马斯京根法参数C0、C1、C2取值范围的确定

马斯京根法是一种应用较广的河道洪水流量演算方法,传统上是根据蓄量常数K、槽蓄系数x和计算时段Δt来计算马斯京根法参数C0、C1、C2,然后利用C0、C1、C2进行洪水流量演算。不过目前可以利用优化算法直接确定C0、C1、C2的取值,但是在确定C0、C1、C2的值之前需要给定C0、C1、C2的取值范围。因此首先确定蓄量常数K、槽蓄系数x和计算时段Δt的取值范围,再利用多元函数求极值的方法,首次给出了马斯京根法参数C0、C1、C2的取值范围。由于该取值范围较大,在实际应用中可根据x的取值范围来进一步缩小参数C0,C1,C2的取值范围。此方法在马斯京根法参数优化中具有重要的指导意义。     

一种适用于水量传播特点的流量演算公式

分析流量传播历时有多种方法,诸多方法都存在较大的误差。该文基于水文模拟观点,在马斯京根演算方程的基础上,对河道槽蓄量方程与河段水量平衡方程进行联解,并结合渭河中下游干流实测流量资料进行了流量传播演算。提出了适用于水量传播特点的流量演算公式以及流量演算经验参数,在此基础上推出由下断面流量反向推算上断面流量的反演概念性公式。演算结果表明,从林家村站流量到华县站流量,平均演算合格率在85%以上,远高于可行合格率70%,该方法精度较高,可供分析非汛期河流流量传播历时时参考。     

基于积分形式槽蓄方程的Muskingum方法研究

马斯京根法由于其简便性，成为在天然渠道和河流的洪水演进计算中最常用的方法之一。但它并不是很完善的方法。马斯京根法的一个缺陷是它假定河道槽蓄量和“示储流量”之间是线性关系。本研究提出一种积分形式的新的槽蓄方程，即使在河道槽蓄量和“示储流量”之间是非线性关系的条件下也能给出正确的河段槽蓄量。马斯京根法的方程式经过改进来适应新的槽蓄方程。在新的槽蓄方程和改进的马斯京根方程的基础上，一种新型的洪水演进方法建立起来了。新建立的演进方法从一个侧面解释了马斯京根参数x的含义。     

数值解析法在水库调洪演算中的应用研究

从水库蓄泄关系和水量平街方程出发。将数值计算方法应用于水库调洪演算中，采用精度较高的四阶龙格一库塔法求解水库水量平衡徽分方程与蓄泄关系；计算时采用拉格朗日插值法将库容曲线及蓄泄曲线解析化。从而实现水库调洪演算。研究结果表明：应用数值解析法进行水库调洪演算方便简捷、精度高、收敛快、计算方法灵活、易于程序设计。论文提出的数值解析法可适用于变时段、变动泄流方式等各种复杂调度方式情况下的水库调洪演算。并具有较强的实用价值。     

水库调洪演算新方法

利用二分法对水库调洪演算进行了分析,证明存在一个以时段末出库流量为自变量的单值、单调函数,并分析了利用该函数进行试算时时段末出库流量的试算区间。应用情况表明:采用二分法进行调洪演算,方法更简单,收敛更快,比其他方法更适于编程。     

河道槽蓄量计算模块功能设计与实现

河道槽蓄量计算是水文专业最基本的计算之一,在流域开发、航道清淤、防洪减灾及河道整治等方面有着重要意义。分析了槽蓄量传统算法的优缺点,对传统的数字高程模型法进行了改进,改进后的方法可用于计算DEM数据格式下带有比降的河道槽蓄量;对河道槽蓄量计算系统进行了功能设计与实现,给出了计算流程。     

