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溃堤洪水过程的模型试验与数值模拟
被引量:
12
1
作者
张晓雷
夏军强
+1 位作者
果鹏
陈倩
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期71-81,共11页
黄河下游滩区既是当地群众赖以生存的场所,同时也兼具蓄洪、滞洪及沉沙的功能。滩区居民为保障农业生产和村庄安全,在主槽两侧修建生产堤来抵御中小洪水。然而当遭遇大洪水致使生产堤溃决时,溃堤洪水仍将给滩区群众生命和财产安全造成...
黄河下游滩区既是当地群众赖以生存的场所,同时也兼具蓄洪、滞洪及沉沙的功能。滩区居民为保障农业生产和村庄安全,在主槽两侧修建生产堤来抵御中小洪水。然而当遭遇大洪水致使生产堤溃决时,溃堤洪水仍将给滩区群众生命和财产安全造成巨大威胁。作者基于在大型水槽中所进行的溃堤洪水概化模型试验,首先分析了溃堤后滩槽内的水位变化特性及滩区内洪水波的传播过程;然后建立了相应的2维数学模型,并对数学模型进行了验证,结果表明数值模拟与模型试验结果吻合较好;最后利用验证后的模型进一步模拟了滩区不同糙率取值条件下溃堤洪水的演进过程,探讨了滩区不同糙率取值对溃堤洪水的水位、流速等水力要素及波前在滩区内传播时间的影响。成果分析表明:1)生产堤溃决后主槽内水位具有先下降,后稳定,再升高,再稳定的变化特征;滩区内水位呈持续升高,最终趋向稳定的趋势;滩区各测点流速则先增大后减小;进滩流量先减小,后稳定,再减小,最后趋向为零;2)滩区不同糙率取值对进滩流量及洪水演进流路无明显影响,但对溃堤洪水波前到达时间影响较大,波前到达时间随着滩区糙率取值的增大而逐渐增大,随着洪水量级的增大而逐渐减小;滩区各特征测点最大流速随着糙率的增大而减小。研究成果不仅可以深化对溃堤洪水演进规律的认识,还可为后续的溃堤洪水模型试验研究提供借鉴和参考。
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关键词
溃堤洪水
模型试验
数值模拟
洪水演进
滩区糙率
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职称材料
基于X86单芯片计算机的BIOS软件设计
被引量:
1
2
作者
果鹏
解光军
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期255-258,共4页
文章设计了一款基于X86单芯片计算机的BIOS软件,通过分析SD卡的底层寻址方法,并参考SD卡的SPI协议设计BIOS软件;通过设置中断、调用中断,完成BIOS对SD卡的初始化操作和读写操作;将编译后的BIOS的机器码烧写进FPGA开发板片上存储器,调用...
文章设计了一款基于X86单芯片计算机的BIOS软件,通过分析SD卡的底层寻址方法,并参考SD卡的SPI协议设计BIOS软件;通过设置中断、调用中断,完成BIOS对SD卡的初始化操作和读写操作;将编译后的BIOS的机器码烧写进FPGA开发板片上存储器,调用开发板资源实现计算机的硬件电路部分;执行BIOS机器码指令读取SD卡的引导扇区,实现从SD卡启动FreeDOS操作系统。
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关键词
基本输入输出系统
SD卡
X86单芯片计算机
FreeDOS操作系统
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职称材料
生产堤溃口展宽与洪水演进过程数值模拟
3
作者
果鹏
夏军强
周美蓉
《泥沙研究》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期15-22,共8页
为保护黄河下游滩区群众的生命财产安全修建了大量的生产堤,由于生产堤防护标准很低,极有可能发生溃决,由此引发的漫滩洪水不仅危及滩区的生命财产安全,还将直接威胁黄河大堤安全。生产堤溃决过程中,横向展宽过程比垂向下切过程的发展...
