城市雨水径流污染负荷计算及评价模型

以苏南某城市一小区为例,运用最小二乘原理,通过共扼梯度法。确定了城市雨水径流污染负荷模型的参数,并经验证具有良好的精度．为受纳水体的污染进行评价、控制和规划提供了量化数据．     

城市雨水径流污染模型参数优化方法研究

为了优化雨水径流污染模型参数,比较了四种不依赖模型具体数学表达形式的基于最小二乘法原理的参数估计算法,包括拟牛顿法、单纯形法、模式搜索算法和遗传算法,还比较研究了四种优化算法在收敛速度,收敛稳定形和准确性及初始值等方面对优化结果的影响.研究结果表明,拟牛顿法收敛速度最快,单纯形法稳定性最好,遗传算法对初始值最不敏感.在此基础上,提出优化雨水径流污染模型参数的计算方法,应结合遗传算法和单纯形等方法进行,该方法能够利用多次降雨事件记录的径流污染数据,同时优化污染物累积模型和污染物暴雨冲刷模型参数,为雨水径流污染模拟的模型选择和参数优化提供了较好的通用方法.     

基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

城市绿地对雨水径流污染物的削减作用

采用模拟城市绿地和降雨系统装置研究城市绿地对径流雨水污染物的削减作用,通过对降雨过程及降雨后装置内土壤微生物数量、生化作用强度及土壤性质的分析,初步研究了城市绿地对雨水径流污染物的削减作用机理.结果表明：在2 h的降雨过程中模拟绿地对雨水中COD_Cr、氨氮、硝态氮、总氮和总磷的平均削减率分别为41.3％,44.1％,38.5％,38.2%和39.0％.随着降雨时间的延长,削减率逐渐降低.绿地系统对径流污染物的去除是生物与非生物共同作用的结果.在降雨过程中污染物的去除主要依靠土壤及植物根系的吸附、过滤和截流作用,降雨后的5～8 d内土壤微生物的生化作用最强,并且土壤有机质、总氮和总磷含量逐渐降低,主要进行的是微生物对吸附于土壤颗粒表面的污染物的分解作用.两周后总氮和有机质在土壤中还有一定的累积,总磷含量基本达到降雨前的水平.     

基于MIKE11的城市河网雨水径流污染模拟的研究

随着我国社会经济的快速发展,城市雨水径流污染成为影响水环境的重要因素,预测雨水径流的影响对保证用水安全与城市水环境质量具有重大意义。基于MIKE11模型软件,构建城市河网水力水质模型,确定河网水量水质变化情况;模拟降雨径流对河网水环境的影响范围与时间,掌握河网水质自净及纳污规律。通过与实际监测数据对比分析,该模型能较好模拟河网在雨水径流影响下的水环境变化,预测结果可以为该区域水环境保护和水资源管理决策提供科学依据。     

镇江城市道路雨水径流污染预测

以模拟平均偏差为比较标准,采用单纯形算法和基因算法,优化模型参数,得到了6种雨水径流污染模型参数和模型拟合的平均偏差,比较了基于污染物累积和冲刷过程建立的这6种雨水径流污染模型在镇江道路路面雨水径流污染模拟方面适用性．计算表明,不同方法所得结果相近,平均相对偏差约为10％．     

湖州雨水径流污染的初期弃流控制技术研究

通过分析湖州市城市暴雨径流,初期雨水,其水质条件比较差,不能满足雨水利用的水质要求。然而,雨水径流污染物随降雨的持续呈递减趋势,最后趋于平缓。因此,在雨水利用时,可以采用初期雨水弃流。初期雨水弃流是一种非常有效的水质控制技术,合理设计可控制径流中大部分污染物,包括细小的或溶解性污染物。通过研究雨水径流中污染物冲刷规律,在去除雨水径流3mm的初期径流可以去除50%-70%的污染物,设计的初期雨水弃流装置在现场应用中,效果明显,结构简单,无动力部件、不需人员进行雨后管理,只需定期进行维护。     

邯郸市街道雨水径流污染物变化规律研究

通过对邯郸市城区街道雨水径流水质的分析测定,发现城区雨水径流水质尤其是初期径流水质污染严重。影响雨水径流水质的主要因素有道路污染状况、路面材料、降雨量、降雨强度等。提出了改善雨水径流水质的建议。     

住宅小区雨水利用系统的建立

住宅小区雨水利用不仅能节约水资源,改善小区生态环境,还能给开发商带来可观的经济效益,因而备受关注。阐述了住宅小区雨水利用系统的分类及建立原则,通过案例分析,介绍了雨水利用系统在住宅小区中的应用。     

基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法

目前常规的雨水花园系统主要通过搭建绿色屋顶等雨水滞留设施,实现对径流水量的控制,因其缺少对排水管道拓扑结构的分析步骤,导致径流控制效果不佳。针对这一问题,提出基于在线监测的雨水花园系统径流水量控制方法。使用传感设备实现对径流水量的实时监测,并增加蓄存功能。以监测结果为基础,对排水管道拓扑结构差异展开分析,并通过调整模拟降水量、调蓄容积等参数实现对径流水量的控制。实验结果：方法可以达成较高的地表径流衰减率,具备良好的径流水量调控能力。     

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。     

油水相对渗透率曲线预测模型建立及应用

油水相对渗透率曲线是油藏数值模拟中提高历史拟合精度和准确预测开发指标的关键参数。数值模拟中不同储层物性采用不同的相对渗透率曲线是十分必要的。以目标油田具有代表性的52条非稳态油水相对渗透率曲线为样本,利用交替条件期望方法,建立了束缚水饱和度、残余油饱和度、束缚水下油相渗透率和残余油下水相渗透率等端点值模型,结合油藏归一化平均相对渗透率曲线,形成了油水相对渗透率曲线预测模型。基于所建立的预测模型,可以得到目标油田不同储层物性对应的相对渗透率曲线,并应用于历史拟合过程中。历史拟合结果表明,历史拟合精度尤其是含水率急剧变化段的拟合精度有明显提高。该预测模型可广泛应用于相渗资料丰富的老油田的历史拟合和指标预测过程中,同时也为相对渗透率曲线网格化奠定了基础。     