改进的垂向混合产流模型在大凌河流域的运用

考虑传统垂向混合产流模型在河道汇流演算时将槽蓄系数设置为定值的缺点,引入变动态存储系数法对其进行改进,并将两种模型在大凌河流域进行对比分析。此外,基于改进的垂向混合产流模型定量分析不同蒸发输入和不同计算时段对水文模拟的影响。研究结果表明:相比于传统垂向混合产流模型,改进的垂向混合产流模型模拟的平均相对误差降低1.06%,确定性系数提高0.1;计算的蒸发输入相比于实测蒸发输入,平均相对误差减少0.61%,确定性系数提高0.03,计算的蒸发可代替实测蒸发作为大凌河流域无资料地区水文模拟的蒸发输入,研究成果可为大凌河流域水文模拟提供新的方法。     

杜家台分蓄洪区运用预案研究

采取用槽蓄增量关系求解圣维南方程组模拟洪水演进的方法,初步研发了杜家台分蓄洪区洪水演进计算软件,一是演算得出了分流汉江洪水不同来量、长江汉口不同水位与洪道不同初始水位组合时洪道沿途各闸站相应的水位（流量）过程线;二是发现了在丹江口水库后期规模条件下,防御汉江百年一遇“35年型”设计洪水时,能使杜家台分蓄洪区部分洪水泄入长江,与原规划相比。减少洪水淹没损失和优化工程建设规模的效益显著。为完善杜家台分蓄洪区运用预案和防洪工程建设提供了依据。     

断面地形法在长江中游河段冲淤计算中的应用

为了便于与历次长江槽蓄量成果比较,研究河段河床的冲淤变化规律,运用计算机技术采用河道断面地形法对长江中游河段城陵矶至九江段进行了冲淤计算。介绍了数据采集方法、编程技巧、计算方法,以及与GIS计算槽蓄量成果比较情况。指出了河道断面地形法的误差来源,并提出改进建议。     

利用河道槽蓄量推求断面流量的方法

商丘市是缺水地区,水利工程众多,破坏了河流的天然状态,给流量测验带来了极大困难。为了计算通过断面的水量,可采用河道的槽蓄量变化数据推求断面流量。     

洪水演算中马斯京根法的新改进

针对河段上、下游断面的流量过程，采用样条函数进行拟合，插补得出更短时间步长内的流量值，并且以曲线积分法来处理时段平均流量，然后利用小生境遗传算法对马斯京根模型流量演算系数进行最优估计。具体实例表明，改进方法是可行的，并且用来确定河段马斯京根模型流量演算系数具有较快的速度和较高的计算精度，通过改进方法演算出的流量与河段实测流量更加接近。     

小浪底水库运用后小花间洪峰增值原因分析

统计了黄河下游小浪底—花园口区间发生洪峰增值的洪水场次,分析了小浪底水库投入运用以来洪峰增值的原因。结果表明:小浪底水库下泄清水造成花园口以上河道床沙粒径变大,床面阻力增大,槽蓄量大;在水库排泄高含沙量水流时,作用于床面上的剪力增大,河床形态阻力突然降低导致流速增大,使得槽蓄量突然减小,洪峰流量、水量沿程增大;其他条件相同时,前期的河道流量越大,槽蓄量越大,引起的洪峰增幅也越大。     

试算法及半图解法在调洪演算中的应用

水库调洪计算又称为调洪演算,一般是已知入库洪水过程及蓄泄曲线,推求出库洪水过程最大下泄流量及相应最高水位的过程。试算法及半图解法是调洪演算中常用的计算方法,该文介绍了调洪演算的原理,并对试算法及半图解法的区别展开论述。计算案例表明:试算法求得的最大下泄流量为9 157 m~3/s,最高洪水位为157. 62 m,半图解法求得的最大下泄流量为9 198 m~3/s,最高洪水位为157. 58 m,二者差距较小。     

汉江下游沙洋至汉口河段槽蓄量计算分析

分别采用断面法和DEM方法推求汉江下游沙洋至河口河段河道槽蓄量,并对两种计算方法的结果进行了对比分析,认为DEM方法更优。在此基础上,选取1983~2010年23场洪水不同时刻汉江下游重要水文站(水位站)实测水面线资料,基于2005年实测河道地形数据,采用DEM方法进行河段槽蓄量计算,分析比较历史洪水不同水面线下河段槽蓄量变化,得到3点初步认识,可为汉江中下游防洪和应急调度工作提供参考。     

