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U形渠道测控一体槽闸水力性能数值模拟研究
1
作者
张文敏
王文娥
+3 位作者
曹启
杜怡影
刘渡坤
胡明宇
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第3期199-207,共9页
以推广灌区测控一体化闸门量水技术为背景,设计并研发了适用于U形渠道的测控一体槽闸模型,以推动量水设施的标准化研究。针对标准D40 U形渠道,在不同流量Q和开度e条件下开展测控一体槽闸过闸水力特性的试验与模拟,分析其水力性能的影响...
以推广灌区测控一体化闸门量水技术为背景,设计并研发了适用于U形渠道的测控一体槽闸模型,以推动量水设施的标准化研究。针对标准D40 U形渠道,在不同流量Q和开度e条件下开展测控一体槽闸过闸水力特性的试验与模拟,分析其水力性能的影响因素及其过流能力。结果表明:模拟值与实测值之间具有较高的吻合度,其中流量的决定系数R^(2)为0.957、均方根误差RMSE为0.334,水深的R^(2)为0.952、RMSE为0.378;闸前水流稳定,上游水深随着Q的增大而上升,随着e的增大而下降,下游水面变化趋势与上游相反,各开度下的上游佛汝德数Fr均小于0.5;在流量Q较大及开度e较小情况下,闸前流速分布更为均匀,且闸前、后流速存在显著差异;计算与实测过闸流量的最大相对误差为4.10%,平均相对误差为3.41%,符合灌区量水误差不超过5%的标准要求。研究测控一体槽闸设备能提高灌区测量的精准度,并为灌区量水设备的技术研究提供有价值的参考。
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关键词
U形渠道
测控一体
槽闸
佛汝德数
流速分布
数值模拟
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职称材料
渭河径流输沙变化及其对降水和人类活动的响应
被引量:
4
2
作者
胡作龙
高鹏
+1 位作者
李双江
穆兴民
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期28-33,共6页
[目的]探究渭河径流量与输沙量的变化特征及其驱动因素,为渭河流域水资源管理和生态环境建设提供科学依据。[方法]利用渭河流域降水量数据以及华县和状头两个控制水文站1957—2019年实测径流量及输沙量资料,采用现代数理统计方法,分析...
[目的]探究渭河径流量与输沙量的变化特征及其驱动因素,为渭河流域水资源管理和生态环境建设提供科学依据。[方法]利用渭河流域降水量数据以及华县和状头两个控制水文站1957—2019年实测径流量及输沙量资料,采用现代数理统计方法,分析渭河流域年降水量、径流量和输沙量的变化趋势,检测水文要素的突变年份,计算了渭河径流量和输沙量变化的驱动因素贡献率,最后探讨了人类活动对渭河径流、输沙变化的主要影响因素。[结果]渭河1957—2019年径流量和输沙量都呈现出极显著的减少趋势(p<0.01);年降水量随机波动,没有明显的变化趋势。年径流量在1990年发生突变(p<0.01),年输沙量在1996年发生突变(p<0.01)。降水因素对渭河流域径流量减少贡献率为19%,对输沙量减少贡献率为17%;人类活动对径流量减少的贡献率为81%,对输沙量减少的贡献率为83%。[结论]人类活动在渭河径流和输沙的变化过程中具有决定性的影响,是导致渭河径流、输沙减少的主要原因。
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关键词
径流
输沙量
人类活动
渭河
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职称材料
2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及其动力机制
被引量:
3
3
作者
范馨逸
胡作龙
+2 位作者
赵广举
穆兴民
高鹏
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第3期211-216,共6页
[目的]河道演变是水流、泥沙与河床边界相互作用的结果,对水利工程的安全、洪涝灾害的防控有显著的影响。黄河中游府谷-龙门段位于晋陕峡谷地带,以黄土高原沟壑侵蚀地貌为主,流经的黄土高原地区是黄河泥沙的主要来源,因此研究该河段的...
