河流动力学极值原理与熵理论研究综述

通过总结分析河流极值原理和熵理论的发展历史,得出结论:阻碍河流变分理论研究与应用的主要问题是是否将河流系统作为开放系统和目标函数的约束条件意见上的分歧,说明了必须把河流系统当作开放系统来研究,而不同的约束条件则对应不同的极值理论(最大能耗或最小能耗原理),两种极值理论之间并不矛盾。重点分析了20世纪90年代以来的河流极值原理最新研究成果,指出进一步的极值理论研究应该着重考虑泥沙参与河床塑造的作用机理,由该理论推导出的河流演变公式中的各项都要具有明确的物理意义。

河流系统能量分配耗散关系的分析

根据冲积河流发展趋向性法则，从系统角度探讨了冲积河流自我调节机制及河流能量分配耗散特点，引入河流熵和变分原理，推求了河流系统的能量耗散规律；研究分析了人类活动对河流系统的干扰以及反映在河床调整上的能量分配耗散关系．

冲积河流能量耗散理论的研究

引入河流熵概念，根据冲积河流发展趋向性法则，从系统角度探讨了冲积河流系统自我调节机制及河流能量分配耗散特点．以变分原理为基础，推求了河流系统能量耗散规律；结合人类活动对河流的干扰，研究分析了河床调整自由度与河流能量分配、耗散间的制约关系．文中还指出了近年来黄河内蒙河段河床活动性增强的原因。

河流系统能量耗散理论的探索

基于河流熵概念，探讨了冲积河流系统自我调节机制及河流能量分配耗散特点。以变分原理为基础，推求了河流系统能量耗散规律；结合水利工程对河流的干扰，研究分析了河床调整自由度与河流能量分配、耗散间的制约关系。

河床演变的均衡稳定理论及其在黄河下游的应用

在系统分析有关河床演变均衡稳定理论的研究成果基础上,指出河流熵理论的最小可用能耗率原理及其表达式完整地表达了冲积河流河床演变的自动调整作用基本原理,应用河流最小可用能耗率原理的表达式封闭河床演变方程组,建立河床演变均衡稳定数学模型,应用该模型计算了黄河下游各河段在不同水沙条件下的河槽均衡稳定断面,并计算分析了小浪底水库下游的清水冲刷、拦粗排细和水温变化及涨冲落淤等因素对河槽均衡稳定的影响,分析了河道输水输沙优化的临界指标,提出了强化非恒定流调水调沙、调控60-100 kg/m3的不利来水含沙量和以滞洪拦粗排细运用为主等改善小浪底水库运用的措施。

Scheme optimum selection for dynamic control of reservoir limited water level

Dynamic control of reservoir limited water level is important to reservoir flood control operation.A reasonable limited water level can best utilize flood water resources in addition to flood control.This paper is a trial application of the fuzzy information entropy matter-element evaluation method(FIEMEM) as an optimal selection of dynamic control of limited water level.In this method,compound matter elements are established first,followed by establishment of an evaluation model and choice of the optimal scheme on the basis of fuzzy information entropy.In determining weights,a combined weighting method in game theory is adopted to combine experiential weights and mathematical weights so as to eliminate one-sidedness of the single weighting method.Finally,the feasibility of this optimization method is verified by citing dynamic control of Biliuhe reservoir limited water level as an example.