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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张广涛 白燕英
洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。
关键词：
二维洪水 洪水演进 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
冯民权 杨志
【目的】建立适合黑河下游地区的溃坝洪水演进的二维数学模型,为该水库的安全运行和调洪决策提供参考。【方法】根据天然河道复杂而不规则的地形特点,以及溃坝洪水的传播和运动特性,建立适合黑河下游地区高程跨度很大的溃坝洪水演进的二维数学模型;利用非结构化三角形网格,采用单元中心的有限体积法求解控制溃坝水流运动的二维方程;应用所建模型,对黑河金盆水库10 000年一遇入库洪水漫顶所致溃坝洪水(即工况1)进行数值模拟,分析不同时刻的水深分布图、流速矢量图以及淹没范围的变化过程;在此基础上,探讨100年一遇入库洪水延时遭遇10 000年一遇入库洪水工况(即工况2)下溃坝洪水的演进变化过程,分析该工况下淹没水深...
关键词：
溃坝洪水 二维模型 洪水演进 黑河
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杜献梅 赵克玉 冯民权
【目的】提高一维洪水演进模型的计算精度,以更准确地模拟洪水的传播过程。【方法】根据山西省沁河复式河道的特点,利用Preissmann四点偏心隐式差分格式对圣维南方程组进行离散,建立了改进的洪水演进一维数值模型。根据Arcmap提取的沁河横断面资料,利用沁河张峰水文站至润城水文站1975-1977,1988,1993和1996年的实测洪水过程对模型的计算结果进行验证。【结果】历史洪水洪峰流量的计算值与实测值的相对误差在10%以内;张峰水文站最大相差水位为0.74m,润城水文站最大相差水位为0.42m,洪峰传播时间的最大差值为1.57h;计算的水位和流量过程与实测结果吻合较好,可以利用改进的洪水演...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李振华 李立君 徐学林 康意雄
基于Fluent平台,选择SST k-ω模型、标准k-ε模型以及RNG k-ε模型对转子发动机燃烧过程进行了数值模拟.利用不同湍流模型比较研究表明,RNG k-ε模型的总体预测效果最好,标准k-ε模型预测效果次之,而SST k-ω模型的预测效果最差.本研究结果对合理选择湍流模型来模拟转子发动机的流场和污染物的分布具有参考作用.
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
何书琴 槐文信 曾玉红
温排水问题为环境水力学的典型研究课题,研究温排水运动水域的流场温度场分布情况,无论是对温排水工程规划设计,防止热污染,还是对生态环境保护等都具有重要的科学意义。采用曲线坐标系下平面二维数学模型对连续弯道温排水问题进行了数值模拟,通过相同流速比下连续弯道中3种不同排放形式(左岸、右岸和中心排放)温度等值线图的比较,相同排放形式不同流速比时温度等值线图的比较,表明建立的数学模型能合理反映温排水运动规律,可以用于温排水运动的模拟。
关键词：
温排水 混合有限分析法 连续弯道
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
武周虎 张娜
运用计算水力学的基本理论,采用二维水流数学模型进行河流泄洪能力的数值模拟,借助于SMS地表水软件,分别模拟了河流在不同湿地面积、湿地宽度及不同植物糙率条件下,河流洪水位的抬升情况。结果表明,不同湿地宽度对泄洪水位的影响,最终归结为主槽宽度的变化对泄洪水位的影响。主槽宽度相对于湿地面积及植物糙率,对洪水位的抬升影响较大,且主槽宽度越小,水位涨幅越大。对于在河流中如何布置和种植人工湿地及湿地植物的选取具有一定的指导作用。
