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2000年  第11卷  第4期

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二维扩散输移问题的一种新的有限体积算法
江春波, 杜丽惠
2000, 11(4): 351-356.
摘要:
从空间离散格式上比较了有限元格式与有限体积格式的异同处,证明有限体积格式是有限元格式的一种特例,有限元格式也是一种守恒型格式。并根据有限元格式与有限体积格式的比较,提出了一种新的高精度、稳定性好的有限体积格式。通过模拟非定常的纯对流方程和二维对流扩散方程,证明了有限体积格式的优点。
应用基于RNG方法的湍流模型数值模拟钝体绕流的湍流流动
李玲, 李玉梁
2000, 11(4): 357-361.
摘要:
首次采用基于RNG方法的湍流模型对绕流钝体后尾流流场进行了数值模拟。计算在任意非正交曲线坐标系下,采用非交错网格的有限体积法求解二维不可压N-S方程,计算结果与实验数据以及与采用标准的κ-ε两方程湍流模型计算的结果进行比较,结果表明基于RNG方法的湍流模型对于与时间相关的大尺度运动——旋涡脱落的尾流的详细结构,能够给出真实的模拟。
计算明渠非恒定流的一个Lattice BGK模型
程永光, 索丽生
2000, 11(4): 362-367.
摘要:
分析了Lattice Boltzmann(LB)方法的建模原理,通过比较LB的多尺度方程和明渠St.Venant方程,建立了计算一维明渠非恒定流的一个Lattice BGK模型。对几个典型应用实例进行了模拟分析,与Preissmann隐格式及特征线法作了比较,证明将该方法引入实际明渠非恒定流计算是可行的。
平面二维水流-水质有限体积法及黎曼近似解模型
赵棣华, 戚晨, 庾维德, 徐葆华, 裴中平
2000, 11(4): 368-374.
摘要:
根据研究工程、工业废水及生活污水的水环境影响的需要,提出一个平面二维水流-水质有限体积法及黎曼近似解模型。在无结构网格上对偏微分方程进行有限体积的积分离散,把二维问题转化为一系列局部的一维问题进行求解,模型具备有限单元法及有限差分法两者的优点。由于模型采用黎曼近似解计算水量、动量及污染物输运等通量,不仅提高了数值模拟的精度,而且能模拟包括恒定、非恒定或急流、缓流等水流-水质状态。应用若干理想条件下的精确解对模型精度进行了检验,并结合汉江中下游的水质问题验证了模型的实际应用能力。模型计算结果与精确解拟合极好,与汉江中下游实测的污染分布带也相当吻合,为中线南水北调对汉江中下游水质的影响评价提供了依据。
感潮河网水环境容量影响因素研究
徐贵泉, 褚君达, 吴祖扬, 陈庆江
2000, 11(4): 375-380.
摘要:
研究了感潮河网的水环境容量。研究表明影响感潮河网水环境容量的主要因素为:潮汐作用、调蓄库容、水利工程的调控运行、污染物的降解系数和边界引水水质。基于感潮河网水质模型,完善了其水环境容量的计算方法。以上海市浦南东片河网为例,分析了感潮河网水环境容量在上述因素影响下的时空变化规律,并提出了相应条件下的污染物日允许排放量
二维半岛尾流近区流动参数分布特性的研究
梁东方, 李玉梁, 田晓东
2000, 11(4): 381-386.
摘要:
采用数字粒子图象测速技术,在恒定来流的工况下,分别对圆柱、正弦形状半岛的尾流近区的速度分布进行了比较详细的测量,获得了大量的数据。从相似性的角度,对流速在尾流摆动一个周期内的平均值进行了分析。结果显示,沿程各断面的此种平均流速在归一化后具有一定程度的相似性,而各断面归一化紊动参数分布的差别很大。
确定河流纵向离散系数的相关系数极值法
郭建青, 王洪胜, 李云峰
2000, 11(4): 387-391.