军事仿真概念模型的开发方法研究

军事仿真概念模型是一切军事建模仿真系统开发的共同起点，是对现实军事世界中的事物或现象的一种独立于具体仿真实现的表示，是促进军事领域专家与仿真技术人员沟通与协作，提高仿真模型正确性、互操作与重用性的基础。该文概述了军事仿真概念建模研究的主要内容，包括军事概念模型相关的概念、定义、建模语言、建模过程、关键技术和工具，简单介绍了其用途。     

吸收式制冷系统动态模型的分析与建立

吸收式制冷系统具有两相及两组分流体流动以及多个部件数，其动态模型的建立与求解比较复杂。这里采用面向对象的模块化的仿真建模方法，将吸收式制冷系统分解为两个子系统，根据一定参数耦合关系相连接，建立其部件和系统的动态模型，适用于双效的各种溶液流程的吸收式制冷系统运行特性的仿真研究。动态仿真计算结果与实验数据的对比显示了较好的吻合性。     

用于系统模型层验证的模型转换的研究

传统以代码为中心的数控系统开发方式导致了系统测试滞后,系统性能难以保证。针对这种情形,提出利用模型转换将领域模型转换到第三方验证工具(Matlab 或UPPAAL)进行系统性能早期测试,从模型层保证系统性能。讨论了采用基于元模型层规则定义、语义动态添加和基于设计模式的操作等策略,以此满足实际模型转换的具体要求,给出了其框架。并指出根据实际需求采用不同的实现步骤和技术手段完成模型转换。从数控系统工作模式模型到StateFlow模型的转换实例从建模语言构建、映射规则定义、算法设计等几方面验证了上述模型转换理论框架和实现手段的可行性和正确性。     

煤层水力裂缝扩展判定模型建立及验证

针对煤层压裂裂缝扩展难以表征的问题,根据岩石强度破坏准则,建立了水力裂缝扩展路径判定模型,通过室内试验验证了模型可靠性,结合矿场应用分析了水力裂缝与弱面相交后的扩展行为。研究显示：水平主应力差、弱面方位角、弱面摩擦系数是影响水力裂缝扩展的重要因素,在高主应力比、高方位角、高弱面摩擦系数条件下水力裂缝易直接穿过弱面,在低主应力比、低方位角、低弱面摩擦系数条件下水力裂缝易发生转向,并沿弱面走向扩展。该研究对于认识煤层压裂裂缝形成机理,建立复杂裂缝表征模型,提供压裂设计新理念具有一定的指导意义。     

北部湾物理海洋模型的建立与验证

采用坐标变换方法 ,在北部湾上层海洋采用正交坐标系以获得垂向高分辨率 ,在底层水体采用 Sigma坐标系以拟合地形 ,建立北部湾的物理海洋模型 ,并利用建立的模型分别模拟北部湾的 M2 、K1 、O1 分潮 .结果计算值与实测值相比 ,M2 、K1 、O1 分潮振幅的绝对平均误差分别为 3.4 cm、 4 .7cm、 5 .1cm ,相位绝对平均误差分别为 7.1°、 9.3°、 7.2°,在潮波模拟可以接受的误差范围内 ,模拟的潮波系统与实测的潮波系统符合良好 .说明建立的模型对潮波模拟具有较高精度 ,模型是可靠的、稳定的 ,可用于有关工程计算以及环流的模拟计算 .     

A320撞击刚性靶体的数值模拟及冲击载荷工程模型验证

利用通用显式动力学分析程序LS-DYNA模拟了空客A320与刚性靶体的碰撞过程,获得了飞机以不同速度撞击时的冲击载荷.通过与修正的Riera公式计算的冲击载荷对比,确定了Riera公式和冲击载荷工程模型中修正系数α的取值,并获得了α与撞击速度V₀的对应关系.根据飞机的压损载荷冲量与冲击载荷冲量之比,确定了冲击载荷工程模型中冲击载荷系数γ的取值,并获得了γ与撞击速度V₀的对应关系.工程模型与数值模拟计算的冲击载荷曲线吻合较好,验证了冲击载荷工程模型的合理性,为空客A320及相似结构飞机的冲击载荷曲线计算提供了依据.      

土体热力学本构模型的分析与验证

分析介绍了Collins提出的土体热力学模型.该模型不仅结构简单,满足热力学原理,且通过参数的不同取值,可得到包括修正剑桥模型在内的不同屈服面的形式,具有较大的适应性和灵活性.基于微细观力学原理,深入分析了模型参数的物理意义,并导出了模型的应力应变关系.编制了该模型的点积分程序,选用具有强减缩特性的淤泥质软黏土的偏压固结不排水三轴试验结果,通过对试验结果的模拟,验证了模型的适应性与有效性.     

基于大孔隙下渗理论的产流模型及其应用

闸述了大孔隙下渗机理和大孔隙流产生的条件,并结合土壤基质下渗以及大孔隙和土壤基质水分交换过程,建立了超渗产流模型．将该模型应用于滦河水系的柳河流域,估算了流域的产流量,推求了流域的径流过程．在模型的率定期和检验期,径流总量相对误差大部分在20％以内,Nash效率系数大部分超过70％,说明该模型可以用于以超渗产流模式为主要产流方式的流域径流模拟．