少资料河流一维水动力水质模型概化断面参数获取方法

水动力水质模型是河流水环境容量研究中的常用工具,中国西部大部分地区中小河流缺少断面测量数据,成为制约这些区域河流水动力水质模型构建的关键问题。为解决这一难题,提出一种利用Google Earth遥感影像提取河流多期水面宽度,结合实测最大水深获取河流概化断面参数的方法,并分别用概化断面和实测断面在MIKE11下构建少资料河流一维水动力水质模型,对两种断面模型的计算结果进行对比分析。结果表明,两种断面模型计算的水动力水质因子无显著差异;在模拟河段的上段、中段和下段,两种断面模型对水位、流速、化学需氧量(COD)浓度的计算结果基本吻合,验证了少资料河流概化断面参数获取方法的可靠性和可行性。

流域水文模型中河道断面概化的原理和方法

河道断面概化是开展水文、水动力学模拟的基础性工作。本文在对已有概化方法总结的基础上,提出了一套适用于流域水文模型的概化方法。该方法通过对实测断面的水深～过水面积关系进行回归分析,得到概化梯形断面的下底宽和边坡系数两个重要参数,使得概化后的断面与实测断面保持一致的水位～流量关系。以图们江流域为例,应用该方法对流域内15个实测断面进行概化,同时分析断面集水面积与断面形状、大小间关系。实例研究结果显示,该方法能较好地对河道断面进行概化,可应用于分布式水文模拟。

横断面概化对河道内生态需水计算的不确定性评估——以云南昆明海口河为例

河道生态需水是维持河流生态系统健康的水量基础,计算方法的准确性成为影响生态需水的关键因素。湿周法是一种基于流量与湿周关系的水力学模型,在确定两者关系时多采用与实际河道断面有差异的概化断面计算,可能导致生态需水计算的不确定性;评估不同河道断面概化方法的影响,对指导断面概化具有十分重要的意义。基于云南昆明海口河实测大断面资料,采用4种常见断面概化方法计算了生态需水。结果显示:(1)河道横断面概化对湿周法生态需水的计算结果有显著影响,4种断面概化方法得到的河道生态需水差异显著,生态需水结果最大相差88.29倍;(2)与未概化结果相比,三角形概化法得出的生态流量偏差最高,可相差13.65 m^3/s,矩形概化法得出的生态流量偏差最低,最低仅相差0.81 m^3/s;(3)断面概化对生态需水的影响程度还受拐点判别方法的影响,斜率法计算结果均大于曲率法,其中三角形概化方法受拐点判别影响最大,两种方法的估算结果相差11.65 m^3/s,矩形概化不同拐点判别结果仅相差0.08 m^3/s。研究表明,在湿周法计算生态需水的应用中,断面概化方法对结果的影响显著,且不同概化方法的影响程度不同,合理概化断面在湿周法中是可行的,综合考虑了生态流量和湿周合理性,推荐采用矩形对海口河断面进行概化。

徒骇河感潮河段冲淤变化的数值模拟

研究天然河流，特别是感潮河口段河流的泥沙冲淤问题时，由于其复杂性和多变性，使得数学模型成为一种重要研究手段。本文采用天然冲积河道中缓变非恒定一维水流泥沙方程组建立了研究徒骇河感潮河段泥沙冲淤变化的数学模型。数值模拟时对河道进行了梯形断面概化。通过过河道子测站的实测资料对数值计算结果进行验证，二者吻合较好，在此基础上对徒骇河上游坝上处建闸后该河段在各级径流量影响下的冲淤变化趋势作出了模拟。

复杂地形尾矿坝的三维渗流分析

对于复杂地形的尾矿坝,由于二维模型不能充分反映复杂多变的渗流域,也不能考虑到三个方向渗流因素同时作用的影响,从而无法体现真正的渗流场。通过建立三维渗流数学模型,并考虑复杂断面概化和地形的简化,对实际工程进行了数值计算,其结果与试验结果吻合较好。结果表明,对复杂地形的尾矿坝渗流分析时必须采用三维模型,三维数值计算中对复杂地形进行适当的简化和概化对结果的影响较小,可以满足精度要求,因此大大减小了计算的复杂程度和难度。

受潮汐影响的河道水面线数值分析

本文采用四点加权隐式差分格式应用牛顿－拉普逊迭代法，计算了受潮汐影响的 河道的洪水过程．计算中提出了断面概化面积与实际断面积相等的原则；并对差分格 式中的加权系数ａ值进行优化，得出ａ在（０．５，０．７）内耿值收敛快、精度高、稳 定性好，而且对时间步长的选择要求可以放松，节省了计算时间，计算结果与原型观测资料相吻合．

一维非恒定流数学模型参数若干问题研究

一维非恒定流数学模型能较合理的模拟河道水流演进,广泛应用于洪水及水污染预警预报。采用Preissmann隐式差分格式构建模型,通过在虚拟概化河道的计算,对W形河道断面概化及模型主要参数进行分析,提出天然河道W形断面概化处理方法,得到主要参数与计算结果的相关关系,为模型参数率定及取值合理性分析提供参考依据。