[目的]河道演变是水流、泥沙与河床边界相互作用的结果,对水利工程的安全、洪涝灾害的防控有显著的影响。黄河中游府谷-龙门段位于晋陕峡谷地带,以黄土高原沟壑侵蚀地貌为主,流经的黄土高原地区是黄河泥沙的主要来源,因此研究该河段的河道冲淤特征及影响因素对控制黄河中游水土流失有重要意义。[方法]基于府谷、吴堡、龙门3个典型水文站径流泥沙及河道断面数据,分析了2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及相关影响因素。[结果](1)近11年来府谷-龙门段河道整体表现为冲刷,其中府谷-吴堡段表现为河道冲刷量逐渐减小,吴堡-龙门段表现为河道冲刷逐年加剧。(2)府谷-吴堡段呈水减沙增的趋势,吴堡-龙门段整体表现为水多沙少,两河段河道冲淤量与水流含沙量变化同步。(3)府谷-吴堡段悬移质泥沙中值粒径呈增加趋势,河道冲刷变缓;吴堡-龙门段悬移质泥沙中值粒径呈减小趋势,加剧河道侵蚀。(4)府谷站入黄泥沙量增加,河道侵蚀力降低,河道冲刷变缓;吴堡站入黄泥沙量减少,河道侵蚀力增强,河道处于冲刷的状态。[结论]径流泥沙的变化在很大程度上影响了府谷-龙门段河道冲淤。在生态环境有所改善的背景下,研究该河段河道冲淤特征及动力机制对进一步减少中游地区水土流失、预防中下游洪涝灾害具有重要的意义。
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关键词
黄河中游
河道冲淤
水沙变化
中值粒径
水沙关系曲线
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职称材料
基于EEMD-SVM模型的北洛河上游径流预测
被引量:
4
4
作者
胡作龙
高鹏
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第4期98-102,109,共6页
[目的]提高北洛河上游径流预报精度,为流域管理及水资源合理配置提供依据。[方法]以1971—2014年北洛河上游吴旗水文站实测径流资料为基础,采用EEMD-SVM耦合模型对吴旗站月径流序列进行了模拟预测,并与EEMD-ARIMA和EEMD-NAR两种耦合模...
[目的]提高北洛河上游径流预报精度,为流域管理及水资源合理配置提供依据。[方法]以1971—2014年北洛河上游吴旗水文站实测径流资料为基础,采用EEMD-SVM耦合模型对吴旗站月径流序列进行了模拟预测,并与EEMD-ARIMA和EEMD-NAR两种耦合模型的预测结果进行对比。[结果]EEMD-SVM模型的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)最低,决定系数(R 2)和纳什系数(NSE)最高。其中,相比于EEMD-ARIMA和EEMD-NAR模型,EEMD-SVM模型的决定系数(R 2)分别提高了186.63%,49.49%。[结论]EEMD-SVM模型具有更高的预测精度和更强的非线性拟合能力,可以成功地应用于北洛河上游的月径流预报。同时,研究表明EEMD-NAR模型的预测性能高于EEMD-ARIMA性能。
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关键词
径流预测
集合经验模态分解
支持向量机
北洛河
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职称材料
题名
U形渠道测控一体槽闸水力性能数值模拟研究
1
作者
张文敏
王文娥
曹启
杜怡影
刘渡坤
胡明宇
机构
河南水环境勘测设计有限公司
西北农林科技大学旱区农业
水
土工程教育部重点实验室
出处
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025年第3期199-207,共9页
基金
陕西省重点研发计划项目(2024NC-ZDCYL-02-08)
国家自然科学基金项目(U2243235)
新疆维吾尔自治区重大科技专项(2023A02002)。
文摘
以推广灌区测控一体化闸门量水技术为背景,设计并研发了适用于U形渠道的测控一体槽闸模型,以推动量水设施的标准化研究。针对标准D40 U形渠道,在不同流量Q和开度e条件下开展测控一体槽闸过闸水力特性的试验与模拟,分析其水力性能的影响因素及其过流能力。结果表明:模拟值与实测值之间具有较高的吻合度,其中流量的决定系数R^(2)为0.957、均方根误差RMSE为0.334,水深的R^(2)为0.952、RMSE为0.378;闸前水流稳定,上游水深随着Q的增大而上升,随着e的增大而下降,下游水面变化趋势与上游相反,各开度下的上游佛汝德数Fr均小于0.5;在流量Q较大及开度e较小情况下,闸前流速分布更为均匀,且闸前、后流速存在显著差异;计算与实测过闸流量的最大相对误差为4.10%,平均相对误差为3.41%,符合灌区量水误差不超过5%的标准要求。研究测控一体槽闸设备能提高灌区测量的精准度,并为灌区量水设备的技术研究提供有价值的参考。
关键词
U形渠道
测控一体
槽闸
佛汝德数
流速分布
数值模拟
Keywords
U-shaped channel
integrated measurement and control
sluice gate
Froude number
flow velocity distribution
numerical simulation
分类号
S274.4 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
渭河径流输沙变化及其对降水和人类活动的响应
被引量:
4
2
作者
胡作龙
高鹏
李双江
穆兴民
机构
河南水环境勘测设计有限公司
西北农林科技大学
水
土保持研究所
出处
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期28-33,共6页
基金
国家自然科学基金(U2243211,42277354)。
文摘
[目的]探究渭河径流量与输沙量的变化特征及其驱动因素,为渭河流域水资源管理和生态环境建设提供科学依据。[方法]利用渭河流域降水量数据以及华县和状头两个控制水文站1957—2019年实测径流量及输沙量资料,采用现代数理统计方法,分析渭河流域年降水量、径流量和输沙量的变化趋势,检测水文要素的突变年份,计算了渭河径流量和输沙量变化的驱动因素贡献率,最后探讨了人类活动对渭河径流、输沙变化的主要影响因素。[结果]渭河1957—2019年径流量和输沙量都呈现出极显著的减少趋势(p<0.01);年降水量随机波动,没有明显的变化趋势。年径流量在1990年发生突变(p<0.01),年输沙量在1996年发生突变(p<0.01)。降水因素对渭河流域径流量减少贡献率为19%,对输沙量减少贡献率为17%;人类活动对径流量减少的贡献率为81%,对输沙量减少的贡献率为83%。[结论]人类活动在渭河径流和输沙的变化过程中具有决定性的影响,是导致渭河径流、输沙减少的主要原因。
