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采用混合蛙跳算法对中小河流一维水力学模型进行流量求解,并结合辽宁西部中小河流测流断面实测流量数据,对比分析混合蛙跳算法在中小河流一维水力学模型流量求解的适用性和计算精度。研究结果表明:经过和测流断面实测流量数据对比,混合蛙跳算法在中小河流水力学模型流量推求中具有较高的计算精度,适用于中小河流一维水力学模型的流量计算。研究成果对于中小河流流量自动观测提供方法参考。 相似文献
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排污口分布对于河道纳污能力有一定影响,设定的排放位置不同,纳污能力计算公式亦不同。针对中小型河道,从一维纳污能力模型的基本型式出发,通过分段推演得出均匀污染源入河设定下河道纳污能力计算的递推公式。该公式综合考虑了计算河段内沿程径流变化的稀释和自净作用,简洁实用,可以有效解决点、面均匀污染源和区间径流同时作用下的纳污能力计算问题。同时研究分析了递推公式中分段节点数n和区间径流q对纳污能力计算结果的影响,并建议n取值的一般原则。研究成果可作为现行一维纳污能力计算方法的补充或参考。 相似文献
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针对中国对耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算模型方面的研究较少,本文联合应用能量平衡方程及运动波理论的基础方程式,结合GIS技术构建分布式流域耦合融雪的"降雨-径流"数值计算模型,并应用流域实测资料进行了有效性验证。研究结果表明:在不考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间存在着较大的误差;在考虑融雪条件下,实测流量与计算结果之间的误差在基准允许范围之内(小于3%);在积雪与融雪区,对流域"降雨-径流"过程的数值计算须考虑融雪。该研究为积雪融雪区提供了一种耦合融雪的"降雨-径流"过程数值计算的新方法。 相似文献
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采用改进的S-P模型对营口地区主要水功能区河流的降级及纳污能力进行分析。结果表明:相比于传统S-P模型,改进模型在营口地区河流降解及纳污能力具有较好的适用性。主要污染物降解系数计算误差降低14. 1%和14. 8%。通过分析,营口地区远景年份污染物的削减率可达分布达到39. 9%和48. 4%。 相似文献
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根据飞来峡水利枢纽库区水流及水质特点,选取不同设计流量,建立二维水流水质模型。通过水槽实验,拟合水质衰减系数与流速的关系曲线,以获取模型水质计算参数。研究结果表明:通过概化排污口排污量与混合带长度响应关系计算,确定各排污口混合带长度在1 300~2 500m之间;在90%最枯月、50%最枯月及多年平均流量水文条件下,飞来峡库区干流水域COD纳污能力分别为162 107.7t、199 220.2t及372 104.3t;NH3-N纳污能力分别为2 757.4t、3 408.4t和6 276.4t;飞来峡库湾的纳污能力远小于库区干流水域,库湾COD纳污能力仅相当于干流的25%,NH3-N纳污能力仅相当于干流的5%;飞来峡库区纳污能力年内逐月差异显著,其中汛期(4~9月)纳污能力较大,COD、NH3-N纳污能力约占全年纳污能力的58%,飞来峡库区年内月纳污能力与月平均流量呈现较好的正相关关系。 相似文献
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为解决城市尺度雨洪模拟过程中常见的地块区域地形及管网资料不足、道路区域行洪与积水严重以及现有雨洪模型计算精度差或计算效率低等问题,提出基于地块概化模拟和路网精细模拟理念的城市雨洪过程分区自适应模型。对于资料不足的地块划分子汇水区单元,采用水文学概化方法计算产汇流过程;对道路区域划分精细网格,采用二维水动力学方法模拟水流运动过程;两者均与管网模型耦合连接,共同驱动管网模型进行汇流计算。以西咸新区沣西新城核心示范区为研究对象,搭建研究区域分区模型,对比分析整体区域均采用精细网格的全分布模型和整体划分子汇水区的半分布模型的模拟结果。结果表明：(1)分区模型综合考虑了地块管网排水与道路径流过程,可模拟出道路低洼区域在地表产汇流和管网溢流综合作用下的致涝过程,整体径流路径符合实际降雨水流运动规律;(2)相较半分布模型,分区模型在道路区域采用精细网格进行计算,可较好模拟道路区域的积水过程;(3)相较全分布模型,分区模型显著减少了计算量,在不同设计降雨下减少了28.2%～73.5%的计算耗时。该耦合模型有效地克服了数据条件和计算能力的限制,可为城市洪涝模拟提供一种新的耦合模拟思路。 相似文献
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无资料地区降水径流模拟是水文学研究的国际前沿和热点问题。水文模型参数移植是无资料地区降水径流模拟的重要方法,对径流模拟精度具有重要的影响。利用核密度估计和蒙特卡罗随机模拟等方法,构建了一种水文模型参数移植误差驱动的无资料地区径流模拟不确定性定量评估框架。以广西壮族自治区42个有水文监测站点的典型中小河流为研究对象,率定新安江模型参数并模拟日径流和洪水过程,将42个典型流域依次假定为无资料流域,利用基于回归分析、相似流域和机器学习的参数移植方法,模拟无资料地区的洪水过程并识别最优的参数移植方法,分析移植法估算的模型参数值和直接率定值相比误差的概率分布特征,定量评估模型参数移植误差带来的径流模拟不确定性。研究结果表明：(1)基于回归分析的参数移植法模拟无资料地区洪水过程的精度优于相似流域法,优选的机器学习算法比传统回归分析法和相似流域法的计算精度提高了7%～15%;(2)与模型参数率定值相比,移植方法计算的模型参数具有一定的误差,对洪水模拟敏感参数的误差小于不敏感参数;(3)受模型参数移植误差的影响,利用蒙特卡罗法随机模拟的洪水过程具有一定的不确定性,洪量和洪峰相对误差的主要区间分别为10... 相似文献
