• 2014年第42卷第2期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >水文水资源与环境
    • A1B情景下黄河源区径流变化趋势

      2014, 42(2):95-100. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.001

      摘要 (1553) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2220) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用SWAT模型和RegCM3模式预测A1B情景下黄河源区未来的径流变化趋势。构建了黄河源区SWAT模型,采用2000—2005年和2006—2008年逐日气温、降水、流量等实测水文气象数据对模型进行率定和验证,率定期纳西效率系数为0.86、相关系数为0.83,验证期纳西效率系数为0.89、相关系数为0.86,模拟效果好。评价RegCM3模式对黄河源区气温和降水的模拟能力,结果表明该模式对气温和降水的模拟具有很好的相关性,模拟效果令人满意。采用RegCM3模式预测的A1B情景下未来气候信息经系统校正和插值处理后,驱动所构建的SWAT模型模拟了黄河源区2010—2098年的径流系列,预估了黄河源区未来的径流变化趋势。研究结果表明,黄河源区唐乃亥水文站径流系列在2010—2098年总体上呈减少趋势,在2010—2039年、2040—2069年和2070—2098年3个时期呈减—增—减的交替变化趋势,其中2010—2039年和2040—2069年变化趋势不显著,2070—2098年呈显著减少趋势。

    • Quantitative evaluation of effects of human activities on runoff variation over past 50 years in Laohahe Basin

      2014, 42(2):101-106. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.002

      摘要 (1481) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2327) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国北方典型的半干旱区老哈河流域为研究区,基于分布在流域内的53个雨量站、10个径流站和4个气象站数据研究老哈河10个子流域近50年来关键水文要素的时空变化规律。利用MK检验及Pettitt突变点检验,分析降水与径流的变化趋势和显著性水平,并计算其突变点。采用半分布式可变下渗能力(variable infiltration capacity,VIC)模型对10个子流域基准期的降雨径流过程进行模拟。基于率定后的模型参数,对变化期自然径流进行重建,从而定量分割出气候变化和人类活动对该流域径流急剧下降的影响。结果表明:自1980年以来,老哈河流域90%的径流下降是由人类活动引起的,而仅有10%归因于气候变化;就人类活动而言,特别是中下游地区大面积的农业灌溉用水是整个老哈河流域地表径流急剧下降的根本原因。此外,研究还发现人类活动对径流下降的贡献率随流域干湿变化而不同,在枯水年人类活动影响所占比重较大,而在丰水年人类活动的影响相对较小。

    • 基于网格流出修正法的山洪演进数值模拟

      2014, 42(2):107-113. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.003

      摘要 (1757) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2182) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决山洪泥石流灾害二维数值模拟中,由地形陡峭、水流量急速变化造成的计算数值不稳定甚至计算发散而得不到结果的问题,提出基于leap-frog有限差分格式的网格流出修正法。该方法通过对网格流出率进行循环修正,确保整个计算过程中的质量守恒,提高数值计算的稳定性。在局部溃坝模型下,将网格流出修正法与隐式交替方向算法进行质量守恒对比,模拟结果表明,网格流出修正法能够确保陡峭地形与动边界条件下的模拟精度与数值计算稳定性。基于网格流出修正法,对2010年发生在甘肃省舟曲县的特大山洪灾害过程进行模拟分析,模拟结果与灾后遥测估计值的对比表明,洪水演进时间、速度及流动深的偏差均在±5%以内,演进路径一致性良好。

    • 基于水文倒推法的中小洪水过程模拟

      2014, 42(2):114-117. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.004

      摘要 (1612) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1922) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善传统的中小洪水模拟方法中对洪水过程模拟精度较低的问题,用水文倒推法对研究区域出口断面的流量过程进行模拟。鉴于流域枯季径流缓慢变化的特点,基于水量平衡方程,对时段平均的径流量与径流变化量的相关关系进行推导,建立了基于水文倒推法的中小洪水模拟方程,并推出方程的适用范围。通过清江流域1989—1995年的场次洪水过程模拟,结果表明:洪水过程模拟效果较好,涨水和退水趋势与实测流量基本无差异,退水过程的拟合程度优于涨水过程;模拟洪峰精度符合要求。与传统洪水模拟方法和枯季径流预报方法相比,该方法计算简单,并能以过程线的方式描述中小洪水的洪峰量级,为水库调度提供科学的决策依据。