基于DEM模型的河道槽蓄量计算方法与结果可视化

 常用的两种河道槽蓄量计算方法,存在有效计算参数较少,计算粗略及结果不能可视化的缺点。基于DEM模型的河道槽蓄量计算方法,是在矢量化河道地形图上提取带高程信息的图形要素生成河道的数字高程模型,给定计算边界,然 后依据DEM原理计算河道槽蓄量的新方法。该方法不仅可以提高计算结果精度,而且结果可 以实现三维可视化,能确定槽蓄量分布状况,有利于防洪抗险的决策。      

湖北长河设计流量及水位推求的简化方法

平原湖区河网密集,水系复杂,对缺乏实测资料的河段,设计流量和水位的推求十分困难,通过湖北省长河治理工程初步设计工作实践,探索出了一种简化方法。在推算河道设计流量时,分别计算各汇流片设计流量。平原区按平均排除法计算,而丘陵区按瞬时单位线法进行汇流计算。由于河道设计水位主要受外排泵站抽排能力的影响,故以经过蓄排涝演算的最高水位作为控制水位,以外排泵站抽排能力作为设计流量来推求设计水位。该方法对推求平原湖区无资料地区的设计流量和水位有一定的借鉴作用。     

水库削减洪峰流量的图解分析计算法

工程水文中,较普遍的问题是估算水库对洪峰流量的衰减效应。本文介绍的图解法将水库出流洪峰作为入流过程、水库蓄量、出口特征参变数的函数,直接确定洪峰出流量。本图解法建立在利用无因次雨参数人流过程求解非线性差分演算方程的基础上,将水库蓄量表示为出量的指数函数。从演算所得的曲线表明:衰减情况与无因次的演算数有关,即与水库特征和人流参数有关。方法能迅速评估由于参数改变而引起衰减值变化的问题;并可用精确解法检验其准确性。     

SMS在河道冲淤分析中的应用

一、引言目前根据实测资料分析河道冲淤的途径主要有两种:一种是根据河道水下实测地形切割断面,按几何法(简称地形断面法)直接计算河道泥沙的冲淤体积,即由某一水位高程下的上、下断面过水面积计算断面间相应水位下的河道槽蓄量,对各计算断面间的河道槽蓄量累加,并由此计算全河段相应水位下的河道槽蓄量;     

长江螺山站高水位流量关系和城陵矶（莲花塘）控制水位的研究

螺山站高水位流量关系是确定长江城陵矶（莲花糖）控制水位的基本依据，从基本的河道水力学规律出发，考虑涨落率修正、瞬时比降修正，计算各时段点的代表性比降，和相应糙率，求出均值，根据断面资料，得出高水位的稳定流曲线，并以各日流量转化的稳定流点，进行验证，精度很好，分析了河段区间流量对螺山站稳定流量的影响。阐明了螺山站稳定流量的变化情况和趋势，推求了各次大洪水的超额洪量，计算出莲花糖以上的总入流，根据现今的湖区及槽蓄容积进行洪水演进，计算1954年特大洪水的超额洪量，并分析节三峡水库拦洪后对长江中下游超额水量的影响；对莲花塘不同防洪控制水位进行了技术经济分析和评价，提出了抬高控制水位的具体建议。     

用槽蓄关系联解圣维南方程组模拟洪水演进的方法探讨

采用槽蓄关系联解圣维南方程组模拟洪水演进的水力学方法,首次发现了在Δt时段可将圣维南方程组简化后绘制两种不同形式的河段槽蓄增量图形:一是根据水流连续方程可绘制槽蓄增量1,二是根据水流运动方程也可绘制槽蓄增量2。由于河段槽蓄增量1、2应相等,因此,可以用槽蓄增量为纽带求解圣维南方程组。