Muskingum法及其分段连续演算的若干理论探讨

根据水力学原理和洪水波运动理论,通过对Muskingum法的关键参数X与特征河长、扩散波动力方程和运动波数值扩散之间关系的分析,给出了X更为全面的物理解释;证明了Muskin gum法槽蓄方程是扩散波动力方程近似的表达;指出了Muskingum法演算公式在一定条件下是扩散波方程的二阶精度解。讨论了Muskingum法的使用条件和分段连续演算的必要性;应用Z 变换方法导出了Muskingum法的分段连续演算的汇流系数公式。     

具有行蓄洪区的河道流量演算方法探讨

以马斯京根流量演算法为基础提出了具有行蓄洪区时防洪系统流量演算的一般方法,是马斯京根法在具有行蓄洪区的河道洪水演算的推广应用.对行洪区的入流处理进行了讨论并提出了计算分流比的实用方法.最后以淮河中游王家坝到鲁台子河段为例,根据工程布局、水文站和水位站的分布将该河段分成10段,对12场洪水进行模拟预报计算,精度较高     

河道流量演算非线性解法的探讨

一、前言过去河道流量演算广泛使用线性解法——马斯京根法及特征河长法以及它们的连续演算法。近年来,提出的若干非线性解法,演算方法多较烦难,我们提出一种演算简便、精度较高的流量演算非线性解法,现探讨如下。二、河道的水力关系(一)基本方程河道流量演算也是河流不稳定流计算,其基本方程为圣维南方程组,即     

马斯京根多河段流量演算线性方法

马斯京根多河段流量演算线性方法王煜（黄河水利委员会设计院）１引言进行多河段洪水演算的方法很多，目前较常应用的是马斯京根分河段演进法、马斯京根有限差解、马斯京根解析解、特征河长法、迟滞瞬时单位线法等以及由它们导出的众多的修正方法。笔者提出了马斯京根有限...     

水箱模型在大尺度流域实时洪水预报模型研制中的应用

水箱模型用于实时洪水作业预报的具体成果尚不多，本文研究的目的在于将水箱模型用于大尺度流域实时洪水预报。本文介绍了应用水箱模型建立实时洪水预报模型的方法。按照河段流量传播时间将寸滩以上干、支流划分为若干子河段，各子河段按照计算时段长分成若干单元河段，各单元河段区间降雨径流预报采用水箱模型．河道流量演算采用连续马斯京根法。河系预报模型精度在85％以上，能够满足实时洪水预报的要求。     

引用涨落洪规律建立洪水预报模型

大江河中下游河段，预报河段上游站出现洪峰城作下注重站洪水过程承报时，洪峰流量预报可通过经验相关法，但洪水过程预报难度大，虽然马斯京根法可作洪水演算预报，但有一定局限性，一必须已知预报根据站入流过程，二必须已知演算公式的系数。     

沿程渗漏河道的洪水流量演算模型

从质量守恒原理出发，推导了明渠非恒定流在考虑入渗条件下的连续方程。将水力学原理与水文学方法结合起来，研制了适应海河南系平原河道现状条件的有沿程渗漏的明渠非恒定流河道洪水流量演算模型，并对海河地系７个河段９次洪水过程进行了模型参数的率定检验，较好地解决了北方平原河道沿渗漏的洪水流量演算问题。     

马斯京根法非线性解中的迭代收敛问题

在河道洪水演算中,当河段内水力特性比较复杂,如波速和特征河长随流量(水位)变化很大时,就需要考虑演算参数的非线性变化,才能取得较好的演算效果。在《水利水电技术》水文副刊1980年第四期刊登的“马斯京根法的非线性应用”一文,提出了一种实用的非线性演算方法(该文推荐的第四种方法),其原理是将非线性的基本方程组,即(Q_上-Q_下)dt=d(?)dW=K(Q′)dQ′(?)(1)写成差分形式,用迭代法求解。如用 i 表示河段,j 表示时段,见图1,     

国外汇流理论若干进展

前已提及,纳须模型中一个线性水库即相当于加一米方法中一段特征河长。因此,上述结论实际说明了,在河段上游坡度陡、因而特征河长小,而河段下游坡度缓,因而特征河长大的情况下,特征河长连续演算法就成为迟时-演算法。可见,迟时-演算法是特征河长连续演算法的一个特例。 1979年,杜格也得到了与纳须相同的结论。但杜格的证明比纳须的证明更为简洁明了。杜格在1967年以前就曾研究了以上4个线性洪水演算方法的理论精度。具体方法是比较完全圣维南方程的线性解与4个线性洪水演算方法的形状因子图     

沂沭河流域大型水库至下游控制站河道流量演算方案研究

本文对沂沭河流域大型水库至下游控制站的河道流量演算方案进行了系统研究.文中根据马斯京根分段连续流量演算法原理.依据实测库、河中高水资料,分析确定了大型水库至下游控制站之间河段的特征河长及稳定流传播时间关系,建立了由水库泄洪最大流量和中游河道站洪峰流量推求河段代表流量的计算公式.使用本方案,可快速准确地将上游大型水库的泄洪流量过程汇流演算至下游控制站,能够有效提高下游控制站的洪水作业预报精度.     