    • 流域水循环系统多维调控方案的评价与优选

      2014, 42(2):118-123. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.005

      摘要 (1620) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析水循环系统在“自然-社会”二元驱动下产生的五维属性,利用熵理论与协同学理论对水循环系统多维调控方案进行评价与比选:选取各维属性特征值作为调控方案的评价指标(序参量),建立评价指标与水循环系统五维属性间的量化关系;提出单一方案系统协调度评价指标与组合方案有序度综合距离评价指标,评价和比选单一调控方案和组合调控方案的水循环系统整体调控效果,确定较优的单一调控方案与组合调控方案。以海河流域为例,验证所提出的水循环系统多维调控方案评价与优选方法的可行性。

    • 水动力学模型实时校正方法对比

      2014, 42(2):124-129. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.006

      摘要 (1933) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择典型的实时校正方法:传统的误差自回归、基于K最邻近算法(KNN)的非参数校正及基于Kalman滤波的多断面校正法,并以Kalman滤波与KNN结合构造综合方法,以淮河流域吴家渡—小柳巷区间作为试验河段,构建一维水动力学模型并与实时校正方法联合应用。简要介绍这4种方法的原理与模型构建方法,然后对比分析各种方法的模拟结果,尤其对模拟洪峰稳定性、峰现时间、峰现误差等进行比较,认为前3种基本方法均能在相当长的预见期内提高洪水的预报精度,而综合法实时校正法对洪峰部位的模拟更为稳定可靠、总体效果更好,更适合预报校正工作的需要。

    • 变流速比与宽度比条件下分汊河道分层流紊动特性

      2014, 42(2):130-136. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.007

      摘要 (1654) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2316) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前分汊河道分层流紊动特性研究的空白,通过物理模型试验探索分汊河道温差剪切分层流在不同上下层速度比与汊道宽度比影响下的紊动强度变化规律。结果表明:随着上下层流速比由大变小,汊道分层流发生从分层到混合的转捩。在混合流条件下,支汊沿程断面高紊动区由C形分布转变为倒C形分布,最终全断面紊动分布均匀;随着支汊宽度增大,高紊动区出现的断面位置呈现滞后性,且紊动能量值增大。其他分层流态条件下,强紊动能分布的范围和量值都有所变化。对于交汇口断面,对称汊道在断面中心处掺混剧烈,随着上下层流速比的增大,紊动能量值减小;不对称汊道出口断面紊动强烈区域向较窄的左支汊一侧移动,与岛屿尾尖位置密切相关。

    • 渗透系数空间变异性对低渗透地层中地下水溶质运移的影响

      2014, 42(2):137-142. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.008

      摘要 (1426) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2111) 评论 (0) 收藏

      摘要:以天津市北大港水库为例,通过野外勘探、现场取样、室内试验、数值模拟等方法,研究水库库底地层渗透系数空间变异性对地下水溶质运移的影响。结果表明:北大港水库库底地层渗透系数较小,且呈现出较强的空间变异性;地下水流通量随地层渗透系数空间变异程度的增加而增大,渗透系数均值对水流通量的影响大于其标准差;渗透系数均值越大,在地下水流的抑制作用下,溶质运移程度越弱,而渗透系数空间变异性越强,地下水流的抑制作用相对越弱,溶质运移程度越强。

    • 改进的模糊综合评价法在同里古镇水质评价中的应用

      2014, 42(2):143-149. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.009

      摘要 (1702) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2177) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2012年3—8月同里古镇8个监测断面水质的监测结果,应用改进的模糊综合评价法,采用6级隶属函数与熵权,通过最大隶属度原则的有效度及置信度准则判定同里古镇水质类别,并与采用传统的模糊综合评价法所得的水质评价结果进行对比。结果表明:同里古镇水质状况较差,内部水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,外部水质相对较好;与传统的模糊综合评价法相比,改进的模糊综合评价法更具区分度,能评价劣Ⅴ类水质,且权重计算简单,能确定主要污染因子,评价结果更为合理可靠。

    • >土木工程
    • 建筑结构振动的一种常分数阶控制策略

      2014, 42(2):150-154. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.010

      摘要 (1599) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1923) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了在实际控制中取得更优的效果,结构阻尼采用分数阶表示,以建筑结构为研究对象,设系统的阻尼为位移向量的α阶导数,提出一种变异阶次控制器的设计方法。具体过程为:首先,假设原运动方程中的阻尼项为系统位移向量的β阶导数,并对该运动方程进行控制器设计;其次,考虑控制对象为含α阶导数的运动方程,为达到控制目的,采取基于输出相同的处理方式;再次,根据第3代基准建筑物定义的性能指标,通过搜索的方式确定最优参数β,分数阶阶次在0和2之间均有阻尼效果,搜索范围为[0,2]。仿真结果表明,存在不同于α的β值可获得更优的控制效果,同时,针对不同的性能指标,最优β的选取亦不同。最后,通过一个仿真实例说明该控制方法的可行性。