关键词
径流
输沙量
人类活动
渭河
Keywords
runoff
sediment load
human activity
Weihe River
分类号
P333.5 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及其动力机制
被引量:
3
3
作者
范馨逸
胡作龙
赵广举
穆兴民
高鹏
机构
西北农林科技大学、
水
土保持研究所、黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
河南水环境勘测设计有限公司
中国科学院、
水
利部
水
土保持研究所
中国科学院大学
出处
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第3期211-216,共6页
基金
国家自然科学基金项目“黄土高原水土保持措施潜力及其对河流水沙的调控机制”(U2243211)。
文摘
[目的]河道演变是水流、泥沙与河床边界相互作用的结果,对水利工程的安全、洪涝灾害的防控有显著的影响。黄河中游府谷-龙门段位于晋陕峡谷地带,以黄土高原沟壑侵蚀地貌为主,流经的黄土高原地区是黄河泥沙的主要来源,因此研究该河段的河道冲淤特征及影响因素对控制黄河中游水土流失有重要意义。[方法]基于府谷、吴堡、龙门3个典型水文站径流泥沙及河道断面数据,分析了2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及相关影响因素。[结果](1)近11年来府谷-龙门段河道整体表现为冲刷,其中府谷-吴堡段表现为河道冲刷量逐渐减小,吴堡-龙门段表现为河道冲刷逐年加剧。(2)府谷-吴堡段呈水减沙增的趋势,吴堡-龙门段整体表现为水多沙少,两河段河道冲淤量与水流含沙量变化同步。(3)府谷-吴堡段悬移质泥沙中值粒径呈增加趋势,河道冲刷变缓;吴堡-龙门段悬移质泥沙中值粒径呈减小趋势,加剧河道侵蚀。(4)府谷站入黄泥沙量增加,河道侵蚀力降低,河道冲刷变缓;吴堡站入黄泥沙量减少,河道侵蚀力增强,河道处于冲刷的状态。[结论]径流泥沙的变化在很大程度上影响了府谷-龙门段河道冲淤。在生态环境有所改善的背景下,研究该河段河道冲淤特征及动力机制对进一步减少中游地区水土流失、预防中下游洪涝灾害具有重要的意义。
关键词
黄河中游
河道冲淤
水沙变化
中值粒径
水沙关系曲线
Keywords
middle reaches of the Yellow River
river channel souring and silting
water-sediment variations
median particle size
sediment rating curve
分类号
TV147 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
基于EEMD-SVM模型的北洛河上游径流预测
被引量:
4
4
作者
胡作龙
高鹏
机构
河南水环境勘测设计有限公司
西北农林科技大学
水
土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室
出处
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023年第4期98-102,109,共6页
基金
国家自然科学基金“黄土高原水土保持措施潜力及其对河流水沙的调控机制”(U2243211)。
文摘
[目的]提高北洛河上游径流预报精度,为流域管理及水资源合理配置提供依据。[方法]以1971—2014年北洛河上游吴旗水文站实测径流资料为基础,采用EEMD-SVM耦合模型对吴旗站月径流序列进行了模拟预测,并与EEMD-ARIMA和EEMD-NAR两种耦合模型的预测结果进行对比。[结果]EEMD-SVM模型的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)最低,决定系数(R 2)和纳什系数(NSE)最高。其中,相比于EEMD-ARIMA和EEMD-NAR模型,EEMD-SVM模型的决定系数(R 2)分别提高了186.63%,49.49%。[结论]EEMD-SVM模型具有更高的预测精度和更强的非线性拟合能力,可以成功地应用于北洛河上游的月径流预报。同时,研究表明EEMD-NAR模型的预测性能高于EEMD-ARIMA性能。
关键词
径流预测
集合经验模态分解
支持向量机
北洛河
Keywords
runoff prediction
ensemble empirical mode decomposition
support vector machine
Beiluo River
分类号
P338 [天文地球—水文科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
U形渠道测控一体槽闸水力性能数值模拟研究
张文敏
王文娥
曹启
杜怡影
刘渡坤
胡明宇
《水资源与水工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
渭河径流输沙变化及其对降水和人类活动的响应
胡作龙
高鹏
李双江
穆兴民
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
3
2007-2017年府谷-龙门段河道冲淤特征及其动力机制
范馨逸
胡作龙
赵广举
穆兴民
高鹏
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023
3
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下载PDF
职称材料
4
基于EEMD-SVM模型的北洛河上游径流预测
胡作龙
高鹏
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2023
4
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