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基于HEC-RAS模型灞河河段设计洪水及淹没范围研究
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作者 王韬 彭定志 +3 位作者 樊正龙 龚雨薇 罗群 古玉 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第S1期61-65,共5页
为研究超标设计洪水对于城市型河流的影响,以陕西省西安市灞河部分河段为例,采用地区经验法、面积比拟法、水文比拟法、同频叠加法等不同方法计算河段100 a和200 a一遇设计洪水,结合HEC-RAS模型分析100 a和200 a一遇洪水的河道洪水位、... 为研究超标设计洪水对于城市型河流的影响,以陕西省西安市灞河部分河段为例,采用地区经验法、面积比拟法、水文比拟法、同频叠加法等不同方法计算河段100 a和200 a一遇设计洪水,结合HEC-RAS模型分析100 a和200 a一遇洪水的河道洪水位、水面线及淹没范围。结果表明:不同方法计算所得设计洪水结果相近;灞河、浐河河段100 a一遇及200 a一遇设计洪水未出主河道,且不同河段洪水流速差异显著;浐河支流桥梁在面对100 a一遇及200 a一遇设计洪水时存在较大风险。研究结果对城市型河道洪水防治和防洪工程设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 灞河 设计洪 hec-ras 动力模拟 淹没分析
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
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作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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基于水动力模型的城市水网一体化优化方法及其应用
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作者 王思如 姚轶 +4 位作者 刘米雪 杨大文 顾一成 李传龙 孙金华 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1079-1089,共11页
为实现水灾害防御、水资源保障、水生态修复及水环境提升目标,构建涵盖“涝水位达标率、常水位保证率、生态流速保障率、水质达标率”的城市水网一体化评价指标体系,同时构建考虑多源补水和多变污染环境的水动力-水质数值模型,并基于评... 为实现水灾害防御、水资源保障、水生态修复及水环境提升目标,构建涵盖“涝水位达标率、常水位保证率、生态流速保障率、水质达标率”的城市水网一体化评价指标体系,同时构建考虑多源补水和多变污染环境的水动力-水质数值模型,并基于评价指标体系和数值模型,对水系建设和运行指标进行迭代优化,创新性地考虑水网“建设指标-运行指标”双向反馈机制,整合水网物理指标优化与工程调度方案优化,形成完整的城市水网一体化优化方法,并将其用于雄安新区起步区,提出其水系建设与运行指标及水利工程调度方案。结果表明:优化后的起步区水系在遭遇百年一遇暴雨和“23·7”实测暴雨时,涝水位达标率均达100%,有效保障区域排涝安全;构建的涵盖常态补水、应急抗旱及雨洪净化等多模式联动的动态调控方案,实现常水位、生态流速及水质达标率均达到100%。研究成果验证该方法在提升城市水系韧性、增强生态服务功能方面具有显著效益,为高密度城市群水系统协同治理提供可推广的技术范式,对提升城市水系建设水平和区域生态环境质量具有重要实践价值。 展开更多
关键词 雄安新区 城市网一体化优化方法 系建设与运行指标体系 动力-质数值模型
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水动力模型与数字孪生场景融合渲染技术应用研究
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作者 潘益婷 宁海元 +3 位作者 黄佳河 孟详钧 杨嘉欣 马雨洁 《人民长江》 北大核心 2025年第S1期327-332,共6页
