型方程组的求解，并与列主元高斯消去法、矩阵标识法进行比较，此法计算效率令人满意；解出节点水位后，依次回代到河段、微段方程，求出概化河网中各计算断面的水位、流量值；利用实测资料对模型参数进行率定、验证，率定、验证模型的计算值与实测值均拟合较好。本文在模型建立时，还对河网节点的调蓄问题及河道糙率与水位的关系进行了研究，定量地说明了这两种因素对模型模拟结果的影响情况，并根据东江三角洲河网的地形特征对模型进行了优化，有较地提高了模拟效果。\n 将已建立的东江三角洲河网水动力模型应用于东莞市东江水务有限公司的调整水厂布局及建设第六水厂的方案研究中，定量地论证了方案的可行性。

关键词：感潮河网水动力模型节点调蓄河道糙率东江三角洲

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基于水动力模型的洪水风险分析与评估

基于水动力模型的洪水风险分析与评估

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作者：周恩赐华北水利水电大学

学位级别：硕士

洪灾是一种具有破坏性的自然灾害,给人类和生态环境带来的危害是不可小觑的。为了保障人民生命安全、促进经济发展、维护社会稳定以及保护生态环境,防洪减灾工作尤为重要。在防洪减灾工作中,工程措施与非工程措施中相互结合,相互补充才... 详细信息

洪灾是一种具有破坏性的自然灾害,给人类和生态环境带来的危害是不可小觑的。为了保障人民生命安全、促进经济发展、维护社会稳定以及保护生态环境,防洪减灾工作尤为重要。在防洪减灾工作中,工程措施与非工程措施中相互结合,相互补充才能更好地起到防洪目的。在非工程措施中,可通过建立水动力模型进行数值模拟,结合相关方法和评估体系,编制洪水相关图表,了解洪水发展趋势,直观反映洪水风险分布情况,为防洪减灾工作提供了有力的技术支持,同时为未来洪灾的预测和防范做好安排和准备,从而更好地减少洪灾所带来的损失。本文通过建立水动力模型进行数值模拟,获取洪水风险要素,结合洪水特征方法,实现洪水淹没图的制图。根据洪水风险要素,选取综合风险要素评估体系,实现洪水风险图的制图,最后结合洪水淹没图与洪水风险图,进行相关区域的洪水风险分析与评估。本文主要研究结果如下:(1)构建了一二维耦合水动力模型。通过对水动力模型研究进展与软件进行分析,选取了适合于本文研究的模型构建方法和模型软件,即采用IFMS软件的一二维耦合水动力模型。考虑到研究区域综合情况,以土质类型条件为参考,选取一维河道糙率范围,大大减轻以往根据经验和参考相邻河道选取糙率初值的盲目性和工作量。通过历史洪水对一维模型的河道糙率进行了糙率率定,并结合二维区域糙率实现了模型糙率的验证,误差满足规范要求,模型精度良好。(2)本文根据洪水淹没图与洪水分析结果可知:洪水淹没总面积随着重现期年限的增加呈现递进性;地形与地势条件可导致洪水从低淹没水深朝高淹没水深发展,由洪水扩散转向洪水聚集;堤防完备程度与河道外洪水风险密切相关。(3)本文洪水风险评估选取三种洪水风险要素,引入综合风险度,构建的洪水风险评估体系,通过单个重现期的综合风险度计算,得到对应重现期的洪水风险图,通过面积加权平均法赋值至标准网格编制全重现期洪水风险图。(4)针对研究区域洪水风险评估如下:极高风险与高风险区主要集中于河道范围之内,河道从内到外区域风险等级逐步降低。大型河道相较于小型河道,风险等级较高,河道外风险等级与堤防条件有关,堤防越完备风险等级越低,一般情况下市城区域相较于镇级、乡村区域洪水风险低。中风险等级洪水面积占比最大,极高风险等级洪水面积占比最小。

关键词：一二维耦合水动力模型洪水风险分析评估

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基于MIKE 21和Landsat TM影像的鄱阳湖水动力模型及水位动态变化分析

基于MIKE 21和Landsat TM影像的鄱阳湖水动力模型及水位动态变化...