摘要:
将描述一维瞬时投放示踪剂情况下的水团示踪试验的解析表达式两端同时取对数,得到一直线方程。该方程的因变量Y中含有试验数据ct,自变量X中含有试验数据tx和待求参数u,直线常数中含有待求参数DA。根据u的取值应使YX间的相关系数达到极值的原理,推导出了计算河流平均流速u的公式。在计算出u值后,就可以计算出相应不同时间的X值,然后对YX数据进行一元线性回归计算,可以计算出直线常数项,从而便可以计算出DA值。
非均质土壤饱和稳定流中盐分运移的传递函数模拟
任理, 王济, 秦耀东
2000, 11(4): 392-400.
摘要:
对室内人工构造的两种非均质土柱,以传递函数模型作为模拟手段,研究了稳定流场中饱和非均质土壤盐分优先运移的随机特征。首先计算了模型参数μσ2,获得了氯离子在非均质土壤中迁移时间的概率密度函数,然后应用传递函数模型对土柱中氯离子的出流浓度动态进行了随机模拟,并对非均质土壤中氯离子的均值和中值迁移时间及相应的运移体积与可动体积进行了分析和讨论,还依据质量守衡原理获得了土壤溶液中氯离子平均驻留浓度的变化。
吸附对土壤水环境中有机污染物生物降解过程的影响研究
刘凌, 崔广柏
2000, 11(4): 401-407.
摘要:
在土壤水环境系统中,吸附作用是影响有机污染物生物降解过程的主要制约因素。污染物的吸附性越强,则其存在于土壤水溶液的重量百分比就越小,生物降解可能性也就越低。本文建立了定量描述吸附作用对有机污染物在土壤颗粒内部传输过程影响的数学模型。通过模型计算发现,有机污染物的土壤-水吸附分配系数Kd越大,则其从土壤颗粒内部传输到外部水溶液的速率就越小,总的降解速率也就越低。
区域浅层地下水埋深和水质的空间变异性特性
胡克林, 李保国, 陈德立
2000, 11(4): 408-414.
摘要:
对华北冲积平原曲周县的139个观测点取样分析,测定了其浅层地下水埋深、地下水含盐量以及硝酸盐含量。应用地质统计学的方法对所取的数据进行了分析,结果表明,地下水埋深服从正态分布,地下水含盐量服从对数正态分布,硝酸盐含量既不服从正态分布也不服从对数正态分布。并且按一定的精度和置信水平确定了这三项的合理取样数目。通过半方差函数分析,发现这三者在一定范围内存在空间相关性。采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,这对于合理利用浅层地下水资源、防治土壤的次生盐渍化及地下水的硝酸盐污染有着直接的现实意义。
华北平原地下水形成与区域水文循环演化的关系
张光辉, 陈宗宇, 费宇红
2000, 11(4): 415-420.
摘要:
晚更新世以来华北平原地下水形成、演变与区域水文循环演化的周期性密切相关,区域地下水资源的形成能力取决于区域水文循环演化的进程。在多雨期,地下水可获取充足的补给;在少雨期,地下水补给较少。区域地下水资源利用潜力与水文循环陆地过程相关。人类通过调控水文循环陆地过程,可增大其利用潜力。
田间土壤含水率的变异性及监测误差分析
李国芳, 夏自强, 郝振纯, 蒋洪庚, 陈海芳
2000, 11(4): 421-426.
摘要:
以山西省洪洞县霍泉灌区多块试验田的多次实地观测资料为基础,分析了田间土壤含水率的变异强度及其影响因素监测误差与变异强度及采样数目的关系,得出监测误差随采样数目的增大而减小,随变异强度的增大而增大,并讨论了合理的采样数目的确定。
基于神经网络理论的河道水情预报模型
李荣, 李义天
2000, 11(4): 427-431.