为保护黄河下游滩区群众的生命财产安全修建了大量的生产堤,由于生产堤防护标准很低,极有可能发生溃决,由此引发的漫滩洪水不仅危及滩区的生命财产安全,还将直接威胁黄河大堤安全。生产堤溃决过程中,横向展宽过程比垂向下切过程的发展历时更长,是影响滩区淹没范围及其程度的关键因素。为精细模拟生产堤溃决洪水演进过程,在二维水沙动力学模型的基础上,耦合了生产堤溃口展宽模块,采用基于非结构三角形网格的有限体积法求解二维水沙动力学模块,补充生产堤溃口水流对堤身下层土体的横向冲刷作用及溃口两侧上层悬臂土体发生绕轴崩塌的力学条件。采用模型试验算例检验增添了生产堤溃口展宽模块和新扩展的二维水沙动力学模型,结果表明模型具有较高的计算精度。以黄河下游兰考东明滩区为研究区域,计算了生产堤溃口的横向展宽过程及滩区洪水演进过程。研究结果可为黄河下游滩区治理方案的分析与决策及滩区洪水风险管理提供参考依据。
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关键词
生产堤溃决
二维水沙动力学模型
展宽模块
滩区洪水
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职称材料
基于FAHP的洪水中人员避难逃生路线优选决策研究
4
作者
果鹏
夏军强
周美蓉
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第12期47-52,共6页
面对生产堤溃堤等引发的漫滩洪水,制定行之有效的避难逃生路线,有利于减少伤亡人数。将基于最短路线规划的静态寻优方法及考虑滩区洪水演进过程与群众避难逃生过程的动态寻优方法相结合,系统地研究滩区洪水中群众避难逃生路线优选算法...
面对生产堤溃堤等引发的漫滩洪水,制定行之有效的避难逃生路线,有利于减少伤亡人数。将基于最短路线规划的静态寻优方法及考虑滩区洪水演进过程与群众避难逃生过程的动态寻优方法相结合,系统地研究滩区洪水中群众避难逃生路线优选算法。根据滩区的交通网络情况,采用Dijkstra算法开展基于最短路线规划的静态寻优;基于洪水中人体失稳的动力学机制,评估滩区群众的洪水风险等级;考虑洪水中群众的步行逃生速度,建立避难逃生历时的路权函数;采用二维水沙动力学模块计算滩区洪水的演进过程,同步模拟滩区群众的动态迁移过程,采用模糊层次分析法(FAHP)综合考虑不同场次洪水条件,构建滩区洪水中群众避难逃生路线优选的递阶层次结构模型,以开展滩区群众避难逃生方案的优选决策。将算法应用于黄河下游兰考东明滩区,考虑2003年洪水和“1958年”型洪水,确定人员避难逃生的最优路线。
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关键词
洪水
人体失稳
逃生速度
模糊层次分析法
避难逃生路线
优选决策
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职称材料
雅鲁藏布江江热桥防洪影响评价分析
被引量:
2
5
作者
彭兴
马祺瑞
果鹏
《水利水电快报》
2023年第S02期5-10,共6页
为研究雅鲁藏布江流域江热桥对河道防洪的影响,基于MIKE21软件建立该研究区域的二维水动力数值模型,并对该工程的行洪水位和流场影响进行了模拟计算分析。结果表明:在10 a一遇和50 a一遇洪水条件下,工程建设引起水位最大壅高值分别为7.8...