提升水利信息的数字化和精细化水平,是实现防洪“四预”精准化预警和智能化调度的关键路径,但传统水文模型因表达形式单一、与真实场景融合效果有限等,制约了其在淹没分析中的预测预判能力。为此,提出将一、二维水动力模型与数字孪生场... 提升水利信息的数字化和精细化水平,是实现防洪“四预”精准化预警和智能化调度的关键路径,但传统水文模型因表达形式单一、与真实场景融合效果有限等,制约了其在淹没分析中的预测预判能力。为此,提出将一、二维水动力模型与数字孪生场景的仿真渲染技术相融合,通过模型对象构建等处理一、二维水动力模型数据;通过对顶点位置进行数据结构和索引优化,构建几何模型和网格结构;通过对水深数据归一化处理和曲线拟合,实现水深数据的动态着色;通过RenderTarget和blitRenderTarget等技术实现分屏渲染。应用实践表明:该融合渲染技术通过定制时间轴组件的交互功能和数据绑定,以及经纬度和水深数据实时显示等,实现了与二维水动力仿真模拟的无缝联动,增强了模型的实时性、可视化、动态性和全域性。 展开更多
关键词 动力模型 数字孪生 融合渲染 数据处理 场景交互
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水动力学模型的实时组合校正方法研究
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作者 马强 陈璐 +2 位作者 吴亚中 陈立正 贺阳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期30-34,共5页
受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提... 受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提出了具有降噪功效的KNN-WF校正方法,在此基础上,为充分挖掘各校正算法在不同水位区间的校正优势,提出了一种基于M分位数的水位分级组合校正方法,以均方根误差、决定系数和峰值相对误差综合比较分析各校正方法的校正效果。汉江流域应用结果表明,KNN-WF校正法能有效避免KNN校正结果中存在的噪声和锯齿状峰值,校正后的水位过程与实测水位过程更加吻合,分级组合校正方法能实现不同水位区间的精细化校正从而提升整体校正效果。 展开更多
关键词 动力模型 终端校正 分级组合校正 汉江流域
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水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响研究
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作者 夏军强 冯基恒 +2 位作者 徐政 王小杰 董柏良 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期106-114,共9页
为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结... 为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结果表明:构建的水动力学模型具有较高的精度,各测点模拟结果的纳什效率系数均大于0.89,模型能够准确模拟城市地表径流与地下管流过程;增加雨水口数量可有效减小淹没水深,缩小最大淹没范围,对重度积水地区的作用最为显著,雨水口数量从124增至244时,重度积水区域的淹没面积减小了55%~81%;增加雨水口数量也能缩短淹没历时,随着雨水口数量增加,研究区内测点的淹没历时缩短了43%~51%;雨水口均匀布置时,排水效率与雨水口数量呈正相关关系,但提高的速率会随雨水口数量的增加逐渐减小;不同区域的洪涝过程对雨水口数量变化的响应有所差异,在布设雨水口时应重点关注局部易淹区域。 展开更多
关键词 城市洪涝 动力模型 淹没 效率 GLASGOW
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基于分布式水文水动力耦合模型的秦淮河流域洪水模拟 被引量:4
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作者 王雨洁 李致家 +1 位作者 姚成 牛颢然 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期11-18,114,共9页
为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模... 为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模型,在主要城区采用二维模型进行模拟,形成全流域的分布式水文水动力耦合模型。验证结果表明:该模型能够有效模拟2015-2020年间的5场洪水,模拟结果的平均纳什效率系数达0.932,验证了模型的高精度与可靠性。以20200713号洪水为例模拟了下游南京市城区的淹没情况,发现秦淮河下游城区多处区域(如郑淮路、凤凰东街、武定门闸区域等)存在显著淹没风险,最大淹没水深均超过0.5m。 展开更多
