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南水北调中线输水渠道中,针对同时操作闸门是否仍能维持闸前水位为常值,模拟计算了同时改变渠首流量、闸门开度和分水口流量时渠道中的非恒定过渡过程。结果显示,中线主干渠中所有闸门开度不论是同时增加还是减小,渠道中的水流均需要很长时间才能达到新的恒定状态,且闸门开度减小比闸门开度增大所需的过渡时间要长很多。非恒定过渡过程中,闸前水位的变化幅度都较大,各闸前水位最终都能回复到初始时刻的水位。由于非恒定过渡过程时间很长,实际运行条件下,要实现闸前常水位运行方式还需要对闸门的调度方式做更多的研究。 相似文献
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为了在水流计算中定量化利用遥感水位数据,基于偏微分方程最优化控制理论建立了变分模型来融合二维平面非恒定流的数学模型和数据。根据遥感数据空间信息密集的特点,提出遥感水位数据同化的新算法。采用人工合成数据考察了面域遥感数据对于定常参数和时变两类参数的反演效果。试验结果表明,遥感数据提供的空间分布式信息有利于空间分布式参数的反演识别,而且通过引入考虑水面空间变化信息的附加项,可以改善观测信息的同化,更好地辨识时变参数(流量过程)。以Moselle河的RADARSAT卫星遥感水位数据检验了模型的实用性。 相似文献
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为减少非恒定水流计算中的不确定性,在水流随机运动系统状态空间模型基础上,应用集合卡尔曼滤波(EnKF)技术建立了非恒定水流分析的实时更新(校正)方法。该方法适用于非线性的随机微分方程,过程和观测噪声可以是非正态分布。同时,为充分利用水位、流量等误差量级相差巨大的观测中所蕴含的有效信息,导出了EnKF多变量分析格式。以明渠单峰洪水过程的合成数据为例,考察了运用建立的实时更新方法分析预报一维洪水演进的性能。重点对比了采用不同精度等级下的水位和流量观测资料进行滤波的效果。在中国现行标准规定的允许观测误差范围内,以水位观测进行一维洪水动力学模型的滤波分析可有效地控制误差、估计流量、识别水流运动系统状态。长江干流清溪场至万县江段实际洪水计算还证实:该方法通过插入即时观测,可实时更新模型状态,给出与实际更为接近的计算。 相似文献
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建立了二维非恒定渗流的有限元并行计算模型,在windows操作系统下实现了基于消息传递的二维渗流的有限元并行计算。模型采用广义极小残余算法(GMRES)对方程组进行并行迭代求解,通过分析数据执行时的相关性和检验算法结构的固有串行性,将原有串行算法中的算法元直接并行化。对溪洛渡上游围堰的渗流分析进行了并行数值模拟,并针对水位骤降情况下非恒定渗流进行了并行计算,证明了模型的合理性。对模型进行了加速比测定,可以看出并行计算的效率随着问题规模的增加而逐渐提高。 相似文献
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一、水电站泄流与非恒定流1.水电站机组起动与停机都很迅速,因而其泄流过程变化很大,并导致尾水河道的水位、过水断面和流速等在瞬时内速变,这种水力要素随时间变化的河渠水流属明渠非恒定流。当水电站机组开机时,闸门突然开启,流量骤增,在尾水河道引起的波体,其传播方向与水流方向相同,且水位上升,这种波称为顺涨波;当水电站机组停机时,闸门突然关闭, 相似文献
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在地下水流数值模拟中,一般将泉水概化为已知的汇项来处理,而预测水源地的开采对泉水的干扰影响时,泉流量是待求的。利用数学模型的调节反馈功能,通过将延河、下河泉区水位近似恒定作为约束条件,逐时段反复调试泉水流量进行水位拟合,较好地解决了延河泉域人工开采干扰泉水溢流量预报这一难题。 相似文献
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延河泉域上游已规划三个水源地,旨在为未平的煤炭开发提供水源。水源地的运行行势必影响其下游的泉水流量。本文利用数学模型的调节反馈功能,通过将延河、下河泉区水位近似恒定做为约束条件,逐时段反财度泉水流量进行水位拟合,较好地解决了延河泉域人工开采干扰泉水溢流量预报这一难题。 相似文献