为研究雅鲁藏布江流域江热桥对河道防洪的影响,基于MIKE21软件建立该研究区域的二维水动力数值模型,并对该工程的行洪水位和流场影响进行了模拟计算分析。结果表明:在10 a一遇和50 a一遇洪水条件下,工程建设引起水位最大壅高值分别为7.8 cm和9.8 cm,引起流速增加的最大值分别为0.11 m/s和0.12 m/s,工程建设不会对河道防洪和河势造成明显的不利影响。此外,对桥墩冲刷、岸坡冲刷、岸坡边坡稳定进行了计算分析,计算结果满足规范要求。研究结果可为江热桥工程项目提供防洪影响评价方面的技术支撑。
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关键词
防洪影响评价
二维水动力模型
桥梁工程
江热桥
雅鲁藏布江
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职称材料
题名
溃堤洪水过程的模型试验与数值模拟
被引量:
12
1
作者
张晓雷
夏军强
果鹏
陈倩
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
华北水利水电大学水利学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期71-81,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51725902
51379156)
武汉大学"重点领域交叉学科创新团队"培育资助项目(2042017kf0238)
文摘
黄河下游滩区既是当地群众赖以生存的场所,同时也兼具蓄洪、滞洪及沉沙的功能。滩区居民为保障农业生产和村庄安全,在主槽两侧修建生产堤来抵御中小洪水。然而当遭遇大洪水致使生产堤溃决时,溃堤洪水仍将给滩区群众生命和财产安全造成巨大威胁。作者基于在大型水槽中所进行的溃堤洪水概化模型试验,首先分析了溃堤后滩槽内的水位变化特性及滩区内洪水波的传播过程;然后建立了相应的2维数学模型,并对数学模型进行了验证,结果表明数值模拟与模型试验结果吻合较好;最后利用验证后的模型进一步模拟了滩区不同糙率取值条件下溃堤洪水的演进过程,探讨了滩区不同糙率取值对溃堤洪水的水位、流速等水力要素及波前在滩区内传播时间的影响。成果分析表明:1)生产堤溃决后主槽内水位具有先下降,后稳定,再升高,再稳定的变化特征;滩区内水位呈持续升高,最终趋向稳定的趋势;滩区各测点流速则先增大后减小;进滩流量先减小,后稳定,再减小,最后趋向为零;2)滩区不同糙率取值对进滩流量及洪水演进流路无明显影响,但对溃堤洪水波前到达时间影响较大,波前到达时间随着滩区糙率取值的增大而逐渐增大,随着洪水量级的增大而逐渐减小;滩区各特征测点最大流速随着糙率的增大而减小。研究成果不仅可以深化对溃堤洪水演进规律的认识,还可为后续的溃堤洪水模型试验研究提供借鉴和参考。
关键词
溃堤洪水
模型试验
数值模拟
洪水演进
滩区糙率
Keywords
farm dike-break floods
physical experiment
numerical modelling
flood routing
floodplain roughness
分类号
TV122.4 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于X86单芯片计算机的BIOS软件设计
被引量:
1
2
作者
果鹏
解光军
机构
合肥工业大学电子科学与应用物理学院
出处
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期255-258,共4页
文摘
文章设计了一款基于X86单芯片计算机的BIOS软件,通过分析SD卡的底层寻址方法,并参考SD卡的SPI协议设计BIOS软件;通过设置中断、调用中断,完成BIOS对SD卡的初始化操作和读写操作;将编译后的BIOS的机器码烧写进FPGA开发板片上存储器,调用开发板资源实现计算机的硬件电路部分;执行BIOS机器码指令读取SD卡的引导扇区,实现从SD卡启动FreeDOS操作系统。
关键词
基本输入输出系统
SD卡
X86单芯片计算机
FreeDOS操作系统
Keywords
basic in/out system(BIOS)
secure digital memory card(SD memory card)
X86 computer on a chip(X86CoC)
FreeDOS operating system
分类号
TP316 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
生产堤溃口展宽与洪水演进过程数值模拟
3
作者
果鹏
夏军强
周美蓉
机构
长江勘测规划设计研究有限责任公司流域水安全保障湖北省重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《泥沙研究》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期15-22,共8页
基金
“十四五”国家重点研发计划课题(2021YFC3000102)
国家自然科学基金项目(51725902,51579186)
长江勘测规划设计有限责任公司自主研发项目(CX2018Z02,CX2019Z15)。
文摘