摘要:
河道水流运动过程特别是洪水演进过程是一个复杂的非线性动力学过程,鉴于神经网络具有很强的处理大规模复杂非线性动力学系统的能力,本文将神经网络理论用于河道水情预报的研究,以期识别水流运动变化过程与其影响因子之间的复杂非线性关系,为河道水情预报提供了一条新的途径。在此基础上建立了螺山站洪水预报的非线性动力学模型,通过分析研究得出近年来特别是1998年长江中游出现的小流量高水位现象与螺山汉口河段累计淤积有关并得到螺山站水位变化与河床淤积之间的定量关系。
洪灾损失评估指标的研究
傅湘, 纪昌明
2000, 11(4): 432-435.
摘要:
在分析洪灾损失评估特点的基础上,建立了洪灾损失评估的统一指标,它包括人员伤亡损失、经济财产损失、生态环境损失与灾害救援损失四部分。为全面反映灾情提供了科学系统的评估方法。
水资源持续利用(生态水利)原理的探讨
傅春, 冯尚友
2000, 11(4): 436-440.
摘要:
旨在探讨可持续发展中的水资源持续利用(生态水利)的基本原理。给出了水资源持续利用的概念、定义及内涵;表述了原理内容及其关键的整体、协调、优化和良性循环四个环节的意义与关系;提出了水资源持续利用的数学模型。
利用面向对象技术研究开发水量调度决策支持系统
王煜, 杨立彬, 侯传河, 王道席, 胡永生
2000, 11(4): 441-446.
摘要:
面向对象技术改变了以往软件系统分析、系统设计、系统开发的方式,大大提高开发的效率和维护的便利,因此从面向对象技术诞生以来,就在软件系统开发中得到了愈来愈多的应用。利用面向对象技术和可视化编程语言Visual FoxPro和Visual Basic进行水量调度决策支持系统的研究和开发,可以充分发挥面向对象技术的特点和可视化编程语言的长处,缩短开发周期,提高人机交互的友善性和系统的可扩充性,是进行水量调度系统开发的有效方法。
我国水电厂水情自动测报系统建设与运行
孙芹芳, 裴哲义
2000, 11(4): 447-450.
摘要:
对我国水电厂水情自动测报系统(以下简称测报系统)的建设和运行情况进行了比较全面的论述和分析。对测报系统的运行指标进行了量化统计分析,总结了测报系统在防洪和发电中所发挥的效益,提出了存在的问题和今后工作的建议。
一种新的时间序列综合分析法和应用
李玲, 施勇
2000, 11(4): 451-456.
摘要:
在传统时间序列分解计算方法的基础上,采用一种新的灰色预测方法模式对趋势项进行预测,建立以传统分析方法和灰色系统理论相结合的长期预测数学模型,对1985年蚌埠站、峰山站、明光站等月流量进行预测,结果令人满意。
土壤水力特性分形特征的研究进展
詹卫华, 黄冠华
2000, 11(4): 457-462.
摘要:
从土壤结构特征的描述、土壤水力特性的研究等方面,综合评述了80年代以来国内外应用分形理论描述土壤水力特性参数及分形特征的研究进展,并探讨了其发展方向和前景。
数字高程模型信息提取与数字水文模型研究进展
任立良, 刘新仁
2000, 11(4): 463-469.
摘要:
回顾了数字高程模型(DEM)数据的信息提取方法,阐述了由DEM提取的信息在水文水资源领域应用的现状,探讨了数字模型在水文科学中的作用和数字水文在数字地球所处的地位及应用前景。
中国的用水何时达到顶峰
贾绍凤, 张士锋
2000, 11(4): 470-477.
摘要:
从中国实际用水增长业已放慢的趋势、已经开始启动的供水价格的大幅上升趋势和水价与用水的关系、经济增长方式由粗放型向集约型转变(高耗水行业已经接近顶峰)和用水与产业结构的关系、日益严格的环境立法和执法对用水的影响、中国水资源本身的限制等5个方面,分析中国的用水变化趋势,提出中国的农业用水量、工业用水量和总用水量目前均已接近顶峰,可望在10年内达到顶峰,最大用水量不大可能超过6500×108m3