基于GIS的洪水模拟仿真研究

本文采用二维非恒定流模型和引入VORONOI图进行网格单元的划分,对研究区域进行洪水演进模拟和系统分析,应用虚拟现实仿真技术和三维仿真的建模、制作等软件将正射影像与数字高程模型结合起来处理生成沈阳流域基础的三维地形,综合生成三维场景,将三维仿真地理信息系统与二维的地理信息系统（GIS）有机结合起来,并与计算机网络技术结合起来,实现二维与三维无缝结合、相互补充、网上三维场景浏览、网上三维信息查询。     

HEC-RAS系列模型在洪水演进模拟中的应用研究

HEC-RAS（River Analysis System）模型是由美国陆军工程师团开发的一款模型,利用该模型可以进行河网的一维水力学演进模拟．模型所需要的河网几何资料可以由HEC-GeoRAS生成．介绍了利用HEC-RAS进行河网洪水演进计算的原理与流程,以及利用HEC-GeoRAS构建河网几何资料的原理和流程．作为实例,利用HEC-RAS与HEC-GeoRAS对南四湖下级湖进行建模,并利用模型对次洪模拟,结果表明模型对于南四湖是适用的．     

GIS支持下的曹娥江上游洪泛区洪水演进模型的建立

专门分析模型是洪灾分析评估信息系统中的关键技术问题。本文在已有工作的基础上，结合水力学原理，并以曹娥江流域为试验区，研制了洪泛区洪水演进的模型，为制定洪泛区防洪规划提供了有价值的依据，拓展了地理信息系统的分析功能。在模拟分析的基础上，介绍分析了洪水风险图这一新型专题图的概念和实质含义，并自动设计了试验区不同入流条件下的洪水风险图，为试验区的防洪抢险提供了依据。     

线性扰动模型在洪水随机模拟中的应用

将线性扰动模型用于模拟多站洪水过程线，提供了多水库长系列洪水，扩大了线性扰动模型的应用领域。模型的概念清楚，操作方便，具有足够的精度，改善了现行设计洪水的计算方法，对我国两个洪水特性不同的流域进行了科学的论证检验，模拟的洪水系列能够反映该地区洪水的重要随机特性，合格率达９０％以上。     

流域洪水模拟通用模型结构研究

在分析流域水流特性的基础上,提出了流域可分解为一系列特征对象和流域洪水运动由水位场确定的概念,特征对象由基本元素组成,将节点水位作为模型基本变量,通过各种流域基本元素间的水量交换函数,采用数据驱动运行机制建立了流域洪水模拟通用模型,并用实例验证了方法的可行性。     

燕子河流域洪水演进数值模拟

为了对中小河流流域洪水风险进行预测分析，以山东省临沂市燕子河流域为研究对象，利用水动力学模型对洪水演进进行数值模拟；采用MIKE 11软件建立一维水动力学模型，分别模拟洪水重现期为5、 10、 20、 50、 100 a的河道洪水演进过程；利用MIKE 21软件对燕子河防洪保护范围构建二维模型；利用MIKE FLOOD软件侧向耦合一、二维模型，模拟不同洪水重现期洪水从河道漫溢至岸边的演进过程，对模拟结果进行分析，得到洪水的淹没范围、水深、流速等信息。结果表明：洪水重现期为5、 10、 20、 50、 100 a时洪水淹没范围分别为0、 4.09、 7.59、 13.87、 18.44 km²,最大淹没深度分别为0、 4.56、 5.46、 6.20、 6.49 m,洪水最大流速分别为0、 3.04、 3.58、 3.98、 4.70 m/s;罗庄区西陆庄村、为儿桥村以及兰陵县西庄村、松山东村等村落为淹没风险较大区域。     

基于GIS的水库洪水风险图编制

利用水文学方法、水库溃坝洪水计算模型及二维水力学数学模型分别对水库库区洪水风险和水库溃坝洪水风险进行分析,利用Microsoft Visual Basic 6.0对ArcGIS进行二次开发,将风险信息按照一定的方式自动显示在地图上,从而实现了水库洪水风险图的自动编制,并将该方法应用于江苏省石梁河水库洪水风险图的编制.应用结果表明,通过该方法编制的水库洪水风险图可以为当地防汛部门制订科学合理的防洪调度方案和抗洪救灾措施提供科学依据和技术支撑.     

GIS支持下的曹娥江上游洪泛区江水演进模型的建立

专门分析模型是洪灾分析评估信息系统中的关键技术问题。本在已有工作的基础上，结合水力学原理，并以曹娥江流域为试验区，研制了洪泛区洪水演进的模型，为制定洪泛区防洪规划提供了有价值的依据，拓展了地理信息系统的分析功能。在模拟分析的基础上，介绍分析了洪水风险图这一新型专题图的概念和实质含义，并自动设计了试验区不同入流条件下的洪水风险图，为试验区的防洪抢险提供了依据。     