为保护黄河下游滩区群众的生命财产安全修建了大量的生产堤,由于生产堤防护标准很低,极有可能发生溃决,由此引发的漫滩洪水不仅危及滩区的生命财产安全,还将直接威胁黄河大堤安全。生产堤溃决过程中,横向展宽过程比垂向下切过程的发展历时更长,是影响滩区淹没范围及其程度的关键因素。为精细模拟生产堤溃决洪水演进过程,在二维水沙动力学模型的基础上,耦合了生产堤溃口展宽模块,采用基于非结构三角形网格的有限体积法求解二维水沙动力学模块,补充生产堤溃口水流对堤身下层土体的横向冲刷作用及溃口两侧上层悬臂土体发生绕轴崩塌的力学条件。采用模型试验算例检验增添了生产堤溃口展宽模块和新扩展的二维水沙动力学模型,结果表明模型具有较高的计算精度。以黄河下游兰考东明滩区为研究区域,计算了生产堤溃口的横向展宽过程及滩区洪水演进过程。研究结果可为黄河下游滩区治理方案的分析与决策及滩区洪水风险管理提供参考依据。
关键词
生产堤溃决
二维水沙动力学模型
展宽模块
滩区洪水
Keywords
farm dike breach
two-dimensional hydro-sediment-morphodynamic module
breach width modelling
flooding in a floodplain area
分类号
TV122.4 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于FAHP的洪水中人员避难逃生路线优选决策研究
4
作者
果鹏
夏军强
周美蓉
机构
长江勘测规划设计研究有限责任公司流域水安全保障湖北省重点实验室
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022年第12期47-52,共6页
基金
湖北省重点研发计划项目(2020BCA083)
国家自然科学基金资助项目(51725902,51579186)
湖南省水利科技项目(XSKJ2021000-11)。
文摘
面对生产堤溃堤等引发的漫滩洪水,制定行之有效的避难逃生路线,有利于减少伤亡人数。将基于最短路线规划的静态寻优方法及考虑滩区洪水演进过程与群众避难逃生过程的动态寻优方法相结合,系统地研究滩区洪水中群众避难逃生路线优选算法。根据滩区的交通网络情况,采用Dijkstra算法开展基于最短路线规划的静态寻优;基于洪水中人体失稳的动力学机制,评估滩区群众的洪水风险等级;考虑洪水中群众的步行逃生速度,建立避难逃生历时的路权函数;采用二维水沙动力学模块计算滩区洪水的演进过程,同步模拟滩区群众的动态迁移过程,采用模糊层次分析法(FAHP)综合考虑不同场次洪水条件,构建滩区洪水中群众避难逃生路线优选的递阶层次结构模型,以开展滩区群众避难逃生方案的优选决策。将算法应用于黄河下游兰考东明滩区,考虑2003年洪水和“1958年”型洪水,确定人员避难逃生的最优路线。
关键词
洪水
人体失稳
逃生速度
模糊层次分析法
避难逃生路线
优选决策
Keywords
flood
mechanical instability
escape speed
Fuzzy Analytic Hierarchy Process
refuge and escape routes
optimization decision
分类号
TV122.4 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
雅鲁藏布江江热桥防洪影响评价分析
被引量:
2
5
作者
彭兴
马祺瑞
果鹏
机构
长江勘测规划设计研究有限责任公司
出处
《水利水电快报》
2023年第S02期5-10,共6页
基金
国家重点研发计划专题“流域代表性承灾单元特性分析”(2022YFC3002702-03)。
文摘
为研究雅鲁藏布江流域江热桥对河道防洪的影响,基于MIKE21软件建立该研究区域的二维水动力数值模型,并对该工程的行洪水位和流场影响进行了模拟计算分析。结果表明:在10 a一遇和50 a一遇洪水条件下,工程建设引起水位最大壅高值分别为7.8 cm和9.8 cm,引起流速增加的最大值分别为0.11 m/s和0.12 m/s,工程建设不会对河道防洪和河势造成明显的不利影响。此外,对桥墩冲刷、岸坡冲刷、岸坡边坡稳定进行了计算分析,计算结果满足规范要求。研究结果可为江热桥工程项目提供防洪影响评价方面的技术支撑。
关键词
防洪影响评价
二维水动力模型
桥梁工程
江热桥
雅鲁藏布江
分类号
TV214 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
溃堤洪水过程的模型试验与数值模拟
张晓雷
夏军强
果鹏
陈倩
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
12
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职称材料
2
基于X86单芯片计算机的BIOS软件设计
果鹏
解光军
《合肥工业大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2011
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
生产堤溃口展宽与洪水演进过程数值模拟
果鹏
夏军强
周美蓉
《泥沙研究》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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下载PDF
职称材料
4
基于FAHP的洪水中人员避难逃生路线优选决策研究
果鹏
夏军强
周美蓉
《人民黄河》
CAS
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
雅鲁藏布江江热桥防洪影响评价分析
彭兴
马祺瑞
果鹏
《水利水电快报》
2023
2
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职称材料
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