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山区季节性溪流流量变化大,已有灌溉渠道量水设施难以在较大流量范围内均达到测流精度要求,本文以克伦普堰和排淤量水槽组合而成的堰槽组合量水设施为试验对象,通过试验探究其测流机制。根据流量在5~79 L/s范围内的概化水槽水力性能试验,分析不同流量下的水面线、弗劳德数、垂线纵向时均流速、薄水层特征长度和特征宽度的变化,建立不同流量阈值范围内的测流公式。结果表明:①随流量的增大,堰槽组合设施流动形态从槽内流变为堰流,流量阈值对应的阈值相对水深为0.885,拟合得到组合设施槽内流和堰流的测流公式,与实测流量对比,相对误差小于3%。②组合设施槽内流和堰流水力特性不同,槽内流时槽内各测点纵向时均流速、薄水层的特征长度和特征宽度以及综合流量系数均随着流量增大而增大;堰流时,排淤量水槽槽内前段各测点纵向时均流速随着流量增大而减小,后段各测点纵向时均流速随着流量增大而增大,槽内收缩扭面段中部附近断面平均流速大小一致。③堰槽组合流量系数随着流量增大而减小。④堰槽设施下游薄水层的特征长度和特征宽度随着流量增大有下降趋势,最大值均出现在流量阈值情况下。本研究有效解决了流量变幅较大的明渠测流设施匮乏问题,可为山区季节性溪流测流设施应用提供参考。 相似文献
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区域气候模式是进行流域尺度气候变化研究的重要工具,其中水平分辨率对流域模拟结果的影响亟待评估。本文使用区域气候模式RegCM4,在ERA-Interim再分析资料驱动下,进行2种水平分辨率（50 km和25 km）1990-2010年东亚区域的长时间连续积分模拟。通过与观测资料的对比,评估RegCM4对黄淮海流域的模拟性能,同时分析水平分辨率对模拟结果的影响。结果表明:① 2组模拟均可以较好地再现黄淮海流域冬季、夏季平均气温和降水的空间分布,以及气温和降水的年循环变化;对极端气候事件指数的分布模拟效果也较好,且对与气温有关的极端气候事件指数模拟效果优于与降水有关的极端气候事件指数。②与观测相比,也存在一定的偏差,如模拟的冬季气温存在冷偏差,夏季气温存在暖偏差,冬季、夏季降水在大部分地区偏多等。③ 2组模拟对比来看,对冬季、夏季平均气温的量级和空间分布,25 km模拟与观测更加接近;对冬季、夏季平均降水,50 km模拟与观测的空间相关系数分别为0.86和0.44,较25 km模拟有较大提高;对极端事件,2组模拟差别不大。模拟结果可为后续此版本模式在黄淮海流域气候变化研究中的应用提供参考。 相似文献
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雨水口是下泄地表径流的关键设施,一旦堵塞将导致市政排水系统的泄流能力无法充分发挥,这是引发城市洪涝灾害的主要原因之一。为定量分析雨水口堵塞对其泄流能力的影响,本研究分别考虑进水篦及连接管不同堵塞程度的情况,开展了较大来流水深下的概化水槽试验,共计进行了608组试验。试验结果表明:①进水篦及连接管堵塞均会显著影响雨水口的泄流能力,且后者对雨水口泄流能力的影响更大。②利用试验数据率定了各堵塞情况下水流以堰流或管嘴流形式从雨水口下泄时的流量系数;基于量纲分析及回归分析,给出了各堵塞情况下雨水口泄流能力的幂函数表达式,并利用试验数据对参数进行了率定,率定效果优于堰流或管嘴流公式。③通过与未堵塞情况进行比较,基于幂指数均值假定及非线性拟合方法,建立堵塞系数与堵塞程度之间的经验关系,并最终提出了一个可以分别考虑进水篦与连接管堵塞影响的雨水口泄流能力公式;该公式可以考虑雨水口堰流及管嘴流等不同泄流形式,能够反映进水篦、连接管不同堵塞程度的影响,适用于来流水深较大的情况。 相似文献
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鲁甸MS6.5地震诱发红石岩右岸发生超大规模崩塌,并形成罕见的634 m特高崩塌边坡,严重影响后续堰塞体整治工程的安全。在现场特高边坡工程处置的基础上,提出了基于GNSS,多点位移计和锚索测力计的综合监测方法和技术。现场监测结果表明,经过工程处置的边坡,在监测期内,表面和深部变形缓慢且较小,坡体内没有发生明显的应力增高,边坡整体处于基本稳定-稳定状态。由于该山体受到震损后,岩体裂隙和后缘地表裂缝较多,后续应持续加强时实监测和预警工作。研究成果对于下部堰塞体整治工程以及后期堰塞体作为永久挡水建筑物的安全性具有重要意义,同时为类似工程提供参考。 相似文献
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渗透性测试试验一般采用直接测渗流量的方法,难以对低渗透岩有效测定流量。利用新开发的高压渗透仪,采用“体变量法”进行渗透性测试,该法是通过精确计量渗透出水端水体积的变化量（最小有效测试精度可达0.03 mL）度量岩石（体）渗流量的大小。保持渗透水压差不变,当出水端水体积变化与时间呈线性关系时,即该时段渗透速度保持不变,则该时段试样渗透特性符合达西定律,可利用达西公式对试样渗透性指标进行分析计算。采用这种方式,即使是针对超低渗透性岩石（渗透系数小于10-9 cm/s）,在整个渗透端面形成以后,某一条件下渗透性测试仅需十几分钟甚至几分钟,大大缩短了测试时间,提高了测试精度。试验证明该方法是一种有效的测试方法。 相似文献
