基于GEV分布模型参数与历时关系的暴雨强度公式推求

国内现常用的暴雨强度公式一般基于对数Pearson-Ⅲ概率分布模型和Gumbel概率分布模型,采用经验Horner公式推求。该方法具有参数推求复杂,无确定解释解,并且存在非常大的不确定性。将GEV概率分布模型引入到东莞市城区年最大降雨强度频率分析中,并与对数Pearson-Ⅲ概率分布模型和Gumbel概率分布模型进行了比较,通过拟合优度检验,确定GEV概率分布模型优于上述2种分布模型。然后,利用GEV分布模型参数与历时关系推导出一种新型的暴雨强度公式,并与经验Horner公式法进行了比较。结果显示,本文方法对观测数据的拟合效果更好,并且参数易推求,推导的暴雨强度公式具有更高的确定性和鲁棒性。

城市化地面二维浅水模拟

城市地区存在密集的建筑,采用传统二维数值模拟方法模拟城市洪水,需要提取城市复杂的建筑物作为计算边界和加密计算网格,难以应用于大尺度城市洪水模拟。为此,引入容积率系数修改原始二维浅水方程,以反映建筑物对城市洪水演进的影响,并采用人工逆风通量向量分裂有限体积法构建数值计算模型,求解修改后的二维浅水方程。为了检验模型,采用两个算例进行验证,并对计算结果对比分析。研究表明,该模型不需要进行建筑边界提取和精细计算网格,精度上,完全能够满足大尺度城市洪水模拟精度要求。

城市地面洪水演进模拟方法的数值实验对比研究

为了探索城市洪水模拟中各种城市建筑物处理方法效果及可行性,归纳了边界法、设定高程法、人工加糙法以及容积率方程法4种方法。最后,构建了一个模拟城市建筑群算例,采用4种方法进行计算并对比结果分析。研究表明,边界法模拟效果最好,但前期数据处理复杂,并且计算耗时长;容积率系数法前期数据处理简单,计算耗时短,并且模拟效果能满足大尺度城市洪水演进模拟要求。

基于BP神经网络的雨雪混合径流预报模型

通过分析暴雨融雪混合径流的物理成因,确定其主要影响因子,然后分析雨雪混合径流主要影响因子对径流的影响,建立一个基于BP神经网络雨雪混合径流预报模型,并利用新疆喀浪古尔河流域暴雨融雪径流资料对模型进行仿真训练实验和验证。通过结果比较分析,在一定程度上提高了模型预报精度。

混合网格和谐有限体积法

近年,非结构有限体积法发展迅速,但地形处理是有限体积法数值模拟中的一个难点,直接影响到计算结果的合理性和模型稳定性。针对地形处理问题,筛选国内外各种地形处理方法,比较后选用了性能优异的静水重构法。将静水重构法与Roe有限体积法进行耦合,建立了和谐Roe有限体积计算模型,并用经典算例对算法进行了检验,检验算例中网格采用三角形、四边形网格混合计算,验证了模型的和谐性。

基于Sobol法的TOPMODEL模型全局敏感性分析

Sobol法是最具代表性的全局敏感性分析方法。应用Sobol全局敏感性分析方法分析TOPMODEL模型的参数对Nash-Sutcliffe效率系数、总水量平衡误差系数、低水流量误差系数和高水流量误差系数4个目标函数的敏感性。通过对白盆珠水库、流溪河水库的分析结果表明,较敏感的参数有M、lnT0、Sr0和Rv,Sobol方法给出的定量敏感度能衡量敏感性表现的差异,并反映出了模型"异参同效"的现象。

PEST在WetSpa分布式水文模型参数率定中的应用

分布式水文模型随着计算机、遥感和地理信息系统等信息技术的发展成为水文模拟的热点,但面临着参数过多难以率定的问题。PEST是独立于模型的非线性参数估计和不确定性分析的综合软件,能通过尽量少的模型运行次数估计参数。本文应用以ArcView3.2为操作平台的WetSpa分布式水文模型,结合人工试错法和PEST独立参数自动率定程序联合对WetSpa模型进行参数率定,对白盆珠水库流域1992～2001年日径流进行连续模拟研究,取得较好效果。