关键词 动力耦合模型 淹没模拟 网格新安江模型 秦淮河流域
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基于水文水动力模型的平原河网地区排涝模拟应用研究 被引量:1
8
作者 梁昌梅 王敬 +2 位作者 张翔 刘路广 吴凤燕 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期17-23,共7页
平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模... 平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模型的优势,充分考虑了各类下垫面产流特征和闸站调度规程,构建了水文水动力模型,选取了位于湖北省江汉平原腹地的通顺河流域作为研究区,利用实测数据对模型进行了率定、验证,分析不同降雨条件下对该区域的排涝影响。结果表明①利用2003年、2010年、2016年的实测水位对模型进行率定与验证,模拟的相关系数均在0.8以上,误差低于2%;表明该模型的模拟效果较好,可以用于通顺河流域的产汇流模拟。②将通顺河流域分为11个子排区,各个排区产流量最大为排湖排区;幸福、通北等7个排区的现状排涝能力均不足10年一遇3日暴雨3日排出。③当发生5~20年一遇的洪水时,流域的排涝时间达到10~12 d时,河道水位逐渐下降。当发生30年一遇的洪水时,流域内的水位先增长后趋于稳定,表明流域内的外排泵站排涝能力不足以应对30年一遇洪水。该项研究可为复杂平原河网地区的排涝措施制定提供参考。 展开更多
关键词 平原河网 动力模型 SCS模型 MIKEFLOOD模型 排涝模拟
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基于水动力模型和深度学习的缺资料河段水位预测研究 被引量:1
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作者 苑峻华 李雪 +1 位作者 韩会明 刘杨 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期29-32,61,共5页
河流水位预测对于河流防洪、灌溉、航运等功能的发挥具有重要意义,目前水位预测主要针对有实测数据的监测站点处,对于无监测站点缺资料河段的有效水位预测方法还有待进一步研究。为此,提出了一种融合水动力模型和深度学习的缺资料河段... 河流水位预测对于河流防洪、灌溉、航运等功能的发挥具有重要意义,目前水位预测主要针对有实测数据的监测站点处,对于无监测站点缺资料河段的有效水位预测方法还有待进一步研究。为此,提出了一种融合水动力模型和深度学习的缺资料河段水位预测方法,通过水动力模型获得无站点处的水位变化过程,并采用水动力模型的模拟水位数据结合上游水文水位站数据,构造了不同模型输入下的深度学习模型训练数据集,比较了不同模型输入对深度学习模型在未来1~3d的水位预测效果影响。对长江中游宜昌至沙市段的模型试验结果表明,水动力模型模拟的河段无站点处的水位变化过程精度较高,基于水动力模型模拟水位数据进行深度学习模型的训练后,其水位预测精度与基于实测数据训练的水位预测精度相似,待预测站点——枝城站未来1d水位预测结果的纳什系数NNSE和均方根误差RRMSE分别为0.9779和0.3560m,整体处于较优精度;在训练集中加入上游水文水位站数据后,模型预测精度得到了进一步提升,枝城站未来1d水位预测结果的NNSE和RRMSE分别达0.9804和0.3273m。研究方法能够为无站点河段的水资源管理与利用提供一定的参考。 展开更多
关键词 动力模型 深度学习 缺资料河段 位预测
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基于SVR的船舶简化分离型模型水动力系数辨识研究 被引量:1
10
作者 宋利飞 王毓清 +3 位作者 彭伟 李培勇 刘禹杉 张永峰 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期65-75,共11页