关键词：
河流 人工湿地 洪水位 数值模拟
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
许有鹏 于瑞宏 马宗伟
长江中下游地区洪水灾害的发生是自然地理条件及人类活动共同作用的结果。流域水系构造和地理特征决定了其洪水多发性,气候变化和土地利用/地表覆盖变化导致该地区水循环过程发生较大改变,而大量水库、堤防的建设以及城市化的发展使得洪水过程发生显著变化,因此在各种因素的综合作用下,长江中下游地区近年来洪水灾害频繁发生。综述了气候变化对长江中下游降水的影响,探讨了长江中下游水系特征与洪水灾害的关系,分析了人类活动对洪水灾害的影响规律,在此基础上,开展了气候和下垫面特征变化条件下的暴雨洪水模拟研究,以长江下游太湖东苕溪流域的南苕溪为研究区,进行了流域降雨径流过程的动态模拟验证和特征分析,并取得了较满意的成果,从...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张帆 张永勇 陈俊旭 翟晓燕 胡庆芳
洪水过程的特征指标不仅包括洪水量级，还包括时间、形态、动力学等指标。现有模型和方法重点关注洪水量级指标的模拟，对其他指标的模拟仍有待深入。如何实现对洪水过程所有特征指标的模拟已成为目前洪水预报的技术瓶颈。论文采用4种机器学习模型(多元线性回归、多层感知器、随机森林和支持向量机)对淮河上游长台关流域59场降雨—洪水场次7个特征指标(洪水总量、洪峰流量、洪水历时、洪峰时间偏度、高流量历时占比、涨洪和落洪速率)进行模拟，评估不同模型对不同洪水类型和特征指标的模拟效果。结果显示：(1)长台关流域洪水过程可分为3类，第1类洪量中等、历时长且洪峰出现时间偏前(16场)；第2类洪量低、形态矮胖且洪峰出现时间靠后(34场)；第3类洪量大、涨落水迅速、形态尖瘦(9场)。(2)时间指标模拟效果最优，动力学指标模拟效果最差。多元线性回归和随机森林模拟效果随所有特征指标数值的增加而增强；支持向量机的模拟效果随着洪水历时指标数值的增加而降低，随着其余特征指标数值的增加而增强；多层感知器模拟效果随着洪水总量、洪峰流量、高流量历时占比和涨洪速率等指标值的增加而增强。(3)从各类型洪水特征模拟精度来看，4种模型对第3类洪水特征模拟均为最佳，第2类最差；随机森林在第1类和第3类洪水特征模拟中效果最优，支持向量机对第2类洪水特征模拟效果最优。(4)从综合模拟精度来看，支持向量机效果最优，然后依次为随机森林、多层感知器和多元线性回归。上述4种模型率定和验证期相对误差分别为23%和98%、21%和109%、37%和75%、41%和102%。研究可为流域洪水过程深度挖掘和防洪措施制定提供参考和借鉴。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘义花 鲁延荣 周强 朱西德
采用德国Gemo公司研发的Floodarea水文动力模型,基于气象和灾情资料,模拟强降水导致的山洪情景下逐小时淹没预警点的动态结果,通过淹没深度与累积雨量的拟合,有效的划分了羊智沟山洪灾害不同淹没深度下的临界雨量阈值。结果表明:1)羊智沟流域降水量呈略递减趋势,变化率为-0.02mm/年,年平均气温呈现上升趋势,变化率约为0.032℃/年。2)逐小时淹没深度与6h累积面雨量拟合关系较好,通过0.001的显著性水平检验。3)通过淹没深度和累计雨量的有效拟合,划分了羊智沟洪水临界雨量阈值,为羊智沟洪水灾害预警提供科学依据。
关键词：
洪水 模拟 floodarea
[期刊] 统计与决策
[作者]
易文德 廖少毅 罗瑜
文章结合时间序列理论和Copula函数技术,提出了研究二维时间序列的两类相依关系的相依模型以及该模型的Monte-Carlo模拟方法;通过模拟用图示检验了模型的有效性和灵活性。结果表明,二维时间序列的相依关系可以分解为三部分进行考虑,简化了模型和计算。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
