Simulation of flow geometry in a riffle-pool stream     

K. S. Richards 《地球表面变化过程与地形》1978,3(4):345-354

The nature of the flow in most natural streams is gradually varied rather than uniform. This is particularly true of streams with coarse gravel bed material organized into relatively stable riffle and pool features. In spite of this, there are few applications of the gradually varied flow models (e.g. the Bernoulli equation) to such streams. This paper presents some initial results of a simulation of flow patterns in two riffle-pool reaches, using an open channel flow profile computation method based on an equation defining an energy balance between successive cross-sections separated by an incremental distance.  相似文献   

A land surface model (IAP94) for climate studies Part II: Implementation and preliminary results of coupled model with IAP GCM     

Dai Yongjiu  Xue Feng  Zeng Qingcun 《大气科学进展》1998,15(1):47-62

The Institute of Atmospheric Physics Land Surface Model (IAP94) has been incorporated into the IAP two-level atmospheric general circulation model (IAP GCM). Global and regional climatology averaged over the last 25 years of 100 year integrations from the IAP GCM with and without IAP94 (“bucket” scheme) is compared. The simulated results are also compared with the reanalysis data. Major findings are:(1) The IAP GCM simulation without IAP94 has extensive regions of warmer than observed surface air tempera?tures, while the simulation with IAP94 very much improves the surface air temperature.(2) The IAP GCM simulation with IAP94 gives improvement of the simulated precipitation pattern and intensity, especially the precipitation of East Asian summer monsoon and its intraseasonal migration of the rainbelts.(3) In five selected typical regions, for most of the surface variables such as surface air temperature, precipitation, precipitation minus evaporation, net radiation, latent heat flux and sensible heat flux, the IAP GCM with IAP94 pro?vides better simulations.  相似文献   

基于气候适宜度的夏玉米发育期模拟模型   总被引：3，自引：0，他引：3  

王展  刘荣花  薛明  李树岩 《气象科学》2015,35(1):77-82

结合前人气候适宜度的研究成果,以作物生理生态发育过程为基础,构建了夏玉米发育期预报模型。模型中分别建立了夏玉米温度、降水、日照时数适宜度函数,并结合河南省19个农业气象试验站的夏玉米发育期资料,运用通径分析法确定各个生育期温度、降水和日照的影响权重系数,计算出综合适宜度,用来预测夏玉米生育期。结果表明,模型能够较好地预测各个发育期(出苗、七叶、拔节、抽雄、乳熟和成熟)。建模资料的模拟值与观测值比较的均方根误差分别为1.5、3.1、3.4、2.9、4.0、4.5 d。运用独立资料对模型所作预测值的均方根误差在1.0~4.6 d之间。  相似文献   

边界层参数化方案在“灰色区域”尺度下的适用性评估   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘梦娟  张旭  陈葆德 《大气科学》2018,42(1):52-69

随着数值预报模式分辨率的提高,当模式网格距与含能湍涡的长度尺度相当时,模式动力过程可解析一部分湍流运动,而剩余的湍流运动仍需参数化,此时便产生了湍流参数化的“灰色区域”问题。对传统的PBL（Planetary Boundary Layer）方案在“灰色区域”下的适用性评估,是改进PBL方案以使其能够适应分辨率变化的前提和基础。本研究基于干对流边界层的大涡模拟试验,比较了WRF（Weather Research and Forecast Model）模式中四种常用的边界层参数化方案[YSU（Yonsei University）、MYJ（Mellor-Yamada-Janjic）、MYNN2.5（Mellor-Yamada-Nakanishi-Niino Level 2.5）、MYNN3）]在“灰色区域”尺度下的表现。研究表明,混合层内总热通量对所使用的参数化方案和水平分辨率均不敏感。不同参数化方案中次网格与网格通量的比例表现出对水平网格距不同的依赖性。局地PBL方案（MYJ、MYNN2.5）在混合层内的平均位温随网格距减小而增大,次网格通量随网格距减小而减小,较参考湍流场对次网格通量有所低估。YSU方案的非局地项几乎不随水平格距改变而变化,对次网格通量的表征并未表现出较强的分辨率依赖性,且过强的非局地次网格输送使混合层内温度层结呈弱稳定,抑制了可分辨湍流输送,不易于激发次级环流。MYNN3方案的非局地次网格通量（负梯度输送项）随网格距减小而减小,使其对次网格通量的表征具有较好的分辨率依赖性。PBL方案在“灰色区域”尺度下的适用性与具体分辨率有关。以分辨率500 m为例,四种PBL方案中不存在一种最佳方案,能对边界层的热力结构和湍流统计特征均有准确的描述。  相似文献   