多普勒天气雷达资料在城市内涝预警的应用

多普勒雷达是灾害性天气如暴雨、冰雹等的监测预警预报的重要手段,也是定量估测高时空分辨率大范围降水的先进工具。通过广州雷达站历史典型降雨场次的雷达资料来确定雷达定量估测的降雨量,作为东莞内涝模型监测预警的降雨数据输入,进行东莞城区内涝预警监测。用基于一维及二维非恒定流的基本控制方程的内涝模型系统算出典型场次暴雨的东莞城区内涝积水深度(风险级别)。实例研究表明,应用天气雷达估测降雨结果应用于城市内涝监测预警的优势效果,即充分发挥雷达探测降雨的优势,为内涝的监测预警延长了预见期。

LL-Ⅲ模型在美国Baron Fork流域的应用

有物理基础的流域分布式水文模型对流域产汇流以及对洪水过程的模拟与预报一直是水文研究的重点。分析了美国Baron Fork流域的降雨产汇流特性,应用基于DEM的LL-Ⅲ水文模型对Baron Fork流域进行产汇流模拟及洪水预报,结果表明,从模型模拟精度来看,该水文模型在Baron Fork流域洪水预报、流量模拟应用中取得了较好的效果,可以在水文、地质、地貌、气候等方面与该地区类似的流域推广。

蓝剑饮品:让公益事业持续彰显力量

倾力让公益事业持续彰显力量，这是蓝剑饮品集团20年来积极开展公益事业的真实写照。该集团董事长郭一民认为，慈善是一种能够影响时代进程、推动历史进步的强大力量，需要每—个企业持续的满怀激情的参与和投入。正因如此，在漫长的20年里，蓝剑与希望工程等公益伙伴紧密合作，为社会倾情奉献爱心。

LL-Ⅲ分布水文模型在国际分布模型比较计划中的应用

美国国家海洋和大气管理署及国家气象局水文实验室于2006年2月开始主持"国际分布水文模型比较计划第二期(简称DMIP2)",全世界共有33家研究单位参加,中国有武汉大学和清华大学参加。本文分析了美国Blue河流域的降雨产汇流特性,对提供的雷达测雨及蒸发等原始资料进行前期处理,应用基于DEM(数字高程模型)的LL-Ⅲ水文模型对Blue河流域进行产汇流模拟及验证,并对研究结果进行分析。

密集建筑物对城市洪涝模拟的影响研究

飞速发展的城镇化进程,使得城市建筑物数量繁多且密度增大,密集建筑物下的城市洪涝情况变得更加复杂,给城市洪涝模拟带来了严峻的挑战。城市水文模型是城市洪涝研究的关键手段,基于洪水分析软件IFMS,以广州市天河区猎德涌流域为例,构建城市管网和地表二维耦合模型并以实测资料对其进行验证,后采用高精度数字表面模型(DSM)分别对10、20、30、50 m分辨率的网格进行高程插值,选定以建筑物为研究对象时模拟精度最高的网格分辨率;在选取最佳网格分辨率后,采用高精度数字高程模型(DEM)和DSM插值网格高程,通过用DSM刻画地表建筑物与DEM形成对比情景,探索密集建筑物下城市洪涝的现状情况。结果表明:当网格分辨率从10 m增加到50 m时,淹没水深变得更大,淹没范围变得更广,使得洪涝情况变得更加严重;在密集建筑物情况下,淹没面积占比从15.46%缩小到6.67%,最大淹没水深从0.20 m增大到1.78 m。结论如下:在针对建筑物的城市洪涝模拟研究中,网格分辨率应该考虑实际建筑物宽度,选取网格分辨率为10 m时模拟效果最佳;密集建筑物会缩小淹没范围,加快汇流速度,加大洪涝淹没水深;相对DEM插值情况,采用DSM插值能够更真实的反应当下城市地表特征,提高模拟精度。研究结论可为城市的建设开发提供科学依据。

学分制及capstone课程目标下实施导师制的探索--以华南农业大学水利水电工程专业为例

培养创新性和个性化人才是当前高校工科专业人才培养面临的主要问题,随着学分制及工程教育认证的推行,传统的“教+管”的教育环节已经不能满足要求,需要增加“导”的环节。以华南农业大学水利水电工程专业为例,通过对工程教育认证中capstone课程目标、导师制的模式、职责要求进行探讨,提出在学分制和工程教育认证要求下实施导师制的指导内容及指导方式,为提高教育质量提供参考依据。

