干湿边界的斜对角笛卡尔方法在平面二维水沙数学模型中的应用 被引量：13

1

作者 刘斌 方红卫 段杰辉 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期37-45,共9页

复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用... 复杂边界,尤其是发生干湿变化的动边界,一直是二维水沙数学模型计算的难点,也是控制计算收敛和精度的关键。本文主要介绍在二维浅水方程和泥沙数学模型中采用斜对角笛卡尔方法结合干湿边界点的变化来处理复杂边界问题,并将这一方法应用到北京首都国际机场扩建工程跑道高程设计和华能丹东电厂海水蓄水库泥沙淤积的模型计算中。计算表明,该方法拟合精细、处理简单、计算高效,与实测结果吻合较好。 展开更多

关键词 干湿边界 斜对角笛卡尔方法 二维水沙数学模型

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ArcGis9.0中基于DEM的水文信息提取方法 被引量：39

2

作者 张超 郑钧 +1 位作者 张尚弘 王兴奎 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期1-4,共4页

文中详细介绍了ArcG is 9.0中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题,DEM数据的快速裁剪,不同精度DEM数据拼接的方法和技巧。

关键词 ARCGIS 9.0 DEM 栅格数据 河网 水文信息 数据提取 拼接

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河道横向展宽机理与模拟方法的研究综述 被引量：13

3

作者 夏军强 王光谦 +1 位作者 张红武 方红卫 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第6期71-78,共8页

本文首先描述了冲积河道横向展宽的现象 ,深入地分析了导致河道横向展宽的两类机理 ,即受冲积作用控制的展宽机理 (包括水流直接冲刷、河岸崩塌 )和不受冲积作用控制的展宽机理 (包括渗流、管涌的破坏、风浪淘刷河岸的破坏等 )。然后指... 本文首先描述了冲积河道横向展宽的现象 ,深入地分析了导致河道横向展宽的两类机理 ,即受冲积作用控制的展宽机理 (包括水流直接冲刷、河岸崩塌 )和不受冲积作用控制的展宽机理 (包括渗流、管涌的破坏、风浪淘刷河岸的破坏等 )。然后指出了河道横向展宽的力学关系及影响因素。最后系统地总结了当前模拟河道横向展宽的三类方法 (经验方法 ,极值假说方法和水动力学—土力学方法 )的优缺点及适用范围 。 展开更多

关键词 横向展宽机理 非粘性河岸 粘性河岸 展宽模拟方法 河道 冲积河流

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中国的农田排水技术进展与研究展望 被引量：45

4

作者 王少丽 王修贵 +1 位作者 丁昆仑 瞿兴业 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期108-111,共4页

涝渍盐碱灾害是我国不少地区农业生产发展的主要障碍,提高防御涝渍盐碱灾害的能力,对加速发展农业生产有着重要的现实意义和战略意义。长期的实践证明,农田排水在防御涝渍灾害和土壤盐碱化、改善田间耕作管理、增加农作物产量、促进国... 涝渍盐碱灾害是我国不少地区农业生产发展的主要障碍,提高防御涝渍盐碱灾害的能力,对加速发展农业生产有着重要的现实意义和战略意义。长期的实践证明,农田排水在防御涝渍灾害和土壤盐碱化、改善田间耕作管理、增加农作物产量、促进国民经济发展等方面起着积极的作用。阐述了农田排水技术的重要性,回顾了排水技术的发展与主要实践,指出排水领域存在的问题和差距,结合我国国情,提出今后农田排水领域的研究发展方向。 展开更多

关键词 涝渍 盐碱 农田排水 水环境

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黄河下游的岸滩侵蚀 被引量：9

5

作者 夏军强 王光谦 吴保生 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2002年第3期14-21,共8页

黄河下游的滩岸侵蚀相当严重 ,尤其在游荡型河段。本文首先提出了滩岸侵蚀的概念及其侵蚀速率的定义 ,同时提出了利用现有水文观测资料研究滩岸侵蚀速率的方法。然后以三门峡水库建库前和蓄水拦沙期黄河下游河道的滩岸侵蚀情况为例 ,讨... 黄河下游的滩岸侵蚀相当严重 ,尤其在游荡型河段。本文首先提出了滩岸侵蚀的概念及其侵蚀速率的定义 ,同时提出了利用现有水文观测资料研究滩岸侵蚀速率的方法。然后以三门峡水库建库前和蓄水拦沙期黄河下游河道的滩岸侵蚀情况为例 ,讨论了滩岸侵蚀机理及其主要影响因素。最后以实测资料为依据 ,经分析得出了不同河段滩岸稳定性系数及其侵蚀速率的变化范围 ,并建立了滩岸侵蚀速率的经验关系式。 展开更多