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作者：龙志伟南昌工程学院

学位级别：硕士

湖泊水动力环境是湖泊生态环境的基础,鄱阳湖作为一个内陆湖泊,水动力变化复杂是必然的。鄱阳湖优越的水文条件使其成为动植物繁衍生存的宝库,水动力的变化对生物的生存环境影响极大。碟形湖是鄱阳湖在枯水月份随水位下降在湖区逐渐显... 详细信息

湖泊水动力环境是湖泊生态环境的基础,鄱阳湖作为一个内陆湖泊,水动力变化复杂是必然的。鄱阳湖优越的水文条件使其成为动植物繁衍生存的宝库,水动力的变化对生物的生存环境影响极大。碟形湖是鄱阳湖在枯水月份随水位下降在湖区逐渐显露的洼地,较湖区水位更高,且水位稳定,为鄱阳鸟类和鱼类提供了绝佳的觅食和栖息场所。研究鄱阳湖及碟形湖的水动力规律对鄱阳湖生态和物种多样性保护具有重要意义。本文采用MIKE软件对鄱阳湖建立二维水动力模型。在以往研究的基础上,将五河尾闾作为开边界加入模型之中,建立一个五河尾闾和鄱阳湖连通的水动力模型。模型计算网格面积3815km2,包含81490单元,对鄱阳湖2008-2012年的水动力数值模拟。通过星子、都昌、棠荫、康山的实测水位对模拟水位精度进行验证,下载并处理同时期的鄱阳湖Landsat TM影像,提取水域面积对模拟水域面积精进行验证。最后从水位、水域面积、淹没频率三个方面分析鄱阳湖的水动力变化规律,并以蚌湖、大湖池、大汊湖、蚕豆湖、泥湖、林充湖为研究对象,分析了湖区水位对碟形湖水位的影响。主要结论如下:（1）模型将五河尾闾特征水文站点断面作为开边界,对五河尾闾段局部加密,建立了五河尾闾和鄱阳湖连通的MIKE 21水动力模型。相对于单独的鄱阳湖水动力模型,一方面解决了模型边界处容易发散的问题,另一方面考虑了五河尾闾对鄱阳湖水位的影响,提高了模型精度。星子、都昌、棠荫、康山模拟水位误差绝对值百分比分别为1.07%、1.90%、2.55%、2.73%、模拟水位与实测水位的R2都超过90%。模拟水域面积略微偏大,平均误差为6.47%。丰水期模拟水域面积误差最小,平均误差为2.81%,枯水期模拟水域面积平均误差为4.01%,平水期模拟水域面积误差最大,平均误差为10.31%。（2）鄱阳湖4-5月由平水期进入丰水期,10-11月由平水期进入枯水期,水位的年内变化幅度在这段期间比其余月份更高。2008-2012年各中,5月水位年际差异最大,1月最小。水域面积在2-3月和9-10月的变化幅度最大,4月年际差异最大,7月年际差异最小。水位和水域面积的相关性在平水期最高,水位升高1m,水域面积约增加300km2。（3）丰水年和枯水年整体上淹没频率恰好相反。丰水年淹没频率小的区域更小,淹没频率大的区域更大,而淹没频率为90%-100%的区域不同年份基本相同。从淹没频率的分布来看,淹没频率为90%-100%的区域面积占比最大,80%-90%的的区域占比最小,东部和南部区域的淹没频率更高。（4）碟形湖水位受到湖区水位的影响分为低水不相关、中水同变化、高水相一致三种关系,碟形湖的圩堤高程和圩堤外湖区水位的高低是导致这三种相关关系的主要因素。星子水位低于10m时,碟形湖水位与湖区水位为低水不相关关系,星子水位在10m-16m之间时,碟形湖水位与湖区水位为中水同变化关系,星子水位高于16m时,碟形湖水位与湖区水位为高水相一致关系。在1、2、10、11、12月碟形湖水位与湖区水位低水不相关关系居多,3、4月中水同变化关系居多,5-9月高水一致性关系居多。

关键词：鄱阳湖 MIKE21 水动力模型 landsat TM影像碟形湖

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水动力模型影响下的河流水力学分布特征研究

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黑龙江水利科技 2019年第2期47卷 43-45页

作者：刘国琼李娟永嘉县水利水电勘测设计院温州市鹿城区藤桥水利管理所浙江温州325100

河流是我们赖以生存的水资源之一,对人民的可持续生存具有重要意义。同时河流也是影响国家经济、自然生态发展的重要因素。水动力模型影响下的河流水力学分布,根据河流所在地域的不同存在着特征差异,直接影响着河流建设与维护。因此,通... 详细信息

