面向防洪“四预”的数字孪生流域水利专业模型研发与实践应用--以数字孪生飞云江流域为例

数字孪生流域是推动智慧水利建设的核心和关键,而水利专业模型是数字孪生流域建设的重要算法支撑。从实际业务支撑角度研发面向防洪“四预”的数字孪生流域水利专业模型,包括水文、水动力、水工程调度、风暴潮等模型,并以浙江省温州市的数字孪生飞云江流域为载体进行实践应用。结果显示,在应对台风“杜苏芮”“卡努”“鸿雁”过程中,各类模型运行情况良好,水文、水动力及风暴潮模型预报值与实测值拟合程度较高,误差满足规范许可要求,水工程调度模型可实现模型预期调度效果。研发的水利专业模型和应用案例可为其他流域数字孪生建设提供参考。

优选雨量站权重改进降雨输入的洪水预报方法

降雨是驱动水文模型进行洪水预报的重要输入数据,降雨资料短缺给洪水预报工作带来极大挑战.引入边缘雨量站降雨数据,基于随机优选方法,构建优选雨量站权重改进降雨输入的新安江模型,对资料短缺流域进行洪水预测,并在石灰窑以上流域进行试验研究.与泰森多边形权重相比,优选权重改进降雨输入的产流预报精度有显著提高,率定期、验证期产流合格率分别从60%、40%提高至100%、60%,汇流预报精度略有提升;改进降雨输入后的新安江模型的优选参数更符合流域产汇流特征,提升了模型参数的合理性.所提优选雨量站权重改进降雨输入的洪水预报方法,对类似降雨资料短缺流域洪水预报具有重要的参考价值.

卫星遥感降雨数据在嫩江石灰窑以上流域洪水预报中的可利用性

依据洪水预报对降雨数据时效性要求较高的特点,选取GSMaP_NRT和GSMaP_Gauge_NRT准实时卫星遥感全球降雨产品对嫩江上游石灰窑以上流域进行补充,旨在解决该流域内降雨资料不足的问题。基于流域内及边缘降雨数据评估2种产品在雨量站所在网格上的精度,并输入新安江模型进行洪水预报,验证其可利用性。在汛期的月和日尺度上,GSMaP_NRT和GSMaP_Gauge_NRT产品表现出较高的精度,GSMaP_Gauge_NRT产品的精度总体优于GSMaP_NRT产品,但均存在高估现象。同时设计3种洪水预报输入方案进行应用检验,分别为方案Ⅰ(流域内及边缘雨量站泰森多边形权重降雨)、方案Ⅱ(流域内GSMaP_NRT栅格降雨均值)、方案Ⅲ(流域内GS-MaP_Gauge_NRT栅格降雨均值)。洪水预报结果表明,方案Ⅲ的预报效果最好,产汇流合格率较高,表明GSMaP_Gauge_NRT准实时降雨产品在洪水预报中具有较高的可利用性。

基于马斯京根法的嫩江江桥-大赉段洪水演算

针对嫩江江桥-大赉河段洪水演进不平衡问题,首先分析了1998年前后江桥和大赉两个水文站的径流变化规律;然后引入河道洪水演进损失系数,建立了基于分段马斯京根方法的江桥-大赉河段的洪水演算模型;最后利用1998年后洪水资料,采用粒子群优化算法率定了河道洪水演进参数和洪水演进损失系数,并分析了参数和损失系数的合理性。结果表明,由于受1998年大洪水的冲刷以及河道两岸冲毁的影响,嫩江江桥-大赉段河道洪水传播速度加快,同时在演进过程中洪水向河道外满溢,导致上下游水量不平衡。

橡胶水泥混凝土动态力学性能试验研究

在水泥混凝土中掺入适量的橡胶粉制成橡胶水泥混凝土,可较好地改善混凝土的韧性、抗冲击性能。通过利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验机,以动态峰值应力为主要指标对橡胶水泥混凝土动态力学性能进行了研究。试验研究结果表明,橡胶水泥混凝土具有良好的动态力学性能,可在公路、机场场道工程中推广应用。

“平安大道”在开封县延伸

当您驾车沿310国道进入河南开封县境内,您会发现,昔日“晴天一车灰,雨天一车泥,事故高发不断,阻塞接二连三”的现象已经一去不复返了。迎面掠过的大道宽阔、平直,令人赏心悦目。路通畅,人的心情就格外敞亮。这么大的变化,怀着欣喜与好奇的心情,我走进开封县公安交警大队看个究竟。

小小公示牌 遏制大事故

今年9月2日,一辆豫B52145号中巴车因严重超员被河南省开封县交警大队粘上了“违章公示牌”,驾驶员郭庆利摇着头说:“粘上这块公示牌真丢人,今后坚决吸取教训,不违章开车了。”这是该大队对客运车辆实行违章公示办法的第一例。 河南省开封县交警大队为了有效预防群死群伤恶性交通事故的发生,结合本地实际,决定对全县客运车辆实行“

水库实时防洪调度方案快速生成模型研究

水库实时防洪调度存在不确定性信息,决策者往往需通过调整水位、泄量等约束以快速生成不同调度方案进行参考。针对该需求,首先建立了基于POA的防洪优化调度模型,使该模型具有较快的优化速度和较好的收敛性;其次将模型与考虑预报降雨级别的启发信息相结合,使计算结果符合泄流规律,具有更好适用性;最后细化模型的约束模式,使决策者能够方便地调整约束策略,增强了模型的交互性。以白山水库为工程背景,计算结果表明,该模型能够适应多变的决策要求快速生成可行方案,并有效降低最高水位、最大泄量,具有一定的参考性。