关键词 黄河下游 岸滩侵蚀 滩岸 冲刷 崩塌 侵蚀机理 侵蚀速率 河床演变

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黄河流域三维仿真系统的构想与实现 被引量：13

6

作者 王光谦 刘家宏 孙金辉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2003年第11期1-3,共3页

黄河流域三维仿真系统因其涉及的范围广、数据量大、仿真精度要求高而变得异常复杂,为此,系统的总体框架在设计上将需要仿真的三维场景分成两个层次:主窗体层和子窗体层。主窗体层用来仿真全流域大范围的地物信息,子窗体用来仿真局部地... 黄河流域三维仿真系统因其涉及的范围广、数据量大、仿真精度要求高而变得异常复杂,为此,系统的总体框架在设计上将需要仿真的三维场景分成两个层次:主窗体层和子窗体层。主窗体层用来仿真全流域大范围的地物信息,子窗体用来仿真局部地区的详细信息以及计算结果的查询演示。主窗体和子窗体的分层解决了当前硬件条件下显示范围大与显示精度高之间很难协调的矛盾,实现了大到黄河全流域整体漫游,小到小浪底电站厂房内的一台机组的全方位、多层次、高精度的三维立体仿真。 展开更多

关键词 虚拟现实 三维仿真 数字黄河 黄河流域

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堤防溃决的流动分析及冲刷坑计算 被引量：15

7

作者 张修忠 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2002年第1期18-24,共7页

以平面二维浅水方程和不平衡输沙理论作为建模基础 ,采用高分辨率有限元格式捕捉溃坝涌波的传播 ,建立了堤坝瞬间溃决后水流运动和河床冲刷的二维数学模型。计算了不同溃口宽度、不同流量和不同粒径土体组成条件下的堤坝瞬时溃决的水流... 以平面二维浅水方程和不平衡输沙理论作为建模基础 ,采用高分辨率有限元格式捕捉溃坝涌波的传播 ,建立了堤坝瞬间溃决后水流运动和河床冲刷的二维数学模型。计算了不同溃口宽度、不同流量和不同粒径土体组成条件下的堤坝瞬时溃决的水流演进和冲坑发展 ,为钢木土石组合坝的结构受力及稳定性分析提供水动力学条件。 展开更多

关键词 堤防溃决 冲刷坑 高分辨率有限元格式 数值模拟 水动力学 平面二维浅水方程 不平衡输沙理论

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数字流域模型关键技术研究 被引量：8

8

作者 刘家宏 王光谦 李铁键 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第6期1-3,63,共4页

数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数... 数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数提取技术、基于遥感图像的模型参数提取技术、分布式降雨量数据存取技术、计算机集群并行计算技术。在黄河数字流域模型的建设实践中,提出了5项关键技术问题的解决方法:用分块技术解决大流域DEM数据的存取问题,用TOPAZ模块提取流域沟道参数,用遥感图像提取模型分布式参数,用雨量站插值技术存取面雨量序列,用计算机并行计算技术打破大流域整体模型的计算瓶颈。 展开更多

关键词 数字流域模型 遥感技术 降雨量 DEM 黄河

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黄河下游最经济输沙水量及其估算 被引量：10

9

作者 石伟 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第5期32-36,共5页

从河流输沙水量的概念出发,根据输沙平衡原理推导出在考虑河道冲淤、引水引沙情况下河流最经济输沙水量的计算式。由此式可知,输沙水量与含沙量成反比;并且通过对实测资料的分析,得到输沙水量与流量也成类似的反比关系。最经济输沙水量... 从河流输沙水量的概念出发,根据输沙平衡原理推导出在考虑河道冲淤、引水引沙情况下河流最经济输沙水量的计算式。由此式可知,输沙水量与含沙量成反比;并且通过对实测资料的分析,得到输沙水量与流量也成类似的反比关系。最经济输沙水量是输沙效率与河道淤积状况综合最优时的输沙水量,也就是平滩流量时对应的输沙水量。以小浪底水库运用前20年黄河下游河道基本不淤及年引沙量为1 0～2 0亿t为条件,选取月均平滩流量3500m3 s、月均含沙量40～100kg m3,得到黄河下游在维持良好输沙功能前提下的最经济输沙水量为10～25m3 t。 展开更多