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为了提高水质采样的自动化、精准化以及信息化水平,针对传统水质采样（人工采样和无人船采样）的低效率、高成本、周期长以及难以到达采样地点等问题,提出了利用无人机技术取代传统的水质采样方式,该装置由旋翼无人机、采样装置以及标准取水容器组成,其采样过程首先是通过拨动无人机遥控器上的开关按钮预先设置好采样深度,然后在无人机地面站输入经纬度信息使得无人机能够飞行到指定的采样地点,进而拨动遥控器上的一键采样按钮自动完成取水操作,最后再一次拨动遥控器上的返航按钮使得无人机自动返航回到初始位置。该方法相比于传统方式具有安全性高、成本低等优势,有利于推动水文仪器现代化发展。 相似文献
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针对在山西晋城赵庄煤矿井下测定瓦斯解吸压力先升高后降低的异常情况,通过对仪器设备和现场环境存在的原因进行排查分析,确定是由于瓦斯解吸过程中吸热导致的罐内气体温度降低,从而出现解吸压力的测定结果异常。为了解决该问题,利用良好导热材料设计加工成煤样罐,使罐内外达到热平衡,分别研究煤样罐置于空气和水介质中的解吸压力,实验发现煤样罐放置空气中出现了先升高后降低的现象,而在水中解吸压力快速回升。依据实验室瓦斯恒温解吸装置的水浴原理,设计加工形成了双壁内充填水的煤样罐,定量研究分析了煤样甲烷气体解吸热、比热容及需水量,通过实验室测定分析赵庄煤矿煤样的瓦斯解吸规律,验证了该煤样罐能够满足工业应用要求。 相似文献
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Probability-weighted hazard maps for comparing different flood risk management strategies: a case study 总被引：5，自引：1，他引：4
Giuliano Di Baldassarre Attilio Castellarin Alberto Montanari Armando Brath 《Natural Hazards》2009,50(3):479-496
The study proposes an original methodology for producing probability-weighted hazard maps based on an ensemble of numerical
simulations. These maps enable one to compare different strategies for flood risk management. The methodology was applied
over a 270-km2 flood-prone area close to the left levee system of a 28-km reach of the river Reno (Northern Central Italy). This reach is
characterised by the presence of a weir that allows controlled flooding of a large flood-prone area during major events. The
proposed probability-weighted hazard maps can be used to evaluate how a structural measure such as the mentioned weir alters
the spatial variability of flood hazard in the study area. This article shows an application by constructing two different
flood hazard maps: a first one which neglects the presence of the weir using a regular levee system instead, and a second
one that reflects the actual geometry with the weir. Flood hazard maps were generated by combining the results of several
inundation scenarios, simulated by coupling 1D- and 2D-hydrodynamic models. 相似文献