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彰武县河流流域总面积约为3 486 km~2,多以中小河流为主,多年来存在河道泥沙淤积现象严重、冲刷侵蚀严重、降雨和人类活动对河道径流影响明显和区域水体污染物严重超标等问题。本文在分析了彰武县中小河流分布特点,结合该县拦河水闸、提防以及护岸工程等许多中小河流治理项目的实施状况,对区域内中小河流河道治理方案技术要点进行分析。从河道的平面布置技术要点、横断面设计原则以及纵向设计需考虑的关键因素等方面对彰武县河道设计方案进行探讨,为该区域的中小河流河道治理提供了科学有效的理论支撑。 相似文献
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新疆天山冰川区融雪洪水规律探讨 总被引：5，自引：0，他引：5
本文以新疆天山南坡、北坡河流的控制水文站设计洪水为例,研究了天山冰川区域设计洪水与流域面积的综合关系。提出两者基本为线性相关的特性,此特性可应用在无实测水文资料的冰川地区,也可作为有实测流量资料河流的合理性分析与宏观控制。本次采用了10余条河流、11个控制水文站的共300余年的流量资料,是对冰川区域设计洪水特性的深一步的分析探讨。 相似文献
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基于MATLAB工具箱的BP神经网络年径流量预测模型研究——以塔城地区乌拉斯台河为例 总被引：4，自引：1，他引：3
塔城地区独特的地形为西来水汽的输送提供了条件,从而形成了众多中小河流,而中低山带季节性积雪的消融又使河流呈现出春汛汛的特点,使得径流年内分配不均,对塔城地区水资源配置极为不利,开展径流量的预测研究,将为水资源的优化配置提供科学的理论基础.文章以塔城地区乌拉斯台河为例,根据其年径流量(1966-1995年)序列的长期变化特征,利用MATLAB的神经网络工具箱提供的许多有关神经网络设计、训练以及仿真的函数,实现BP网络对年径流量的预测研究.从模型的检验来看,所建模型具有较好的适应性和预报精度,并且拟合效果较好,说明这种预测方法有一定的实用性. 相似文献
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为了提高传统径流汇流模拟的时效性,提出了一种基于通用计算的径流汇流模型。模型采用纳维-斯托克斯作为基础方程。首先,文章探讨了利用通用计算进行径流汇流模拟的实现方法并设计了模拟计算流程。然后,以涪江流域中段为研究区域,将流域内25个常规站和区域站的实况降水数据为数据源,分别利用本文径流汇流模型和FloodArea模型对流域进行径流模拟,并将两种模型模拟结果与水文站实测数据进行对比分析。结果发现,基于通用计算的径流汇流模型不仅在模拟效率上相对于FloodArea模型有很大程度的提高,而且模拟结果具有更小的水位变化误差,与水文站实测水文数据具有更好拟合效果。模拟时效性和结果准确性的同时提升表明本文的径流汇流模型对暴雨洪涝预警预报具有重要的意义。 相似文献
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蓄水容量曲线是反映流域缺水量空间分布不均匀性的特征曲线,对流域产流计算有直接影响。通过对多个典型流域蓄水容量空间分布的分析,发现Erlang分布能更好地拟合流域的蓄水容量曲线,进一步基于Erlang分布进行流域产流的推导,提出了基于Erlang分布蓄水容量曲线的流域产流模型。应用结果表明,基于Erlang分布的流域产流模型,增加了模型的适应性,模拟结果更接近流域实际的产流过程,比新安江模型能取得更高的模拟精度。此外,该产流模型的参数可由流域地形和土壤类型数据估算,为无资料地区的产流计算提供了一种可行的途径。 相似文献
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A distributed object-based rainfall–runoff simulation (DORS) model with incorporation of detailed impervious surface-area (ISA) data, derived from digital true-color orthophotography data with high spatial resolution, was developed. This physically based model simulates hydrologic processes of precipitation interception, infiltration, runoff, evapotranspiration, change of soil moisture, change of water-table depth, runoff routing, groundwater routing, and channel-flow routing. The modeling processes take objects based on land-cover types as fundamental spatial units in order to reduce data volume, increase computational efficiency, strengthen representation of watersheds, and utilize the data in variable scales. US Geological Survey stream-gaging data were used to validate the temporal variation of simulated discharge within two watersheds in Rhode Island State. The ratio of absolute