关键词 黄河下游 输沙水量 平滩流量 小浪底水库 泥沙输运

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流场实时测量中示踪球性能的研究 被引量：2

10

作者 禹明忠 詹秀玲 +1 位作者 庞东明 王兴奎 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期43-45,共3页

在基于颗粒示踪和图像处理方法的流场实时测量中,示踪颗粒的性能对流速测量的精度影响很大.为此,设计了一种半球形带沿的颗粒,其淹没深度较小,可以适用于较浅的水流条件,并通过试验研究了其分散性和跟随性.从试验结果可以看出,这种颗粒... 在基于颗粒示踪和图像处理方法的流场实时测量中,示踪颗粒的性能对流速测量的精度影响很大.为此,设计了一种半球形带沿的颗粒,其淹没深度较小,可以适用于较浅的水流条件,并通过试验研究了其分散性和跟随性.从试验结果可以看出,这种颗粒在运动过程中基本不会聚积成团,其运动速度达到稳定的时间和水流流速大致成对数曲线关系.示踪球的稳定速度和碎纸屑基本一样,可以认为这种颗粒能代表当地水流的运动速度. 展开更多

关键词 颗粒示踪 图像处理 流场测量 对数曲线 速度 碎纸屑 示踪球 河工试验 港工 模型试验

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黄河下游最小输沙用水总量的初步估算 被引量：8

11

作者 石伟 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第2期60-64,共5页

黄河下游河道的输沙能力是冲积河流随来水来沙自动调整的结果。黄河下游输沙用水总量是黄河下游河道这种自动调整水沙关系的宏观表现。作者通过对 1 949～ 1 95 3年黄河下游主要水文站实测资料的分析 ,找到黄河下游最小输沙水量 ,据此... 黄河下游河道的输沙能力是冲积河流随来水来沙自动调整的结果。黄河下游输沙用水总量是黄河下游河道这种自动调整水沙关系的宏观表现。作者通过对 1 949～ 1 95 3年黄河下游主要水文站实测资料的分析 ,找到黄河下游最小输沙水量 ,据此估算了黄河下游在小浪底水库投入运行后 2 展开更多

关键词 黄河 最小输沙水量 汛期 小浪底水库 输沙能力

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黄河数字流域模型 被引量：5

12

作者 王光谦 刘家宏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期15-21,共7页

黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,可以理解为“数字流域+流域水沙、水质模型”。文中在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立具有多层结构的产流模型;在坡面产流的基础上,建立坡面产沙数学模型。进而以流域分级理论... 黄河数字流域模型是“数字黄河”的重要组成部分,可以理解为“数字流域+流域水沙、水质模型”。文中在数字流域模型框架下,以坡面为基本单元,建立具有多层结构的产流模型;在坡面产流的基础上,建立坡面产沙数学模型。进而以流域分级理论为依据,将坡面、小流域、区域、全流域四个层次的模型整合成一个完整的流域整体模型。文中提出了不同层次模型之间的联系途径和整合方法,探讨了模型框架、参数提取、模型计算原理方面的技术问题。应用建立的模型,给出了四个计算实例:黄河全流域水量计算、小花间汛期洪水模拟、多沙粗沙区产沙计算和岔巴沟淤地坝规划。实践表明:建立的模型基本具备了在黄河全流域进行降雨—径流模拟、侵蚀产沙计算和进行淤地坝规划的功能,辅以降雨预报模块则可进行洪水预报。 展开更多

关键词 数字流域模型 数字黄河 径流模拟 侵蚀产沙 淤地坝规划

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应用数字图象技术研究卵石的几何形态 被引量：4

13

作者 李丹勋 徐世涛 +1 位作者 禹明忠 王兴奎 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2000年第6期6-9,共4页

通过数字图像处理技术 ,可以得到卵石的特征直径、扁平指标、三轴形状参数和圆度系数等几何参数 ,为研究河床卵石的几何形态提供了新手段。应用该技术对嘉陵江卵石形态的研究表明 ,卵石扁平指标沿程减小 ,球度系数沿程增大。根据c/b和b/... 通过数字图像处理技术 ,可以得到卵石的特征直径、扁平指标、三轴形状参数和圆度系数等几何参数 ,为研究河床卵石的几何形态提供了新手段。应用该技术对嘉陵江卵石形态的研究表明 ,卵石扁平指标沿程减小 ,球度系数沿程增大。根据c/b和b/a对卵石进行了分类 ,卵石在上游以盘形和棱形为主 ,在下游则以球形为主。研究成果有利于深入了解卵石推移质的运动机理。 展开更多

