坡沟系统侵蚀关系垂直分带性的计算机数值模拟

从侵蚀形态的垂直分带性规律入手,将坡沟分为峁项、梁坡上部、梁坡下部、坡沟4个单元,在各个单元上应用坡面产流方程、产沙方程,并提出用连续变化坐标系的方法以解决坡沟关系中的坡度不断变化的问题。该方法可模拟和预测各种不同地貌、降雨强度等条件下的坡沟侵蚀关系。图2,参9。     

坡面土壤侵蚀养分流失的计算机数值模拟

在总结坡面土壤侵蚀养分流失规律基础上，建立了坡面侵蚀养分流失方程。以北京市，密云水库流域石匣小区水土保持监测数据为据，用计算机数值模拟技术模拟坡面降雨侵蚀养分流失过程，研究成果可以描述动态坡面土壤侵蚀养分流失过程，并可将研究成果扩展到整个流域，从而为治理水土流失、防治养分流失而污染下游水库地区水源提供依据。表1，参9。     

坡面水蚀模型研究进展

对国内外在坡面土壤侵蚀模型方面的研究进展及取得的丰硕成果进行了总结,分析了神经网络模型、交互数字高程模型在坡面侵蚀预报中的重要作用。指出今后坡面水蚀经验模型研究方面应统一各因子的标准,实现模型的统一性;物理过程模型研究方面,应进一步完善现有模型结构;另外,应注重新技术在侵蚀产沙预报中的应用并加强不同学科、不同部门之间的协作。参23。     

二维浅水波方程的非结构网格TVD型有限体积法

考虑二维浅水波方程及其离散方法,对非结构三角形网格给出了TVD型有限体积法.在离散单元对物理量作单调线性重构函数,通过选择不同的数值流函数,构造了两种复合型有限体积格式;时间离散采用二阶Runge-Kutta方法.对二维溃坝问题及非平底部溃坝问题进行数值模拟,结果表明,两种方法精度高且稳定,可以处理具有任意水下地形的二维浅水波问题.     

灰色人工神经网络模型及其在径流短期预报中的应用

降雨-径流过程的非线性问题早已被广大水文学者所注意, 广大水文学者分别基于实验方法、水动力学方法以及系统识别方法研究水文非线性模拟及预报问题。本文另辟溪径, 结合“人工神经网络模型”与“信息论”中的编码、译码, 提出一种灰色人工神经网络模型, 并就其在径流短期预报中的应用进行了初步的探讨。     

高分辨率遥感影像在水土流失定量评价中的应用探讨——以Quickbird影像为例

我国是世界上水土流失最严重的国家之一,水土流失是我国的头号环境问题。从20世纪80年代起,我国开始将GIS技术应用于水土保持领域,主要是将GIS与通用水土流失方程结合来估算坡面土壤侵蚀,方程中的作物管理因子(C)和水土保持措施因子(P)主要是基于中低分辨率影像来获得的;对于沟蚀,目前主要采用GPS测量或实地调查等方法进行小尺度上的研究,对于大尺度范围上的研究甚少。针对上述两个问题,将高分辨率影像Quickbird与GIS相结合,探讨高分辨率遥感图像在水土流失定量评价中的应用,提出新的计算C、P因子的方法,较大地提高了C、P因子的准确度;同时,获得了研究区的侵蚀沟密度空间分布图,探讨了依据侵蚀沟密度空间分布图可以进行的相关工作。这都将为水土流失定量评价提供有益参考。     

降雨入渗和再分布对边坡土壤水分运移的数值模拟研究

根据饱和-非饱和土壤水分运移的混合型Darcy-Richards方程,建立了降雨入渗和再分布条件下非饱和边坡土壤水分运移模型,并采用有限差分方法对模型进行数值求解,选取广州西二环高速公路C10标的路堑边坡进行降雨入渗和再分布下坡面土壤水分分布的动态规律研究.模拟结果表明:随着降雨历时的增加,湿润锋面逐渐向下推进,当入渗时间达到8小时后,土壤中体积含水量达到饱和含水量.降雨5小时后停止降雨,分析边坡表层土壤再分布下含水量的递减随时间的变化关系为y=0.2526262+0.1742exp(-t/8.70805).数值模拟及分析结果可为边坡排水加固设计提供定量依据,并对边坡稳定性评价具有理论意义和现实意义.     

滇池二维浅水湖泊风生流模型研究及结果显示

二维风生流模型是浅水湖泊常用的水动力模型，适用于滇池的湖流模拟。本文讨论了模型的参数确定、初始条件和边界条件的确定及数值计算方法的选择。并给出了在10m/s均匀西南风作用下的模拟流场。讨论了使用VC进行流场动态演示的方法。     

宽度-深度融合时频分析的径流智能预测方法

为解决现有基于LSTM的径流预测模型易陷入局部最优的问题,提出了基于VMD-LSTMBLS(variational mode decomposition-LSTM-broad learning system)的径流预测模型。将宽度学习系统与LSTM结合,针对径流序列多噪音特点,采用时频分析方法中的变分模态分解,将径流时间序列的一维时域信号变换到二维时频平面,减少噪声对预测结果的影响。仿真结果表明：与基线模型及现有基于LSTM的径流预测模型相比,该模型的预测精度有较为明显的提高。     