基于商务Petri网的电子商务信誉度研究

针对电商交易中商家与电商平台之间的诚信问题,提出了一种商务Petri网理论。把Petri网与博弈论相结合,建立商务Petri网模型,分析商务Petri网模型中商家经营策略与电商平台不同监管措施之间的博弈关系,使用偏最小二乘法计算商家不同经营模式和电商平台监管模式下的信誉值。实验数据表明,电商平台监管和商家诚信经营时CR在2.5以上,EPC在95%以上;电商平台监管和商家欺诈经营时CR由0.2到0.02再到1.95,EPC从0.2降到0.01最后达到0.8。经过数据对比得出结论,商家选择诚信经营的效益永远大于欺诈经营效益,电商平台监管力度始终不能降低。

基于INSAR的地质灾害隐患早期识别技术研究

随着国家经济的快速发展,社会的不断进步,人们的生活水平也逐渐提高,但是,在一些偏远以及容易发生地质灾害的地区还在遭受着灾害发生过后的影响,生活环境遭到破坏,经济蒙受损失,生活水平低下,这些都不利于人们的生活与发展。如何避免地质灾害带来的影响,在早期识别非常重要。而INSAR遥感技术的出现,使得一些地质灾害的隐患能够及早被发现,及早地避免一些损失。基于此,文章就INSAR的定义、分类、特点以及具体的工作原理,地质灾害的定义、分类,实行地质灾害监测的必要性及提前监测所需要的条件,以及INSAR在地质灾害隐患中的具体应用等来展开分析与研究,为之后INSAR的应用提供了基础。

基于GMS的有机污染物在土壤及地下水运移规律的综合研究

随着社会的不断进步,人们的生活水平逐步提高,我们日常生活中产生的有机污染物的数量也在不断增加,一些有机污染物在土壤和地下水环境中发生迁移活动,明显不利于环境管理和环境污染控制以及在日常生活中对水质的控制等。因此,本文对GMS的相关知识、有机污染物的定义以及GMS在环境管理中的应用进行了综述,分析研究了有机污染物在土壤和地下水中的迁移规律及对环境的影响,提出了解决有机污染物对周围生活环境严重污染的最优方案。

融媒体时代生活服务类电视节目转型研究

近年来,新媒体的强势发展,愈发显示出传统媒体在传播发展中的局限性。移动互联网、大数据、云计算等新兴技术的发展促进了媒介融合,生活服务类电视节目如果单纯依靠传统电视媒体则很难在瞬息万变的时代下生存下去,因此,生活服务类电视节目必须进行转型。本文立足融媒体时代的发展特点,提出了生活服务类电视节目的转型策略,希望可以为相关行业提供一定的参考。

河北省地质灾害已治理工程可靠性评价方法研究

在统计河北省地质灾害已治理工程数据、勘查设计施工监理验收资料、气象水文资料、地质环境资料、人类工程经济活动资料及地质灾害防治效果资料基础上,利用建筑结构可靠度计算模型,研究了不同灾种地质灾害已治理工程的可靠性,确定了5个一级评价指标和24个二级评价指标,初步形成了地质灾害已治理工程可靠性评价体系,为后期该项工作开展提供借鉴。

滑坡推力隐式解与显式解对比分析--以河北某膨胀土滑坡为例

河北某滑坡为小型膨胀土滑坡,膨胀土为侏罗系晚期火山喷发形成的火山灰在火山、沉积、变质综合作用下形成的面面叠聚体结构膨胀土,影响其膨胀性的主要物质为蒙脱石钠。通过分析滑坡体特征、定性分析、定量计算对比隐式解显式解算法,得出基本结论,为今后滑坡勘查提供借鉴。

台风风暴潮与上游洪水耦合作用下温州飞云江感潮河段潮水位模拟研究

在全球气候急剧变化的背景下,沿海地区风暴潮发生的频率与受灾程度逐渐增加,特别是受风暴潮与上游流域洪水共同影响下的河口感潮河段区域。尽管现有风暴潮模型也引入多种不同的边界设置,但提供的边界条件有限,且无法满足当前国内复杂水工程的概化需求。为此,文章以飞云江流域为研究对象,通过耦合上游流域水动力模型IFMS与海洋风暴潮模型ADCIRC模式,充分发挥二者各自的优势,构建河口感潮河段洪水演进模型,实现飞云江感潮河段潮水位时空模拟。该模型不仅有效地考虑了河口海洋处风暴潮上溯对感潮河段区域洪水演进的影响,也考虑了流域上游洪水对该区域的影响。首先,采用2016年台风“鲇鱼”对模型进行验证,模拟结果与实测系列吻合度较高,误差满足基本要求。然后,对台风“杜苏芮”和“卡奴”影响下的瑞安、马屿、碧山六桥及洞头4个潮位站的洪水过程进行模拟,结果显示4个站点的洪峰误差值均低于0.30m,纳什系数大于0.80,表明该模型能较好地反映高低潮位变化,可应用于河口感潮河段防灾减灾中。最后,还分析了上、下游边界的驱动作用对感潮河段3个站点(瑞安、马屿、碧山六桥)潮水位预测的影响,证明了下边界对3个站点的潮水位预报影响比上边界的影响大。研究成果不仅为河口感潮河段洪水模拟提供了一种新方法,而且通过分析给出提升模型模拟精度的方向。