关键词 图象处理 形状系数

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二维同位与交错网格水流数值模拟比较 被引量：2

14

作者 姚仕明 张超 王兴奎 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期67-71,共5页

在边界拟合正交曲线坐标系下,建立了求解变量分别位于同位与交错网格条件下的二维水流数值模拟计算模式。利用实验资料对其进行了验证,同时对两种模式的计算结果进行了比较分析。在运用界面动量插值的条件下,采用同位网格模式对二维流... 在边界拟合正交曲线坐标系下,建立了求解变量分别位于同位与交错网格条件下的二维水流数值模拟计算模式。利用实验资料对其进行了验证,同时对两种模式的计算结果进行了比较分析。在运用界面动量插值的条件下,采用同位网格模式对二维流场进行数值模拟可获得较满意的结果。 展开更多

关键词 正交曲线坐标系 同位网格 交错网格 数值模拟

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基于积分形式槽蓄方程的Muskingum方法研究

15

作者 刘家宏 王光谦 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第11期66-66,共1页

马斯京根法由于其简便性，成为在天然渠道和河流的洪水演进计算中最常用的方法之一。但它并不是很完善的方法。马斯京根法的一个缺陷是它假定河道槽蓄量和“示储流量”之间是线性关系。本研究提出一种积分形式的新的槽蓄方程，即使在河... 马斯京根法由于其简便性，成为在天然渠道和河流的洪水演进计算中最常用的方法之一。但它并不是很完善的方法。马斯京根法的一个缺陷是它假定河道槽蓄量和“示储流量”之间是线性关系。本研究提出一种积分形式的新的槽蓄方程，即使在河道槽蓄量和“示储流量”之间是非线性关系的条件下也能给出正确的河段槽蓄量。马斯京根法的方程式经过改进来适应新的槽蓄方程。在新的槽蓄方程和改进的马斯京根方程的基础上，一种新型的洪水演进方法建立起来了。新建立的演进方法从一个侧面解释了马斯京根参数x的含义。 展开更多

关键词 积分形式 槽蓄量 方程式 马斯京根法 非线性关系 洪水演进 简便性 流量 河道 河段

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基于遥感图像的数字流域模型参数提取

16

作者 陈志祥 王光谦 +1 位作者 刘家宏 王开 《水资源与水工程学报》 2005年第4期49-55,共7页

针对遥感影像中广泛应用的T IFF文件格式,文中提出了一种读取图像中任意多边形区域(数字流域模型中基本计算单元)灰度信息的方法,将灰度信息转换为水文参数信息,统计得出代表整个多边形的参数信息,写入数据库供模型调用,实现了遥感数据... 针对遥感影像中广泛应用的T IFF文件格式,文中提出了一种读取图像中任意多边形区域(数字流域模型中基本计算单元)灰度信息的方法,将灰度信息转换为水文参数信息,统计得出代表整个多边形的参数信息,写入数据库供模型调用,实现了遥感数据源与数字流域模型的无缝集成。 展开更多

关键词 遥感图像 数字流域模型 参数提取

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数字流域河网编码方法应用实例 被引量：9

17

作者 邓利 李铁键 +1 位作者 刘家宏 王光谦 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期68-72,共5页

数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便。将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区。数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型... 数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便。将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区。数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型计算和并行计算调度中的应用表明,该方法能够使产流产沙和演进的模拟过程更符合自然河流的发育规律,并易于高效并行调度算法的实现。 展开更多

关键词 数字流域模型 河网编码方法 多沙粗沙区 二叉树

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河工模型超声地形仪的数字信号处理 被引量：8

18

作者 林海立 曲兆松 王兴奎 《水力发电》 北大核心 2004年第11期78-80,共3页

研制开发基于数字信号处理技术的超声地形仪,可以在地形复杂、外界干扰信号较大的条件下快速测量水下地形,为河工模型试验的冲淤过程监测提供了良好的技术支持。

关键词 超声地形仪 数字信号处理 河工模型

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