李维维 张丽珍 王世明 胡庆松
振荡水翼式潮流能采集系统一般通过二维水翼水动力学模型建立其关于俯仰与升沉方向两自由度的运动方程。但水翼三维模型与二维模型在诱导阻力计算上有着一定的差别,而诱导阻力又直接影响到系统的能量转化效率,因此有必要对振荡水翼三维的水动力学特性进行研究。本文根据叶素理论,以梯形翼作为三维水翼模型的代表,建立了梯形振荡翼的水动力学模型和运动方程。对该模型采用三维非结构网格和动网格技术进行数值模拟,着重探讨梯形比对其运动状态和能量转化效率的影响。结果表明:采用动网格模拟三维梯形振荡水翼的水动力学特性,得到的水翼运动状态与二维的相同;振荡水翼的诱导阻力会改变其稳定振荡频率和升沉运动幅值,直接影响了系统的能量采集...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
姜加虎 黄群
应用数值模拟技术,通过建立洞庭湖与长江耦合的水动力学数值模型,并利用长江沿江的宜昌、枝江、沙市、监利、螺山和洞庭湖区沿湖的南咀、小河咀、沅江、鹿角、岳阳和城陵矶等水文测站的水文资料,开展洞庭湖区湿地恢复的洪水效应模拟计算,选用1998年6月15日~8月31日洪水资料作为模型计算依据。通过模拟计算,对1952年以来洞庭湖淤积、围垦对江湖洪水的影响进行了定量评估。结果显示,1952~1998年的47年间,洞庭湖湖泊湿地围垦对江湖洪水位升高影响的相对量是湖泊淤积对江湖洪水位升高影响值的2~10倍。
关键词：
洞庭湖 洪水 淤积围垦
[期刊] 资源科学
[作者]
姜鲁光 封志明 于秀波 甄霖 黄河清
1998年以来退田还湖工程的实施,对鄱阳湖区洪水调蓄功能具有明显影响。本文利用高精度数字地形模型和防洪圩堤数据,基于GIS空间分析和水文模拟,对鄱阳湖区现状(2005年)和未来不同洪水情景下的洪水调蓄能力进行了模拟分析,分别计算了相应的蓄洪面积和容积。研究表明,2005年鄱阳湖洪水位曾一度超过双退圩堤进洪水位(18.50m),双退圩堤进洪后,湖泊面积实际扩大2385hm2,相应增加6907×104m3湖泊容积。为了研究退田还湖后鄱阳湖区未来洪水调蓄功能的可能变化,本文设置了20.50m、21.68m、22.59m三种洪水水位情景,分别对应万亩(666.67hm2)以下单退圩堤蓄洪、万亩以上单退...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张春财 杜宇
【目的】研究低佛氏数(Fr1)水跃紊流的水力特性。【方法】采用VOF方法处理闸门上、下游表面,用二维RNG型k-ε紊流数学模型,对低佛氏数(Fr1=2.0～4.5)水跃紊流进行数值模拟,研究了不同低佛氏数水跃的跃后水深、水跃长度及流速分布,分析了水跃区及其下游明渠流区压强、紊动能、耗散率和水跃消能率的特性。【结果】淹没系数大于1.2时,水跃长度均大于其他经验公式计算的水跃长度,且水跃长度增幅随佛氏数的增加而增大。水跃区断面各点时均流速最大值沿程减小;跃后明渠流区,断面各点平均流速沿程无明显变化。水跃区主流与漩滚交界处附近,特别是泄水闸门附近的紊动能及耗散率均最大。随着佛氏数的增加,理论和实际消...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
冯利华
近年来，科学家们已把更多的注意力放在洪水遥相关因素的研究上，扩大了洪水成因的研究范围，取得了一定的进展。但由于洪水的影响因素多而复杂，故这些研究往往侧重于单因素分析，洪水成因研究进展缓慢。文章对洪水成因的研究成果、研究进展及存在的问题作了评述和前景展望
关键词：
灾害 洪水成因 遥相关因素
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