[目的]为解决船舶分离型(MMG)模型水动力系数辨识存在的共线性和参数漂移问题,提出一种基于支持向量回归(SVR)的三自由度简化分离型模型建模方法。[方法]首先,在样本数据的基础上提出一种数据预处理策略,以提升样本的有效性;然后,通过La... [目的]为解决船舶分离型(MMG)模型水动力系数辨识存在的共线性和参数漂移问题,提出一种基于支持向量回归(SVR)的三自由度简化分离型模型建模方法。[方法]首先,在样本数据的基础上提出一种数据预处理策略,以提升样本的有效性;然后,通过Lasso回归算法筛选对模型影响较显著的水动力系数,以减小多重共线性的程度;接着,针对分离型模型推导水动力系数辨识的回归模型,通过SVR进行水动力系数辨识;最后,采用差分法和数据中心化重构回归模型,以削弱参数漂移对水动力辨识误差的影响。[结果]试验结果显示,水动力系数预报值与数值模拟结果吻合较好,均方根误差(RMSE)和相关系数(CC)的计算结果均在良好范围内。[结论]通过SVR算法可以成功辨识出分离型模型的水动力导数,辨识得到的水动力系数精度较高,并且所建立的模型具有较好的预报能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 船舶 操纵性 动力 数学模型 参数辨识 支持向量回归 白箱建模
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应用贝叶斯岭回归模型辨识水下航行器水动力系数研究
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作者 向国 欧勇鹏 +1 位作者 陈君杰 王威 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第1期104-112,共9页
针对水下航行器水动力系数求取问题,研究了应用贝叶斯岭回归模型进行水动力系数辨识的方法。首先,建立水下航行器六自由度运动模型并令其以指定方式运动,经白噪声调和、数据采样得到航行器空间运动仿真试验数据;然后,利用贝叶斯岭回归... 针对水下航行器水动力系数求取问题,研究了应用贝叶斯岭回归模型进行水动力系数辨识的方法。首先,建立水下航行器六自由度运动模型并令其以指定方式运动,经白噪声调和、数据采样得到航行器空间运动仿真试验数据;然后,利用贝叶斯岭回归模型辨识获得一组新的水动力系数,并据此预报了航行器水平面Z形、回转运动;最后,通过与原模型的水动力系数、运动轨迹的对比分析发现:除敏感度不高的少数耦合项外,应用贝叶斯岭回归模型辨识水动力系数均具有良好的精度;相较于原模型,辨识所得一阶水动力系数偏差小于5%、二阶系数偏差小于20%,Z形、回转运动参数预报偏差小于6%。 展开更多
关键词 动力系数 参数辨识 贝叶斯岭回归模型 操纵运动模型
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开架式ROV水动力模型建立与运动仿真研究
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作者 江梦洁 陈超核 +1 位作者 张连宾 谭磊 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期99-110,共12页
[目的]操纵性是遥控潜水器(ROV)的重要性能特征之一,与其动力学模型密切相关。为了实现对用于清理、检测和修复水下结构物等的开架式ROV的精确控制和操纵,基于其几何外形复杂的结构特性、正航倒航和漂角攻角全角度的运动特性,建立适用于... [目的]操纵性是遥控潜水器(ROV)的重要性能特征之一,与其动力学模型密切相关。为了实现对用于清理、检测和修复水下结构物等的开架式ROV的精确控制和操纵,基于其几何外形复杂的结构特性、正航倒航和漂角攻角全角度的运动特性,建立适用于该ROV的动力学模型。[方法]综合考虑静力、水动力、控制力、线缆力等作用,构建一种适用于所述ROV运动模拟的动力学模型。使用CFD方法模拟ROV稳态运动和非稳态运动来求解水动力系数,采用多元线性回归方法对数据进行处理,获得相关水动力系数,在此基础上通过系数敏感性指数分析进一步优化动力学模型。在Matlab中构建ROV运动操纵性数学模型,对ROV在正反推力作用下的直航及回转运动进行仿真。[结果]结果表明,该动力学模型考虑了水平面和垂直面全角度(即漂角和攻角全角度)的运动需求,能够较好反映结构的不对称性对水动力性能的影响,满足该ROV的运动仿真需求。[结论]研究成果可为ROV水动力系数的计算和空间建模对其操纵性和控制算法的研究提供新的思路,为后续ROV在特殊工况下的作业提供了强有力的数据保障。 展开更多
关键词 遥控潜 计算机模拟 动力模型 动力系数 计算流体动力
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基于二维水动力模型与数据融合的电力设施淹没风险动态评估及预警方法
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作者 于浩 张健 +4 位作者 朱广杰 瞿舜克 肖克江 雷兴炜 陈亮 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第15期71-82,共12页