侵蚀沟系统分类与综合开发治理模型研究

分析了黑龙江省沟蚀原因及蚀沟发生、发展、演变规律，在大量调查研究基础上，运用主分量分析，提出了侵蚀沟分类的指标和标准，将全省侵蚀沟分成３大类９个亚类，并按不同类型侵蚀研究建成了９个防治与利用实体模型。     

航空搜潜装备搜潜范围建模与仿真研究

根据航空搜潜装备的特点，结合主／被动声呐方程、潜艇目标强度、潜艇目标辐射噪声特征、搜潜装备性能、浅海传播损失模型、海洋环境特点等，建立了单基地条件下搜潜装备搜潜范围的数学模型，并以海洋环境噪声的变化为条件，仿真分析了搜潜装备有效搜潜半径随海洋噪声的变化情况。通过本文的研究，可以根据海洋环境等变化，确定出搜潜装备的搜潜范围变化情况，为航空搜潜训练提供了理论依据。     

飞机尾流的二维可视化仿真

根据合理假设把飞机尾流卷起后的物质运动模拟为一个无源对流扩散过程,该过程完全描述了尾流大气中各保守被动量(如水蒸汽、位温等)随时间的变化分布特性.利用二维直角坐标系下的有限差分方法对该方程进行求解,得到了尾流中保守被动参量随时间的演化关系,完成了对尾流的二维可视化仿真.     

浅海声信道建模及其应用研究

浅海是水声对抗发生的重要区域,因此对其声信道的研究具有重要意义。采用射线声学理论,建立了一个多途浅海声信道仿真模型。在水声对抗仿真系统中,选用基于ADSP21160的Hammerhead PCI予以实现,取得了预期的实时效果;海试验证结果表明,该模型同样适用于实际情况下浅海海域的声传播损失等参数的折算,可作为水声对抗器材性能预报及战术使用的参考。     

浅海温跃层对声信道影响的仿真研究

温跃层环境下的声速剖面结构变化对浅海声信道有着重要影响。应用Kraken简正波模式对浅海声信道的能量场进行了仿真研究,讨论了声传播损失对温跃层强度和温跃层位置两类参数变化的敏感性。仿真计算结果表明,跃层的增强将使传播损失明显增大。温跃层以及上、下均匀层位置的改变也能使声场能量分布发生明显变化。声源位于跃层之上的均匀层中时声源深度附近的声能明显增强,而声源位于跃层中时整个水柱范围内的声能迅速衰减。     

关于烧蚀发汗控制方程及其数学仿真

本文提出二维加热且具有表面烧蚀的发汗控制物理模型。利用热层内微元能量平衡的原理,推导出活动边界分布参数控制方程式。给出了第三边值条件。得到了控制参数不仅出现在方程中,同时出现在边界条件中的分布参数控制系统。采用时间跨半步的交替方法,将二维活动边界分布参数控制数学模型差分化。得到三对角方程组。对电磁炮弹飞行进行数学仿真表明,该数学模型符合实际物理过程,而且控制参数不仅能有效地控制热层温度,同时能有效地控制边界活动规律。     

模拟降雨与水土流失试验研究

降雨是造成水土流失的主要因素,为了探明水土流失与降雨之间的关系,引进澳大利亚人工降雨模拟器对水土流失规律进行研究。对人工模拟降雨器进行性能测试研究,结果表明性能非常稳定,并且符合自然降雨特性,可以用来模拟天然降雨。     

水污染扩散模拟三维可视化研究

分析了基于二维图像的水污染模型计算结果可视化不足--脱离地形地貌环境、缺乏空间定位信息,提出基于虚拟现实的水污染扩散模拟三维可视化方法,讨论了数据组织与压缩、仿真模型与可视化一体化集成、查询统计等关键技术,对长江三峡库区万州段污染物迁移转化过程进行了动态模拟.结论表明,该方法形象直观地展现了水污染扩散推进三维效果,为检验污染模型的准确性提供了参考和依据,也为水环境综合整治与管理走向定量化、科学化提供了一种崭新的思路和可靠的技术支持.     

混合条件/事件Petri网在飞控系统建模中的应用

提出一种混合条件/事件Petri网,以方程和图形两种形式定义了其受控演变规则,该网能够很好地描述一类离散事件和连续演变过程的混合交互现象,并应用于自修复飞行控制过程的建模中,使其离散跳变、连续演变过程以及相互间的交互得到较好的描述与处理,并能将演变结果显化在图形上。     

基于博弈论的区域二次配水方案及其改进遗传算法解

结合水权、水市场的基本制度,以及博弈论、遗传算法原理,建立区域二次配水博弈模型,解决完全水权交易方式和行政调节方式下的区域水资源配置问题.阐述基于博弈论的区域二次配水建模思路和方法,在共同竞争模式下促进节余水资源深度利用和区域利益最大化,并根据模型方程特点对遗传算法的编码方案、适应度函数、交叉算子等进行改进,实现面向水权转让优化的模型求解.实验表明:该模型有效的解决供水方与用水方的利益平衡矛盾,并完成区域二次配水中水资源的配置和优化,为管理者决策提供理论参考.