河流是我们赖以生存的水资源之一,对人民的可持续生存具有重要意义。同时河流也是影响国家经济、自然生态发展的重要因素。水动力模型影响下的河流水力学分布,根据河流所在地域的不同存在着特征差异,直接影响着河流建设与维护。因此,通过水动力模型的分析,探究河流水力学分布特征,以此对比不同河流地区之间的水力学分布存在的区别,进而归纳总结出水动力模型影响下的河流水力学分布特征,为后续河流的建设与维护提供设计理论基础。

关键词：水动力模型河流水力分布特征特征探究

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水动力模型在规划河道护岸工程中的应用研究——以南昌高铁东站规划河网水系为例

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中国水运 2022年第11期 101-103页

作者：刘颖婧上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125

规划河道堤顶高程及河道断面尺寸等关键要素的合理与否对护岸工程能否充分保障区域防洪排涝的安全至关重要。新形势下对于规划河道护岸工程的设计提出了更高的要求,传统水力计算方法已难以满足工程实际需求。本文以南昌高铁东站规划河... 详细信息

规划河道堤顶高程及河道断面尺寸等关键要素的合理与否对护岸工程能否充分保障区域防洪排涝的安全至关重要。新形势下对于规划河道护岸工程的设计提出了更高的要求,传统水力计算方法已难以满足工程实际需求。本文以南昌高铁东站规划河网水系为例,采用Delft 3D Flexible Mesh水动力数学模型进行规划河网水系的水力计算,并利用模型分析工程实施后的效果,对于合理确定区域内规划河道的设计方案具有重要作用和意义。

关键词：水动力模型护岸工程规划河网水系水力计算

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水动力模型在桥梁防洪影响分析中的应用

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陕西水利 2023年第12期 44-46页

作者：梁锦钊东莞市万江水务工程运营中心广东东莞523050

为评价涉水桥梁建设对河道的行洪影响程度,基于非结构化网格构建河道水流二维流场数值模型,采用隐、显格式交替计算模拟不同洪水频率下桥梁位置处河道的二维流场,以获取跨万江河桥梁工程建设前后水位、流速及水动力轴线变化情况。结果表... 详细信息

为评价涉水桥梁建设对河道的行洪影响程度,基于非结构化网格构建河道水流二维流场数值模型,采用隐、显格式交替计算模拟不同洪水频率下桥梁位置处河道的二维流场,以获取跨万江河桥梁工程建设前后水位、流速及水动力轴线变化情况。结果表明,拟建桥梁对所在河段防洪和水流特性无显著影响,对东江南支流(万江段)行洪安全影响较小,计算结果为桥梁优化设计及河道行洪安全提供了科学依据。

关键词：防洪影响水动力模型水流特性

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水动力模型的地形前处理方法研究--以辽河铁岭段为例

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吉林水利 2017年第1期 8-11,15页

作者：杨洪宁周乃恒辽宁省江河流域管理局辽宁沈阳110003 沈阳农业大学辽宁沈阳110161

随着科技发展,水利工作走向了数字化时代。使用计算机软件构建数学模型可以方便快捷地对水力情况进行模拟,而研究区地形的提取是构建数学模型的基础。本文介绍了常用的地形前处理方法,并结合实际工作诠释了地形提取的过程。

关键词：水动力模型地形前处理辽河

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水动力模型在塔位设计洪水中的应用

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广东水利电力职业技术学院学报 2014年第4期12卷 6-9,80页

作者：陈涛陈娟广东科诺勘测工程有限公司广东广州510663 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510610

基于Abbott六点中心隐式差分格式的河道一维非恒定水动力模型和平底宽顶堰堰流公式计算堤防溃口处流量过程,构建了基于无结构三角形网格的有限体积法离散的二维水动力模型,并模拟了堤围内塔位处的溃堤洪水过程,结合冲坑和冲刷公式计算... 详细信息

基于Abbott六点中心隐式差分格式的河道一维非恒定水动力模型和平底宽顶堰堰流公式计算堤防溃口处流量过程,构建了基于无结构三角形网格的有限体积法离散的二维水动力模型,并模拟了堤围内塔位处的溃堤洪水过程,结合冲坑和冲刷公式计算出塔位的冲刷深度。实例结果表明,水动力模型可为堤围内塔位基础设计提供可靠的技术支持,并可供类似工程设计借鉴。

关键词：水动力模型堰流公式溃堤洪水塔位冲刷深度

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