error to the mean and the Nash coefficient in the validation period are 7.2% and 0.90 for the first watershed, and 8.0% and 0.77 for the second watershed, respectively. The results indicate that the DORS model is able to capture the relationship between rainfall and runoff in the study area, and that it is applicable in the further study of ISA impacts on the water cycle and associated pollution problems. The results also demonstrate that the performance of the hydrologic simulation is improved with ISA data with high spatial resolution. 相似文献
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为实施黄河水量精细调度，建立符合实际的水量调度数学模型，需要通过水量平衡计算。提供不同区段的水流传播时间和河道径流损耗等水文资料。通过对河道径流损耗量的分析计算，探讨了在水量平衡计算中影响河道径流损耗量的误差源及其对计算结果的影响程度，并提出了对各项误差源的控制措施。 相似文献
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为实现中小流域降雨径流过程精细化模拟, 合理估算水文模型参数的空间分布具有重要意义。基于新版全球数字土壤制图系统(SoilGrids)构建栅格新安江模型(GXM)参数化方案, 对陕西省陈河流域2003—2012年16场洪水进行模拟, 与新安江模型计算结果进行对比, 开展基于洪水过程划分的自由水蓄水容量敏感性及空间分布特征量化分析。结果表明: GXM模拟的峰现时间误差水平降低约0.31 h, 洪峰和洪量模拟精度较高, 模型能够对土壤水饱和度等水文要素的动态空间分布进行较合理的模拟; 自由水蓄水容量参数对洪峰和涨洪过程的确定性系数以及涨洪段的洪量相对误差影响较大, 对退水过程影响小; 自由水蓄水容量在陈河流域河谷和山脊附近较大, 坡段中部较小。 相似文献
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The design of a drainage system for a roofing slate quarry was implemented by the enhancement of discharge peak estimation, and the uncertainty inevitably associated with the engineering model was reduced.
The development of a topographical, geological, and vegetation cover database developed from a Geographical Information System (GIS) allowed for the definition of the drainage network for a hydraulic system, along with the calculation of the runoff coefficient. This is applied to the digital model of accumulated flow (DMF) as a weight correction coefficient, using a matrix-based model at 5×5 m resolution. The new digital model of corrected accumulated flow (DMCF) is the result of combining the thematic maps with the map of slope <3%, which was previously created from the slope model. It is demonstrated that this new model allows to apply the “Rational Method” on cartographic units defined by the GIS.
The DMCF is compared with other traditional applications of the Rational Method based on the calculation of the discharge peak considering: (1) the drainage basin as a single watershed or (2) defining an average runoff coefficient in each sub-watershed. Both approaches have bigger discharge peaks than those obtained by the DMCF since the slope, lithology, and vegetation cover have average values, and the runoff coefficient is poorly defined, increasing the uncertainty in the discharge peak. 相似文献
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