利用涨落洪规律建立洪水预报模型

为了提高大江河洪水预报精度,结合本地大江河洪水特性,提出利用涨落洪规律建立洪水预报模型。该模型可以解决以下两个问题：一是大江河预报河段上游站不能通过降雨径流关系推求入流过程,而需要作下游站洪水过程预报问题;二是按马斯京根法进行河道流演算的没有预见期的问题。     

感潮河段双向波水位演算模型验证

假设感潮河段洪水位可以视作上游洪水波和下游潮水波双向传播后的叠加,根据从水量平衡方程和槽蓄方程推导出的水位演算基本方程建立感潮河段双向波水位演算模型。通过建立理想模型采用3个试验对双向波水位演算模型的洪潮分离假设条件、模型稳定性、合理性及有效性进行分析,来论证洪潮分离理论的可行性。结果表明,基于洪潮分离理论假定建立的双向波水位演算模型结构合理,模拟精度较高。     

基于遗传算法的扩散波洪水演算参数的确定方法

大量的理论分析和实际洪水演算表明,扩散波方法是一种既具有足够精度又相对简单的一类洪水演算方法。以线性扩散波方程在自由下边界条件下的解析解为例,利用遗传算法来确定扩散波方程的参数。遗传算法和一般的优化算法不同,它具有全局寻优能力,一般能得到问题的最优解或准最优解,是一类优秀的非线性函数优化方法。实例计算结果表明,采用遗传算法所得到的参数精度较高,可以类推到其它水文模型的参数率定中去。     

河道流量演算的一种新途径

系统地阐述了现行各种流量演算模型普遍存在系统偏差(注)及其造成的原因,根据河槽蓄泄特性提出了滞后出流流量演算模型及其解法.实例应用表明,该模型在实例河段优于反映非线性影响的马斯京根演算模型.     

地震勘探中波动方程参数反演的一个解法

在地震勘探中,地震数据求地层介质的物理参数问题归结为波动方程的参数识别同题.计算精度和不适定性是本文研究的难点和关键.Chen.Y.M提出的PST法具有稳定性、通用性、原始数据的需求量较少,计算时间较短等优点.但其精度达不到实用要求.本文直接在离散的形式下导出了梯度增量法,从现有几个算例来看,它除了具备PST法的优点外,还能提高计算精度.另外在对吉洪诺夫正则法中正则参数α的性态及稳定泛函Ω[x]试验的基础上,探讨了不适定方程的求解技术,它将有助于提高计算精度.     

水位流速耦合演算模型研究

河道防洪,水位和流速是重要的预报特征量.目前对于缺乏流量观测资料和没有稳定水位流量关系线的河道,几乎还没有实用、有效和具有通用性的水位与流速双变量预报模型.以水流质量和力的平衡方程为基础,根据因次分析方法,提出摩阻的导数表达结构,并差分形成水位流速双变量耦合演算模型.通过钱塘江、赣江和桂江3个流域中4个河段的模拟检验,取得了较好的结果,率定期和检验期的确定性系数都大于0.7.初步证明了双变量耦合演算模型结构的合理性和模拟实际河道水流的有效性.     

卫河洪水預报中两个問題的处理

1961年在卫河洪水預报工作中,遇到了两个問题:一、在短缺資料河段如何繪制洪水演算曲线,二、如何估算分洪河段的分洪水量。現将我們处理这两个問題的經驗和办法介紹如下:     

线性扩散波洪水演算模型研究

扩散波概念的提出至今已有近半个世纪。在前人研究的基础上,着重讨论如何把扩散波解析解用到天然河道的洪水演算中去,即通过把入流过程离散成带常系数的单位矩形入流之和,将单位线概念引入具有自由下边界的线性扩散波洪水演算模型,并给出了确定天然河道Ｃｋ和μ的实用方法。用于黄河下游６个河段的洪水演算获得了令人满意的成果。扩散波洪水演算模型,继承了水力学方法的长处,又具有水文学方法的优点,可能有罗好的开发应用前景     

下边界条件为水位流量关系的扩散波洪水演算方法研究

经大量的理论分析和实际洪水演算表明,扩散波可较好地反映洪水波的运动特点。本文基于河道下断面的水位流量关系和连续方程的联立求解,导出了水位流量关系型的下边界条件。利用Laplace变换,得到了扩散波方程在该边界条件下的解析解。文中的求解过程表明,可利用该法进行洪水演算,关键在于如何与实际洪水结合,这个问题有待进一步地分析研究。     

河网水力数值模拟的追赶法模型的应用

以Saint-Venant方程组为基础,介绍了按Preissmann加权四点隐式格式进行离散得线性代数方程组的追赶法模型,在汀江上杭河段洪水演算中应用,获得了令人满意的成果.该算法简单明了,易编通用程序,而且计算的舍入误差小和数值稳定性好,可有较好的开发应用前景.