为应对暴雨引发的电力设施淹没导致电网系统故障和供电瘫痪的问题,提出了一种基于二维水动力模型与数据融合的动态评估与预警机制。首先,结合芝加哥降雨模型与二维水动力模型,精确模拟关键电力设施位置的积水深度,提高预测准确性。其次... 为应对暴雨引发的电力设施淹没导致电网系统故障和供电瘫痪的问题,提出了一种基于二维水动力模型与数据融合的动态评估与预警机制。首先,结合芝加哥降雨模型与二维水动力模型,精确模拟关键电力设施位置的积水深度,提高预测准确性。其次,考虑积水深度、设备类型和可能的故障模式等因素,开发了一个综合评价体系,以量化电力设施因淹没而发生故障的风险。此外,构建了融合变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的短期负荷预测模型VMD-LSTM,为暴雨期间的电网负荷变化提供精准预测,并作为风险评估的重要依据。最后,设计了一套风险预警等级方案,能够准确标记需预警的电网节点,为管理者提供科学决策支持。通过具体区域电网案例分析,展示了该方法的有效性和实用性,为防灾减灾提供了坚实的技术支撑。 展开更多
关键词 暴雨淹没 电力设施 风险评估 负荷预测 二维动力模型
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基于复杂水动力水质模型的感潮河口营养盐来源定量解析
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作者 李旭 林宁亚 +9 位作者 杨柳 王巧云 林峰 邹启贤 曾洁 任婷玉 黎洪元 李肖玉 刘永 邹锐 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第5期1563-1572,共10页
入海河流区域的污染定量溯源是破解断面水质精准治污难题、实现区域污染精细化管控的核心基础。以SZ河为研究对象,基于水文、水质和气象等多元数据,通过设置开边界模拟潮汐效应,构建了高分辨率的水动力水质模型(IWIND-LRC),并进行潮位... 入海河流区域的污染定量溯源是破解断面水质精准治污难题、实现区域污染精细化管控的核心基础。以SZ河为研究对象,基于水文、水质和气象等多元数据,通过设置开边界模拟潮汐效应,构建了高分辨率的水动力水质模型(IWIND-LRC),并进行潮位、盐度、氨氮指标的参数率定及校验,基于验证后的模型,开发污染物来源数值解析算法,对SZ河入海口断面氨氮进行了定量溯源研究。结果表明:1)通过2020年的模拟校准与2021年的验证,SZ河河口氨氮指标的年均值与实测值的相对误差均小于30%。经过水体模型参数的部分不确定性更新迭代,水动力水质模型的模拟值与实测值吻合较好,能够较好地再现氨氮的空间分布和季节性变化过程;2)外源负荷是SZ河入海口氨氮的主要来源,占86.06%~88.81%,其中BJ河、SW河和WT河等支流的贡献最大,贡献率分别为20.15%~20.55%、15.98%~16.18%、9.53%~9.63%,底泥内源贡献占比为10.82%~11.81%。研究结果为SZ河精准治污提供定量化的决策参考。 展开更多
关键词 感潮河口 动力模型 氨氮浓度 源解析 污染控制
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基于格子Boltzmann重叠法求解一、二维耦合浅水动力学模型
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作者 杨浩 敬玥彤 +3 位作者 刘海飞 毕娟 王洪达 褚珣 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第1期110-117,129,共9页
提出一种重叠耦合法(superposition coupling method, SCM),以高精度地实现基于一维与二维格子Boltzmann方法 (lattice Boltzmann method, LBM)的水动力模型在复杂地形浅水区域的跨维度模拟耦合。对复杂地形区域的浅水水体进行水动力模... 提出一种重叠耦合法(superposition coupling method, SCM),以高精度地实现基于一维与二维格子Boltzmann方法 (lattice Boltzmann method, LBM)的水动力模型在复杂地形浅水区域的跨维度模拟耦合。对复杂地形区域的浅水水体进行水动力模拟通常涉及跨维度建模,可能会在某些边界处做近似处理,例如河流-湖泊汇合处、洪水淹没区和河口区域。为高效求解跨维度浅水方程(shallow water equations, SWE)问题,SCM通过在一维和二维LBM模型边界处人工设置重叠区域,使不同维度的2个模型在该区域交换水动力信息。在重叠区域采用零梯度边界条件,从而得到耦合所需的变量。1D-2D耦合模型通过了圆形空腔射流和急弯河道2个验证模型的比较测试,结果显示一、二维耦合模型的精度与二维模型基本相当。本研究通过SCM有效地求解了跨维度浅水方程问题,提高了一维与二维模型间的耦合精度,为复杂地形浅水区域的水动力模拟提供了技术支撑。 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 动力模型 一、二维耦合 重叠法 方程