洪水风险管理系统的研究

洪水风险图的编制,将深化对洪水风险的认识,有助于遵循科学发展观,开展洪水风险管理,谋求适宜的发展与减灾模式,有助于推进向洪水管理的转变,提高安全保障水平。     

电力系统动态模拟及其应用综述

电力系统动态模拟也称电力系统物理模拟,是进行电力系统分析和研究的重要方法之一．电力系统的研究方法和其他领域一样,主要采用理论分析和试验研究．本主要介绍电力系统物理模拟的基本原理、模拟理论和物理模拟的内容、特点以及在电力系统研究中的应用。     

基于雷达测雨的实时洪水预报模型

实时洪水预报系统通常会伴随系统误差,即模型误差和观测误差．为了减小系统误差,本次研究尝试将雷达测雨技术、BP神经网络技术引入流域洪水预报中,并建立基于分布式水文模型的洪水预报模型．将该实时预报模型应用于史灌河流域．从预报的结果来看,该实时预报模型很好地解决了雷达遥感数据与水文模型的耦合,为在流域洪水预报中采用雷达测雨提供了先行的研究基础．     

区域洪涝灾害风险估算模型及其应用

为了减轻洪涝灾害造成的损失,针对系统存在的风险指标,研制区域洪涝灾害风险估算模型.应用马尔科夫链进行某种趋势外推型的风险预测,并估算洪涝灾害无实测值的状态;采用贝叶斯统计理论和方法,通过先验分布结合样本信息来推求后验分布,以最大概率原则判别风险估算的趋势,按照估算结果及当地的实际情况,适度调整针对洪涝灾害的策略,尽可能...     

基于组合权重的模糊可变模型及在防洪风险评价中应用

针对以往防洪工程体系风险评价中多采用主观权重法确定各评价指标权重的不足,提出基于主客观组合权重的模糊可变模式识别模型.模型采用投影寻踪法计算客观权重,在投影目标函数中引入信息熵,投影值计算采用可变模糊集模型,从而增加了模型的可靠性.对于主客观权重的组合方法,模型采用最小鉴别信息原理推导出主客观权重组合公式.计算实例表明,该模型能较好地考虑评价指标的主客观权重,模型识别结果稳定、有效.     

GIS数字地形模型的建立及应用研究

介绍了GIS数字地形模型（DTM）的构造原理和方法,用离散点移动拟合距离加权平衡插值方法生成了GIS数字高程模型（DEM）,以DEM为基础,用离散点插值数值拟合方法构造了DTM的数学模型,用该模型从DEM中提取地面单元的平均高程、相对高程、高差、高程变形、坡度、坡向、地面粗糙度、坡面形态、谷脊特征线、沟谷密度、沟谷深度等各种地形结构线,由EDM产生了三维地形立体模型和各种地形剖面,以及地面幅照度的计算和地形阴阳坡的划分等,用该方法对晋西离石羊道沟流域的土壤侵蚀进行了试验研究。     

模糊数据的回归模型及其应用

建立了动态模糊数据的时间回归模型 ,得出了线性规划求参和定阶方法 ,并给出了应用实例     

SCS模型在黄河中游次洪模拟中的分布式应用

针对SCS模型存在的空间描述能力有限等问题,使用概念性源汇(source-to-sink)汇流方法,替换原有的无因次单位线汇流方法,建立基于栅格的分布式SCS模型,并引入2个参数对SCS模型的径流量计算方法进行修正.选择黄河中游八里胡同水文站控制小流域检验了模型.检验结果表明:建立的分布式SCS模型不仅较好地再现了5场典型洪水的径流过程,还能给出分布式径流深等数据供空间分析参考;改进后的参数确定方法使得SCS模型的CN值既能反映区域间类似下垫面组合之间的差异和土壤初始含水量对产流的影响,又无需利用大量的观测资料重新对其进行率定,可供无资料地区的水文模拟参考.     

改进Duncan-Chang模型及其在基坑开挖数值模拟中的应用

利用岩土弹塑性理论将非线性弹性Duncan-Chang模型改进成一种弹塑性土体模型,推导了相应的弹塑性矩阵。将改进模型应用到某基坑开挖模拟,并与观测值比较,验证了改进模型的合理性。     

隧道健康动态评价模型与应用

在隧道健康安全评价的指标体系及其等级标准的基础上,通过规范化处理样本资料库中的元素,消除了指标类型和量纲的影响后,提出用集对分析方法构造可变模糊集的相对差异度函数,合理的确定了各层相关隧道健康评价指标处于级别标准区间的相对隶属函数,采用乘积标度法确定相关指标权重后,得出了隧道健康模糊综合评价动态模型。确定健康级别指标特征值后,结合实例计算证明了文中所提方法的科学性与合理性,有利于推动可变模糊集理论在土木工程领域的进一步发展。     

一种新的洪水随机模拟模型的应用

将俄罗斯水文学者Khristoforov等建立的一种能反映洪水涨快落慢特性的随机模拟模型应用于钱塘江流域衢江衢县站汛期洪水流量过程模拟,并提出了模型参数的提取方法,同时对参数的分布线型进行了统计检验,对模拟结果分别进行了长、短序列不同时段洪峰洪量统计特性的实用性检验.结果表明:该模型能够通过实用性检验;模拟出的汛期洪水流量过程线能较好地反映实际洪水变化特性;与传统且常用的相关解集模型及季节性AR(1)模型相比,该模型所用参数大为减少,而且模拟效果也优于以上2种模型.