马斯京根法在雨水管道流量演算中的应用

将马斯京根法用于雨水管道的流量演算中，提出了参数Ｋ，θ的计算方法，经试验资料检验，效果较好，并与精度较高的动力模型作了比较，两者比较接近，证明此法可用于雨水管道的流量演算。     

基于运动波数值扩散的洪水演算方法

基于运动波方程差分解的数值扩散在一定条件下可以模拟扩散波物理扩散的新途径,对马斯京根-康吉洪水演算方法和具有预见期的洪水演算方法进行了分析,给出了方法的稳定性条例。对两条天然河道的应用表明,洪峰流量、峰现时间和过程线等的预报精度均达到了《水文情报预报规范》的要求。     

渭河下游小流量演进规律研究

利用渭河下游临潼到华县段的水文资料,选取其中2006年1月与2月的临潼实际数据进行基于马斯京根法的正向演算,对1973年的典型枯水时段的华县实际数据资料进行了基于经验的断面流量相关法的反向演算,并对流量演算结果与实际数据进行对比分析。对比分析结果表明,以上两种演算结果都在合理的范围内,可以运用到渭河水量调度的实际工作中。在水量调度工作中,不同的方法适用于不同的场合,马斯京根法应用于日常的水量调度中,反向演算法应用于水量应急调度中。     

第三类边界条件的扩散波洪水演算研究

扩散波方法被理论和实际洪水演算证明是一种既具有足够精度又相对简单的方法 ,并且广泛地应用于河道洪水演算之中。长期以来针对河道的上下边界条件均为流量或水位过程线的研究进行得较为深入 ,而对边界条件为水位流量关系的研究较为少见。基于河道下边界的水位流量关系和圣维南方程组中动力方程的联立求解 ,利用小扰动分析方法 ,导出了第三类下边界条件。利用 L aplace变换法以及数值求解 L aplace逆变换的 Crum p方法 ,得到了扩散波方程在该边界条件下的解析解。研究示例表明 ,可利用该法进行洪水演算     

基于三次样条函数的马斯京根参数估计方法

首先利用三次样条插值函数拟合河道上游断面入流和下游断面出流过程,然后应用最小二乘原理进行马斯京根流量演算系数的最优估计.这种数学估计方法克服了传统试错法人为因素的不确定性,也提高了单纯使用最小二乘法估计流量演算系数的精度,并且为下游断面出流过程提供了不同时间步长的出流信息.该方法具有确定模型流量演算系数速度快、精度高和求解唯一性等特点,在实际河道流量演算中取得了较好的应用效果.     

基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法

雨水管网中管段的设计流量计算一般以恒定均匀流理论为基础，由于偏离了雨水管网实际流态，当应用于较大规模管网时，产生的误差会逐步累积。因此，该文提出一种基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法，在地表产汇流阶段，基于管网设计参数等价原则，采用径流系数与φ指数法结合的方式进行产流计算，并与等流时线法耦合，完成产汇流阶段设计条件的等价设置；采用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)运动波模块，计算管段汇流过程，并基于GDAL(geospatial data abstraction library)开发技术，实现雨水管网设计流程。对某区雨水管网进行实例验证，结果表明：与恒定均匀流计算相比，采用运动波模拟法得到的雨水管段集水时间短、设计流量大，且随汇水时间和汇水面积的增长，2种方法的流量计算差值呈递增趋势；在超标降雨情景下，运动波模拟法设计的方案具有更好的防涝性能，提高了管网的可靠性。     

双变量耦合模型在水文预报中的应用

为了解决潮汐河段的水流演算问题以及现有的河道水流演算模型只能模拟某一特定变量的问题,对双变量耦合模型进行参数概化,并选取全国范围内来源于不同水系的19个河段汛期作为洪水资料进行验证,将计算结果与马斯京根法进行比较,双变量耦合模型的确定性系数更高,模拟过程与实际水流过程的拟合程度更好,模拟精度较高.应用于实际流域后表明该方法可有效提高洪水预报精度.     

城市暴雨径流计算模型的建立和检验

基于城市降雨径流规律的研究，建立了城市暴雨径流计算模型（包括城市产流、地面汇流和管渠汇流三个部分）。在产流计算中，不透水区用变径流系数法，透水区用下渗曲线法；地面汇流用非线性运动波法；管渠汇流用动力波法。经北京和西安三个小区的实测资料检验，证明模型精度较高，可用于城市雨水控制和管理等场合的径流模拟。     

扩散波与马斯京根法在栅格汇流演算中的应用比较

以数字高程模型(DEM)为基础,对分布式水文模型中的汇流演算方法进行研究。以皖南山区呈村流域为例,分别采用扩散波模型与马斯京根法进行栅格单元间的汇流过程模拟,对2种汇流演算方法进行应用比较。结果表明,采用2种方法模拟的洪水过程精度基本相当,均能取得较好的应用效果。通过进一步对比分析后发现,两者在描述参数与变量的空间分布、运算效率等方面存在一定的差异。     

河道汇流演算方法对比分析与研究

分别采用分段马斯京根法、反映河道断面形状和水力特性的变动参数Muskingum-Cunge(MC)演算法和Muskingum-Cunge-Todini(MCT)可变参数法对沅水流域沅陵站—王家河站河段进行河道汇流演算,探讨了具有分布式参数的演算方法在实际河道的应用效果。结果表明,分段马斯京根法、MC演算法、MCT可变参数法均较好地模拟出洪水在河道的推移与坦化,模拟精度较高,且MC演算法和MCT可变参数法的确定性系数相对分段马斯京根法精度更高且更为稳定;MC演算法和MCT可变参数法对分段马斯京根法参数特性进行了较好的改进,并且MCT可变参数法解决了MC演算法蓄量和稳态不一致的问题。总体上看,3种方法对于洪水预报具有较强的适应性和可靠性,为实时洪水预报提供了新方法。