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不同库水模型对面板堆石坝动力特性和地震响应的影响
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作者 刘远财 张水锋 张毅飞 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期115-123,共9页
面板堆石坝目前已成为水利工程中的主要坝型之一,研究不同库水模型对其动力特性和地震响应的影响具有重要的实际意义。以某混凝土面板堆石坝为例,主要探讨了不同库水模型对面板堆石坝自振特性的影响,并对库水可压缩性、不同库水位对面... 面板堆石坝目前已成为水利工程中的主要坝型之一,研究不同库水模型对其动力特性和地震响应的影响具有重要的实际意义。以某混凝土面板堆石坝为例,主要探讨了不同库水模型对面板堆石坝自振特性的影响,并对库水可压缩性、不同库水位对面板堆石坝动水压力分布规律及动力响应的影响进行了分析。结果表明:坝体蓄水后堆石料的弹性模量增大,使面板堆石坝满库时的基频高于空库时的基频;与不考虑动水压力相比,考虑动水压力作用会降低坝体基频,但总体上不同库水模型对面板堆石坝基频的影响并不显著;库水可压缩性对面板堆石坝的动力特性和地震响应的影响不显著;当水位较高时,不考虑动水压力计算出的坝体动力响应会产生较大误差,且随着库水位的升高,动水压力对面板堆石坝动力响应的影响越来越明显。 展开更多
关键词 面板堆石坝 压力 动力响应 流固耦合 模型
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基于平原河网水文水动力模型的兴化市退圩还湖方案研究
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作者 姜海 石一凡 蒋志昊 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期155-160,170,共7页
退圩还湖作为重要的生态修复手段,通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形,恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。基于平原河网产流模型,与河网水动力模型耦合,经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验... 退圩还湖作为重要的生态修复手段,通过清除湖泊湖荡内的圈圩围网、重塑湖底地形,恢复湖泊生态系统、提高防洪排涝能力、改善水质条件。基于平原河网产流模型,与河网水动力模型耦合,经过模型概化、边界条件、下垫面产流分配和模型率定验证后,嵌套里下河地区水文资料,模拟2006年里下河洪水过程中兴化市里下河湖泊湖荡4种不同退圩还湖方案下的滞洪效果。4种清退方案分别为湖区全部清退,恢复湖泊自由水面153.32 km2;清退湖区面积10 km2以上的湖泊湖荡,恢复湖泊自由水面95.96 km2;清退所有湖区面积的50%,恢复湖泊自由水面76.66 km2;清退湖区面积10km2以上的湖泊湖荡面积的50%,恢复湖泊自由水面47.98 km2。对比模型4种不同的退圩还湖方案模拟结果得出,兴化市里下河湖区湖泊湖荡清退滞涝时,将有效降低里下河地区洪水期河网水位,并对兴化里下河湖泊湖荡水位、水深及蓄水量显著影响。结果表明,不同清退湖泊方案滞洪效果存在一定差异,清退的湖泊湖荡面积越大,对河网洪水期水位影响越明显,20个湖泊湖荡全部清退时,兴化整体水位可降低约0.19 m,盐城、阜宁、溱潼等典型站水位也有一定程度降低。由于洪水过程中参与外河网调蓄,兴化里下河湖泊湖荡最高水位、水深对比清退前普遍增加1.0 m以上,蓄水量也有一致性变化并且最大蓄量接近原始蓄量的1倍。因此开展退圩还湖能有效降低滞洪风险,有必要对兴化市整个里下河湖区开展退圩还湖。 展开更多
关键词 退圩还湖 平原 动力模型 兴化市 滞洪能力
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基于水质水动力模型的人工调蓄池高质量供水研究
