平原河网区水利工程调控下水文连通变化

在水利工程建设及其人为调度的影响下,平原河网水系连通程度发生了巨大变化。为此,针对平原河网区水文连通难以模拟的问题,在现有水系结构连通的基础上,将水利工程的运行纳入水文连通的评价体系,提出一种适用于平原河网区水利工程调控下的水文连通评价指数（SLCI）。该指数从水闸通过概率、水流分流能力及河网连通程度,从点—线—面分尺度逐步评价不同调度规则下汛期与非汛期水文连通的动态变化。并且,该指数以格网为评价单元,结合反映地理要素空间集聚性的Getis-Ord G_i^*指数,相比行政单元、水利片区等大尺度评价单元,能够更精细地描述水文连通空间上的分异性。太湖流域武澄锡虞区是一个典型的平原河网区,本指数在该区域进行了应用,得到以下结果：受到水闸调控的作用,武澄锡虞区非汛期时平均水文连通指数为0.66,汛期时平均水文连通指数则为0.50。另外,非汛期时水文连通集聚空间范围比汛期时高5%。其中,非汛期与汛期连通高值区SLCI值分别为0.93与0.87,低值区SLCI值分别为0.25与0.16。本文提出的水文连通评价指数可为有关部门开展长三角地区水系建设工作提供理论支撑,也为开展人为调控下平原河网区水文连通评价提供新思路。     

基于无人船和机载LiDAR的大范围河网地形测量研究

精准的河道地形数据是河道管理和防洪防汛的重要基础地理信息数据之一。针对广州市南沙区全区河网纵横交错、水浅、河道窄、浅滩多、河堤周围地物多等特点,本文提出了基于GZCORS的无人测量船和机载LiDAR相结合的立体测量方法,实现河道水上、水下测量的无缝衔接,并进行了精度评定。结果表明,本文提出的方法不仅可以满足河道1∶500地形图测量的精度要求,还提高了大范围河网的测量效率和水上水下一体化数字成果的准确性与专业性。     

珠江三角洲沉积体与河网干流河道的形成发育

应用PRD-LTMM长周期"动力-沉积-形态"模型和非线性动力学拉格朗日拟序结构理论对全新世海侵盛期以来珠江三角洲以及河网干道的形成演变进行了地貌动力学分析,结果显示:受曲折岸线和复杂地形的影响,海侵盛期古珠江河口湾的水动力随时空高度变化,形成了7个具有不同运动特性的条带区域,并产生了许多不同尺度且相对独立的沉积动力结构,形成了众多的沉积体。这些沉积体成为了三角洲发育演变的基本建构单元。三角洲的主体沉积可概括为受原始地形分隔的若干相对独立的充填过程,干流河道的形成和发育往往是若干相邻沉积体发育和延伸的结果,而三角洲河网干道的总体分布格局则受这些动力区域所控制。     

河网分级及其应用

水系在基础地理信息地形要素中占有重要地位,仅次于定位基础[1].单线水系与水体的结构线共同组成河流网络,水网的连通性以及流向的正确性历来受到重视.成果数据中河流与沟渠混乱、流向错误等问题难以根本解决.利用DOM、DEM数据,通过内外业相结合的方法,人工实现水网在数据上的连通不是难题,但费时耗力;因此编写程序为河网分级是...     

珠江三角洲河网一维水动力模拟的有限元法

仿照四点隐式差分法在每个单元内部形成独立的单元方程组,改进有限元软件包RMA对潮汐河网水动力进行一维数值模拟.通过空间、时间上的离散,利用Galerkin法弱形式构造圣维南方程组的有限元控制方程组,运用Newton_ Raphson 法和FRONT法求解非线性总体方程组,结合边界条件和初始条件求得数值解.根据2001年实测数据,对珠江三角洲河网进行了水动力数值模拟计算,其计算结果与实测值、经典FDM计算值相符.     

闽江口河网二维潮流数学模型

应用“河网正交贴体坐标”技术拟合闽江河口多汊道河网，将网格控制在河道有效区域内，使网格空间步长大大缩小，提高了计算的可信度，应用“矩阵追赶法”和“非线性二维潮流模型”等求解方法，很好地模拟了闽江河口复杂的潮流场，计算时间步长可长达10min。该数学模型已在闽江口等多个工程中得到应用，效果良好。     

河网非恒定流洪水演进法在防洪工程行洪论证中的应用

洪水演进作为模拟河道洪水的主要手段，在实际工作中得到越来越多的重视与应用。本文针对桂江平乐县城的河网特点，利用四点加权隐式差分格式对圣维南方程组进行离散，分别从上游的漓江、荔浦河、恭城河等三条河流洪水演进到平乐城区，求解各种频率、各种组合、各种设计洪水状况下，模拟防洪工程各种堤线布置状态下的洪水情况，从验证和计算的结果来看，水位、流量、流速都与实测值，以及沿程的历史调查洪水相吻合，从而为防洪堤结合城市建设而又科学的布置提供了依据。     

河网水力数值模拟的松弛迭代法及水位的可视化显示

以Saint-Venant方程组为基础,讨论了按Preissmann加权四点隐式格式进行离散所得的非线性代数方程组的Newton-Raphson迭代解法,对河网非恒定流用松弛迭代方法进行计算,并利用GIS Map-Info实现了计算结果的可视化.     

复杂河网水动力数值模型

利用汊点水位预测-校正(junction-point water stage prediction and correction,JPWSPC)法处理缓流河网汊点处的回流效应,采用Preissmann格式离散Saint-Venant方程组,并采用Newton-Raphson方法求解非线性离散方程,构建了非恒定河网水动力模型.模型既无需特殊的河道编码,又避免了建立和求解总体矩阵.与常用的分级解法模型相比,保留了其既适用于树状又适用于环状河网的优点,同时克服了分级解法需要建立和求解河网总体矩阵的缺点,显著提高了稳定性和计算效率.     

Arc Hydro Tools及多源DEM提取河网与精度分析——以洮儿河流域为例

本文简要分析了HYDRO1K、SRTM3-2、ASTER GDEM 3种数据源基本特征,对数据的水平空间分辨率、现势性、覆盖范围、误差来源进行了比较;阐述了Arc Hydro Tools提取数字河网、划分流域及子流域方法的关键步骤;并以洮儿河流域为研究对象,分析了有(无)河网辅助条件下,3种初始DEM在不同地貌类型中数...