降雨径流与洪水淹没模型耦合的应用研究     

沈泽宇  丁永生  孔乔 《地球信息科学学报》2021,23(8):1473-1483

洪水研究包括径流与淹没两种模式。为了探究流域降雨产汇流与淹没情况、提高洪水预报精度,本研究在传统流域水文模型的基础上耦合二维水动力学模型,建立水文-水动力耦合模型。以我国吉林温德河流域为研究实例,模拟了2017年“7·13”洪水在下游口前镇所处子流域洪水淹没过程。首先对基础数据进行预处理,建立HEC-HMS水文模型并进行参数优化后,最终获得流量过程水文结果作为水动力学模型边界条件,之后建立HEC-RAS二维水动力学模型对重要子流域进行淹没模拟。耦合模型计算结果显示,水文模型经多参数优化流量模拟的NSE系数为0.988,水动力计算最大淹没水深达9.3 m相对误差为-5.2%。从泛洪模拟结果来看,子流域上游部分的农田大量被淹,淹没水深范围在0.5~2.0 m,平均流速基本在1 m/s以下。下游口前镇内最大淹没水深接近1 m,水流速度0.2 m/s至1.5 m/s,与实际的淹没情况相吻合。研究表明,所建水文水动力耦合模型模拟计算的结果准确率较高,对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。  相似文献   

水利工程建设对地下水影响的数值模拟分析     

张芳  韦玉婷  罗敏 《地下水》2014,(5):23-25

工程开挖及建成后对含水层结构的改造,无疑会对开挖区周围地下水造成影响。利用数值模拟方法分析预测某水利工程尾水渠开挖及建成后周围地下水水位的变化。预测结果,大开挖后周边地下水位将快速降低,且不同地段水位降幅不同,右岸阶地内水位降低约0.26~7.26 m,工程建成后,阶地内水位将逐渐恢复,但相比施工前水位仍降低0.09~0.38 m。分析水文地质结构,合理概化,建立数值模型,对于分析工程开挖对地下水的影响,是种有效方法。  相似文献   

数量性状位点的相对选择效率     

王辉  陈瑶生 《广东海洋大学学报》2005,25(6):5-9

从理论上采用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟的方法研究了不同遗传力条件下数量性状位点的直接选择(DSQ)和以表型为基础的选择(TBS)在10个不重叠世代中的选择反应以及DSQ相对于TBS的优势。结果表明,在10个世代中DSQ的选择进展在几乎总是大于TBS的选择进展,说明DSQ较TBS具有优越性;但DSQ的相对选择效率(RSE)会随着世代数的增加而呈现较迅速下降的趋势,单个性状情况下RSE则呈直线下降的趋势。随着选择代数的增加,DSQ将失去其优越性,TBS在遗传进展上将超过DSQ。  相似文献   

●●以下文章网络预出版（在线出版）于2022年12月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第1期(2023年1月15日发行纸质版）或2023年第69卷第2期（2023年3月15日发行纸质版）     

朱炜  张艳  韩润生  王磊  佘敏  魏平堂 《地质论评》2022,68(6):2022112011-2022112012

元素富集机制的研究是重现成矿过程和查明成矿机制的基础,有助于深化对矿床的认识,为找矿提供理论依据。本文总结了近年来关于铅锌元素的迁移与沉淀机制的研究及其应用,包括3种铅锌迁移沉淀模式,4种含铅锌流体驱动模式,铅锌的迁移形式及其沉淀机制;同时简述了我国高温高压实验的发展历程以及4种高温高压模拟实验方法。重点介绍了4种高温高压实验模拟方法及其研究现状：① 高压釜实验;② 热液金刚石压腔—激光拉曼实验;③ 熔融毛细硅管—激光拉曼实验;④ 计算机模拟实验。从封闭—平衡—静止到（半）开放—非平衡—流动、淬火分析到原位观察,应是今后高温高压实验的发展方向。以地质特征为基础,采用高温高压成岩成矿模拟实验结合计算机模拟,精细刻画成矿过程并揭示元素富集机制不仅是解决实际地质问题的有效手段,更是很长一段时间内要为之努力的方向。  相似文献   

Pattern classification using tabu search to identify the spatial distribution of groundwater pumping   总被引：1，自引：0，他引：1  

Ching-Pin?TungEmail author  Chun-An?Chou 《Hydrogeology Journal》2004,12(5):488-496

