珠江河口潮能及其耗散的空间分布

 基于SELFE的珠江河口3D数学模型,统计了珠江河网 河口湾的能量通量与能量耗散。从能通量和能耗分布特征看,珠江河口可以分为伶仃洋 虎门水域、磨刀门河口水域区、黄茅海 潭江水域、网河区水域。潮能通量与耗散特征与珠江口滩槽地形分布特征大体一致。上述各区域存在‘门’等高能耗局部地貌单元,其单位面积能耗比附近水域的高数倍甚至1～2个数量级。     

河网地区建立河道管理机制的初步探讨

河网地区的大小河道在生活生产用水、引洪、排涝、灌溉、航运、生态等方面发挥着极其重要的作用,对改善投资环境、旅游环境和生态环境有着很大的影响.如何管好、用好、保护好这些河道,充分发挥其应有的功能和效益,已成为河网地区经济建设发展中的一个值得探索的课题.本文以江苏省吴江市为例,并根据吴江市河道众多、等级不一的特点和目前的管理现状,就加强河道管理有关问题进行了初步探讨.     

河网自动提取技术中DEM的几种预处理算法及应用

在基于DEM自动提取流域水系的过程中，AVSWAT2000模型提供了处理凹地和平坦区的功能，但在实际应用中仍存在一些问题，如有时无法形成相互联结的完整水系，会出现不合理的水系分支等．围绕基于DEM的河网自动提取技术，对凹地和平坦区的DEM预处理方法进行了比较和评述，并将Ao Tianqi等提出的DEM预处理算法应用于实际模拟研究．结果表明，该算法能较好地改善AVSWAT2000在自动提取流域水系中所表现出来的凹地和平坦区处理方面的不足，推求的河网及流域出水口与数字河网具有较好的一致性．     

韩江三角洲河网航道整治水动力数学模型

对韩江三角洲河网区河道进行概化，采用Preissmann有限差分格式和松弛迭代法建立韩江三角洲河网水动力数学模型，并利用2005年的实测水文资料对韩江三角洲河网的水面线、分流比进行验证，最后对2个整治工程方案的整治效果进行模拟计算和方案比选。结果表明：水位计算值与实测值误差一般小于0．05m；分流比计算值与实测值误差小于1％；在整治流量条件下，各河道水位变化很小，分流比增加值最大为2．35％；在洪水条件下，水位壅高值最大为0．07m，分流比增加值最大为2．06％。     

伊洛河流域水生态现状及保护对策

调研、分析伊洛河流域湿地、鱼类、河道流通性现状,结果显示:伊洛河流域湿地面积大幅萎缩,鱼类资源逐渐具有种类组成减少、鲤科鱼类占优势、资源量降低、个体小型化的趋势,河道连通性受阻,流域的水生态功能逐渐退化。大量的水利工程建设以及水环境污染等人类活动是产生这些结果的主要原因,最后,提出的伊洛河流域的水生态保护对策主要有:加强对重要水生生物栖息地、水源涵养林及湿地的保护,制定不同河段的水电开发保护方案,建立水生态监测与管理体系。     

河网洪水预报径向基函数人工神经网络方法

讨论了神经网络在河网水流数值模拟中的运用现状,并基于河网水流数值计算模拟的特点,将径向基函数神经网络方法应用于复杂河网水流．模型采用混合学习算法,选用高斯核函数作为隐藏层基函数,充分发挥其表示形武筒单、径向对称、光滑性好和解析性好的优势,并采用k-均值聚类算法来确定径向基函数的参数,运用最小二乘法求解权值．建立了珠江三角洲河网的洪水预报模型,计算表明,预测结果与实测数据吻合较好,该模型具有运算速度快、简便易用且预报精度较高等特点．     

上海青浦城区西北片河网调水的数学模型构建与验证

基于河道几何特征以及污染物对流、湍动扩散和混合稀释的不同机制,构建起模拟上海青浦城区西北片河网内污染物浓度时空分布的二维数学模型;采用两种不同的实际调水工况(先排后引和边引边排),对所建模型进行了验证计算.结果表明,河网内各取样点的污染物浓度实测值与计算值都基本一致.从而证明了所建模型具有工程适用性,可用于模拟上海青浦城区西北片的河网水质调节过程.     

树状河网非恒定流的一则并行直接数值解法

描述了求解树状河网非恒定流问题的一则并行直接数值解法。该方法首先利用区域分解方法将河网划分成p个子块，然后利用串行双消除算法所隐含的自然并行性，以及树状河网支流交汇点水流连续方程组系数矩阵的特点，将计算任务分配到p个处理器进行多级直接数值求解。在曙光2000并行计算机上用消息传递方式实现了该算法并进行了性能测试，结果表明算法的数值稳定性好，并行效率可以达到90％以上。     

平原河网地区闸泵群联合调度水环境模拟

为探索闸泵联合调度对水环境的改善作用,以苏州城市中心区为研究对象,基于实测数据构建河网一维水动力-水质数值模型,模拟了45个关键水工调控工程;对污染源做了详细的分类计算,采用实测水质资料对模型进行验证。利用该模型研究了平水年现状调度方案下的水质变化规律,结果表明,CODCr和NH+4-N质量浓度变化与水位呈负相关,且枯水期水质呈现西北好东南差的特点。针对此特点,提出利用城市中心区闸泵群对西塘河引水量进行再分配,作为枯水期水质改善的调度方案,模拟结果表明,在新的调度方案下,大部分区域的水质都能达到更优一级的标准,各站点的污染物浓度都有大幅减少,最多减少了49.7%。     

基于JPWSPC的河网一维水动力学模拟并行计算研究

河网一维水动力学模型是平原河网、明渠输水渠道及天然河道水动力模拟、环境模拟和水沙动力学计算的基础模型.随着城市河网水系实时调度及防洪演算等水管理对计算速度要求的提高,以及并行计算技术的成熟,并行化模拟势在必行.本文采用MPI技术及面向对象的程序开发方法,对河网模拟中的预测校正模型(JPWSPC)实现并行化计算,提出了河网拆分和任务组合的基本算法,以包括树状及环状河网的经典算例为例,对算法并行性及拆分组合方法性能进行测试,分析并行算法的加速比和并行效率,并得到了河网拆分及任务组合中计算微段数与加速比的初步规律.