广东东莞城市内涝成因分析及防治措施

随着东莞经济飞速发展,城市化进程迅猛,加上气候变化带来的极端降雨影响,东莞城市洪涝灾害频发,严重影响了东莞城市和经济发展。通过调查收集东莞城市下垫面历史变迁、排水设施和历史内涝资料,认为气候变化、地面硬化、蓄水设施被填埋覆盖、排水设施陈旧、非工程措施缺失等是内涝主要成因,提出拓宽河道和排水管道断面、修建排涝站、制定城市防洪减灾规划、建设内涝应急响应管理体系、加强宣传教育等防治内涝灾害措施。

线上翻转课堂教学在水利工程施工课程中的应用探析

新冠肺炎疫情特殊时期给全国大多数大学教学带来了挑战,在如今社会信息化、人工智能等大发展趋势下,线上教学成为有效的教学手段。本文针对水利工程类专业课水利工程施工的特点,从课前、课中、课后等3个方面介绍了线上翻转课堂教学方法的设计和实施,总结了教学效果,以期为工程类专业课程的线上课堂设计提供参考。

基于应用型人才培养的工程地质课程教学改革与创新探索

工程地质课程是土木工程专业的一门重要的专业基础课,旨在培养具有在实际工程活动中分析解决工程地质问题能力的应用型人才。然而,工程地质涉及知识面广、内容多,与实际教学学时少、实践缺乏之间的矛盾,是目前高校的工程地质课程教学中普遍存在的问题。文章分析了华南农业大学土木工程专业工程地质课程现状,指出了该课程在教学与实践方面的不足,并针对这些问题,提出了具体的教学改革思路与改革措施,为该课程的教学改革与创新提供了借鉴与参考。

城市洪水模型在东莞城区洪水风险图编制中的应用

城市中密集的建筑和复杂的地下管网,给城市洪水模型构建及模拟带来了巨大困难,在很大程度上阻碍了城市洪水风险图技术的发展。为解决城市洪水模拟中密集的建筑和复杂的地下管网的问题,采用基于容积率系数二维浅水方程法模拟城市地表径流,并耦合动力波管网模拟方法,建立城市洪水模型。结果表明,该模型能够较好的模拟东莞城区城市洪水形势,同时,基于模型编制了东莞城区洪水风险图,为东莞城区防洪减灾提供了重要决策支持。

基于决策树的无人机高光谱遥感影像地物分类研究

高光谱影像由于其波段众多,传统的多光谱图像的信息提取方法不适合高光谱影像的处理。利用无人机搭载美国Headwall公司的最新纳米级高光谱成像光谱仪,采集广东省广州市增城区某处的高光谱影像,提取光谱数据,分析不同地物间光谱曲线特征和差异,采用决策树进行地物分类。结果表明:根据无人机高光谱数据中不同地物之间光谱特征曲线的差异,建立分类树,不仅可以大大减少分类处理的工作量,且分类效果良好,准确度高。

湖州桑基鱼塘系统“机械化养蚕—跑道养鱼”模式能值分析

本文利用能值理论对桑基鱼塘系统中“机械化养蚕—跑道养鱼”生产模式进行分析,通过计算各项资源的能值,得到了该模式的可再生当地环境资源能值、不可再生当地环境资源能值、可再生投入有机能源能值、不可再生工业辅助能源能值和总能值产出等数据,并在此基础上计算出该模式的能值投入率为63.92,能值收益率为3.17,环境负荷率为0.46,能值自给率为0.02。结果表明,与传统桑基鱼塘系统相比,“机械化养蚕—跑道养鱼”模式有更高的经济发展水平,和更小的环境依赖性,是具有显著推广价值的典型生态农业模式,同时可以对系统结构进行进一步调整,对内部资源进行深入开发利用。

降雨时间尺度对城市洪涝模拟的影响

城市洪涝模拟是解决城市洪涝问题的关键技术之一,但现阶段关于城市洪涝模拟的时间尺度过大,模拟精度不足。对此,基于中国水利水电科学研究院主持研发的IFMS洪水分析软件,针对5、10、15、30min及1、6h六种降雨时间尺度,以东莞市部分城区为例,模拟并分析降雨时间尺度对城市洪涝模拟结果的影响及其变化规律。结果表明,降雨时间尺度的变化对该模型模拟精度的影响较为显著,5、10、15min时间尺度下的模拟结果明显优于30min、1、6h时间尺度下的模拟结果。建议应用分钟级的降雨时间尺度对城市洪涝进行模拟,以保证城市洪涝模拟的精度。