Pattern classification and Tabu Search are integrated to optimize the zonation and associated average groundwater pumping rates. A simulated problem analogous to the Choushui Creek Alluvial in Janghauh county of Taiwan is used to examine the proposed method. Three problems are tested including (1) optimizing zonation patterns with known pumping rates and number of zones, (2) optimizing pumping rates and zonation patterns with a predetermined number of zones, and (3) optimizing all pumping rates, number of zones, and zonation. The results indicate that the proposed method successfully identifies spatial patterns of groundwater pumping for all three cases. However, some initial zonations result only in local optimums. Thus, using more than one initial zonation to increase search diversification is recommended. Application to different problems such as the spatial distribution of hydraulic conductivity values and area weighting of rainfall stations, is encouraged.

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Resumen El patrón de clasificación y la búsqueda tabú están integrados para optimizar la zonificación y las tasas promedio de bombeo de aguas subterráneas asociadas. Se ha utilizado un área diseñada análoga al arroyo aluvial Choushui en la provincia Janghauh en Taiwan para examinar el método propuesto. Se han probado tres problemas que incluyen (1) la zonificación únicamente con las tasas de bombeo y número de zonas dadas, (2) tasa de bombeo y zonificación con un número predeterminado de zonas, y (3) todas las tasa de bombeo, número de zonas y zonificaciones. Los resultados indican que el método propuesto identifica exitosamente los patrones espaciales de bombeo de las aguas subterráneas en los tres casos. Sin embargo, Algunas zonificaciones iniciales solamente resultan en óptimos locales. Por esta razón se recomienda utilizar más de una zonificación inicial para incrementar la diversificación de la búsqueda. Se sugiere la aplicación a problemas diferentes tales como la distribución espacial de conductividades hidraúlicas y la ponderación de áreas de estaciones de monitoreo de precipitación.

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Résumé La classification des patrons et la recherche Tabu sont intégrés pour optimiser la zonation et la moyenne associée du taux de pompage de leau souterraine. Une région analogue à lalluvion du ruisseau Choushui de la région Janghauh en Taiwan a été recrée afin dexaminer la méthode proposée. Trois problèmes sont évalués, incluant loptimisation de (1) la zonation avec seulement un taux de pompage et un nombre de zones donnés, (2) le taux de pompage et la zonation avec un nombre prédéterminé de zones, et (3) tous les taux de pompage, nombre de zones et la zonation. Les résultats indiquent que la méthode proposée identifie avec succès les patrons de pompage de leau souterraine dans les trois cas. Toutefois, certaines zonations initiales résultent seulement en optimums locaux. Par conséquent, lutilisation de plus dune zonation initiale afin daugmenter la diversification de la recherche est recommandée. Lutilisation de la méthode est suggérée pour la résolution de différents problèmes tels que la distribution spatiale de la conductivité hydraulique et la pondération des stations de mesure de précipitations.

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Numerical simulations of the influence of the seasonal snow cover on the occurrence of permafrost at high latitudes     

《Norsk geografisk tidsskrift. Norwegian journal of geography》2012,66(4):261-266

It has repeatedly been reported that snow cover is a dominating factor in determining the presence or absence of permafrost in the discontinuous and sporadic permafrost regions. The temperature at the snow-soil interface by the end of winter, known as the bottom temperature of winter snow (BTS) method, has been used to detect the existence of permafrost in European alpine regions when the maximum snow depth is about 1.0 m or greater. A critical snow thickness of about 50 cm or greater can prevent the development of permafrost in eastern Hudson Bay, Canada. The objective of this study is to investigate the impact of snow cover on the presence or absence of permafrost in cold regions through numerical simulations. A one-dimensional heat transfer model with phase change and a snow cover regime is used to simulate energy exchange between deep soils and the atmosphere. The model has been validated against the in situ data in the Arctic. The simulation results indicate that both snow depth and the onset date of snow cover establishment are important parameters in relation to the presence or absence of permafrost. Early establishment of snow cover can make permafrost disappear, even with a relatively thin snow cover. Permafrost may survive when snow cover starts after the middle of December even with a snow thickness >1.0 m. This effect of snow cover on the ground thermal regime can be explained with reference to the pattern of seasonal temperature variation. Early establishment of snow cover enhances the insulating impact over the entire cold season, thus warming and eventually thawing the permafrost. The insulating effect is substantially reduced when snow cover starts relatively late and snowmelt in the spring creates a huge heat sink, resulting in a favorable combination for permafrost existence.  相似文献