    • GPS非差数据周跳探测的TECR-MW综合法

      2014, 42(2):155-158. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.011

      摘要 (2160) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2392) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电离层总电子含量变化率(TECR)方法和双频码相组合(MW)方法探测周跳各自的局限性,综合利用TECR法和MW法进行周跳探测。首先采用TECR法探测周跳,然后用MW法进行第2次探测,最后综合电离层TECR法和MW法的宽巷模糊度探测L1频率和L2频率上发生的周跳。这种综合探测法不受接收机与卫星间的几何距离、接收机钟差和卫星钟差、电离层折射的影响。采用实测数据进行试验,结果表明,综合利用TECR法与MW法探测GPS周跳比采用单一方法探测周跳更加有效、可靠。

    • >水利水电工程
    • 设置并联调压室的长引水式水电站稳定性分析

      2014, 42(2):159-164. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.012

      摘要 (1729) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2228) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证水电站机组的稳定运行和供电质量,对设置并联调压室的长引水式水电站建立了准确的数学模型,以全面模拟水力-机械系统的动态特性,开展系统的小波动稳定性分析;基于压力管道内水体刚性模型和弹性模型,分别建立了描述水力-机械系统动态特性的分析模型,综合频域和时域分析,研究了不同的输水系统布置形式和压力管道内水体采用不同阶数弹性模型对系统稳定性分析的影响。算例分析表明,考虑到传统刚性模型的应用局限性,长引水式水电站压力管道内水体应采用三阶或三阶以上的弹性模型,以全面揭示系统的振动特性和稳定性能。

    • Methods for processing water-blocking hydraulic structure in two-dimensional hydrodynamic numerical simulation

      2014, 42(2):165-170. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.013

      摘要 (1543) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2138) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于实际过流阻水建筑物的过流特性,利用内边界法、等效过流糙率修正法和等效过流地形修正法修正过流能力,以达到与真实过流特征等效的目的。通过应用于二维水动力数值水槽模型,比较分析3种方法在恒定流和非恒定流条件下的水位及流速计算效果。结果显示,内边界法和等效过流糙率修正法能如实反映过流阻水建筑物的过流和周围区域的流场特征,等效过流地形修正法因局部地形变化,模拟的流速和水位发生突变,误差相对较大。

    • 苏北水利现代化评价指标体系赋权研究

      2014, 42(2):171-176. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.014

      摘要 (1638) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1870) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能够科学、客观地评价苏北水利现代化发展水平,在江苏省水利基本现代化指标体系的基础上,采用基于变异系数权重的TOPSIS法计算出现状评价指标权重,综合现状评价指标权重和江苏省水利基本现代化评价指标权重,对各指标权重进行重新赋权,进而综合评价苏北地区6个典型县的水利现代化水平,以验证其合理性。研究结果表明,新权重下的指标体系深入剖析了苏北地区的特点和发展需求,紧密联系苏北地区的水利发展现状,对于苏北地区实现水利现代化的目标具有一定的指示与导向作用。

    • >机电与信息工程
    • 基于复杂网络理论的河流网络建模与分析

      2014, 42(2):177-182. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.015

      摘要 (1985) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2309) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用复杂网络理论建立河流网络模型,并以海河水系为例,建立了2个网络模型:模型Ⅰ和模型Ⅱ。模型Ⅰ只包含自然节点;而模型Ⅱ既包含自然节点,也包含人工节点。针对河流网络节点和边的自身特殊性,提出了河流网络节点重要性的权值指标和边重要性的权值指标,并研究和比较海河网络的节点及边的重要性;最后,对所建河网模型和提出的重要参数指标进行总结与展望。

    • 一种非最小相位系统的非线性控制器设计方法

      2014, 42(2):183-188. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.02.016

      摘要 (1565) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2411) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决非线性系统状态反馈线性化过程中出现的非最小相位问题,设计了一种非线性控制器实现对非最小相位环节的有效控制;通过微分同胚映射将原非线性系统变换为线性化标准型形式,此标准型由线性子系统描述的外部动态和由非线性子系统描述的内部动态(即零动态)构成;基于极点配置和李雅普诺夫稳定性理论,给出了一种零动态不稳定系统(即非最小相位系统)非线性控制器设计方法。数值算例仿真结果表明,该方法所设计的控制器既能确保外部动态满足性能要求同时也能保证零动态稳定。


年第42卷第2

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行