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作者 王艳 王韧 +1 位作者 杨金凤 张秀微 《人民长江》 北大核心 2025年第2期9-16,共8页
为充分总结人工调蓄池工程高质量供水技术经验,基于南水北调亦庄调节池工程运行实践,对其供水现状和2017~2023年的运行情况进行分析,对水源补给、常态化供水量、水体空间分布等因素对水质质量的影响进行研究,构建水质水动力模型模拟变... 为充分总结人工调蓄池工程高质量供水技术经验,基于南水北调亦庄调节池工程运行实践,对其供水现状和2017~2023年的运行情况进行分析,对水源补给、常态化供水量、水体空间分布等因素对水质质量的影响进行研究,构建水质水动力模型模拟变化趋势,总结人工调蓄池高质量供水实践经验,并提出长效改进建议。结果表明:①亦庄调节池为人工蓄水池,受调度需求影响,来水停留时间不稳定,水体氮磷营养盐、有机物、叶绿素自身的季节性变化规律并不明显。②水量补给对水质质量影响较大,当单次补水量达到10.0万m 3以上时,氨氮浓度从0.40 mg/L降低至0.21 mg/L,降低近50%,总氮浓度从1.40 mg/L降低至0.90 mg/L,下降36%左右。当单次补水量低于10.0万m 3时,叶绿素a平均浓度约为7.00μg/L;当单次补水量达到20.0万m 3以上时,叶绿素a平均浓度约为3.00μg/L;持续向水厂供水20.0万m 3/d的运行状态下,叶绿素a平均浓度约为2.50μg/L。③在常态化日供水量控制在20.0万m 3及以上(人工调蓄池总调蓄容积的8%左右)时,采取调节池一期、二期联合调度供水模式,延长水流路径,充分交换水体,通过以空间换时间的策略实现净化水质的目的,可同时满足供水需求和水体质量维持需求。研究成果可为水利工程人工调蓄池高质量供水的运行管理提供参考。 展开更多
关键词 人工调蓄池 动力模型 高质量供 亦庄调节池 北调中线工程
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基于水文水动力模型和机器学习模型耦合的河道水位预报方法 被引量:3
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作者 胡义明 陈钰 +4 位作者 周瑛 李彬权 陈丞 许栋 梁忠民 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期29-32,共4页
为探讨利用水文水动力模型和机器学习模型来提高河道水位预报精度的可行性,首先利用水文水动力模型进行河道水位预报,采用支持向量机模型对水文水动力模型的预报结果进行校正,进而构建了一种耦合水文水动力模型和机器学习模型的河道水... 为探讨利用水文水动力模型和机器学习模型来提高河道水位预报精度的可行性,首先利用水文水动力模型进行河道水位预报,采用支持向量机模型对水文水动力模型的预报结果进行校正,进而构建了一种耦合水文水动力模型和机器学习模型的河道水位预报模型。在广州市南沙区蕉西水闸的应用结果表明,构建的耦合模型的预报效果优于单一的水文水动力模型,明显地提高了不同预见期下的水位预报精度;尽管随着预见期的增加,耦合模型的预报精度有一定的衰减趋势,但整体上仍优于水文水动力模型提供的水位预报结果。 展开更多
关键词 位预报 动力模型 机器学习模型 耦合模型
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二维水动力模型在渭河防洪评价中的应用 被引量:2
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作者 赵晶 张家军 李兰涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第12期62-66,72,共6页
二维水动力模型可以模拟水体在自然和人工水系统中的演进,应用越来越广泛。通过对渭河岐山县岐星段进行实地查勘、大断面测量,利用无人机倾斜摄影系统进行数据采集,生成立体模型、DEM数字高程模型并绘制1∶500地形图。根据历史资料进行... 二维水动力模型可以模拟水体在自然和人工水系统中的演进,应用越来越广泛。通过对渭河岐山县岐星段进行实地查勘、大断面测量,利用无人机倾斜摄影系统进行数据采集,生成立体模型、DEM数字高程模型并绘制1∶500地形图。根据历史资料进行河势演变分析,利用曼宁公式、二维水动力数学模型进行洪水分析计算,并对计算结果分析比较。二维模型考虑了沿程的水位变化、能量传递、弯道的能量耗散,整治工程实施后,工程河段100 a一遇洪水二维水动力模型计算水位比实施前上升0.10~0.48 m。 展开更多
关键词 防洪评价 二维动力模型 整治工程 渭河
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