河网

摘要： 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厘清水系流向及其附属设施方向的理想选择。

摘要： 根据河道水流特点及模型计算精度和效率,长江干线一维水流数学模型通常以大通为界,将宜昌以下河道分为宜昌—大通、大通—浏河口两段,分别建立径流和潮流模型。而在当前新水沙条件及新型复杂江湖河网关系下,传统的两分段模型难以整体解决长河段复杂河网的水流模拟问题。针对该问题,研发了基于高精度、高性能有限体积法的一维河网水流数学模型,其采用SLIC的数值格式求解相邻单元交界面通量,在处理河网交汇方面以控制体为计算单元,简化求解复杂河网系数矩阵。该模型物理过程更为清晰明了,计算更加方便快捷。将研发的一维河网水流数学模型应用于宜昌—浏河口段,结果表明该模型稳定性强、精度高,有效解决了长江干线宜昌以下数模一体化难题。

摘要： 河网调蓄能力的计算对河流水资源的科学拦蓄、合理调配具有重要意义。以桓台县区域河网为研究对象,从河道不同水量的天然属性出发,以生态水位、除涝水位、防洪设计水位、堤顶高程为特征水位,将河流水量划分为生态水量、安全水量、风险水量、灾害水量四部分,构建了桓台县河流水资源结构分解模型;以最大限度发挥河网天然"调蓄池"功能、探究区域河网在不同情景下的调蓄能力为目标,基于河流水资源结构分解,选取槽蓄容量、可调蓄容量、单位面积槽蓄容量和单位面积可调蓄容量4个河网调蓄能力指标,分别对桓台县区域河网在生态调度、资源调度、防洪调度下的调蓄能力进行分析计算。结果表明基于河流水资源结构分解的河网调蓄能力计算方法能充分体现调蓄能力应具有的区间属性,能更好地为桓台县不同调度方案的选取和实施奠定基础。

摘要： 针对平湖市平原河网洪涝灾害防御的特点,重点研究和分析号区外围河网水位及流量变化具有重要意义。通过MIKE 11结合水动力HD模型,对平湖市区域内的12条骨干河流,59条非骨干河流,47条号区外非骨干河流,共384个点进行计算,确定了47条土于区外非骨千河流断面数据,对非确定断面,通过调研采用相似断面代替计算。在缺乏59条河上游流量和水位观测数据情况下,利用了2020年8月4日单日降雨量作为模拟降雨量。下游水位边界选用2020年8月4 H 8个潮汐水位数据。初始水位设置为1 m,曼宁系数为0.033。降雨时间序列同边界文件数据,蒸发量数据根据嘉兴往年资料确定,选取1 d蒸发量3.096 mm。根据每个士于区的面积及河流数目推算出每条河流的流域面积,降雨后产生的径流汇入各自对应河流,并导入河网文件中参与计算,取时间步长为20 mino同时通过基于实测(预报)降雨资料计算结果和分析,预测未来24 h的号区外的水位和流量的动态变化,可为后续工程设计和管理提供科学依据。

摘要： MIKE 11是功能强大的河流水动力学和水环境模拟软件,在全世界被广泛应用,已成为多个国家河流水动力模拟的标准工具。文章通过对营口盖州市-鲅鱼圈区山前平原建立模型,利用MIKE 11模拟区域内的河网,并与分布式水文模型(MIKE SHE)耦合,模拟效果较好。

摘要： 以流域作为山-水-林-田-湖-草生命共同体的研究尺度和载体,流域生态学在国家生态文明建设中所发挥的学科支撑作用日益重要。“流域生态系统结构-过程-功能-机制-调控”是流域生态学的研究范式,其中空间结构量化及其指标体系构建是流域生态学开展定量研究的一个关键途径。尽管流域生态系统空间结构量化的指标体系涉及到淡水生态学、陆地生态系统生态学、水土保持学、农业环境学和水利工程学等多个学科,但仍未在流域尺度上形成生态系统空间结构整合量化框架体系。基于此,总结了多个关联学科在流域生态系统空间结构量化的研究方法和成果,着重分析了流域生态学在流域尺度上量化生态系统空间结构的难点,并重点以等级结构和集合生态系统理论为基础构建了流域生态系统空间结构量化指标体系,包括流域整体指标、各结构成分指标和结构成分间关系指标,为量化流域生态系统空间结构和结构成分之间关系提供了新方法,对尝试推动流域生态学在山-水-林-田-湖-草生命共同体的耦合定量研究及评估应用具有重要的科学价值。

摘要： 在风暴潮灾害中,台风、天文高潮位、区间暴雨和上游洪水等因子存在同时出现的可能,对沿海地区的防汛安全形成了较为严重的威胁.双因子、多因子影响下的复合风暴潮灾害成为沿海地区灾害风险评估的主要研究对象.风暴潮水通过漫堤和溃口进入陆域后,河网对潮水的调蓄和运输作用直接影响对受灾区域灾害危险性的评估结果.本研究选取上海市金山区作为典型区域,基于MIKE11和MIKE21模型分别建立金山区一维河网模型和二维陆面模型,并进行耦合计算,模拟分析在风暴潮、台风、区间暴雨和流域洪水的综合影响下,金山区地面积水变化过程,为区域的灾害危险性分析提供依据.模型计算结果表明,在考虑陆域河网调蓄作用后,风暴潮引起的金山区地面积水大幅度减小,区域内整体淹没分布出现一定程度的改变.综合考虑风暴潮及区间暴雨和流域洪水与仅考虑风暴潮条件相比,金山区中部和北部大部分区域危险性等级降低,西北角危险性等级升高.

摘要： 河网是地形结构的核心要素,能够有效地反映DEM对地表形态的刻画能力。实现不同分辨率条件下DEM河网相似性测度对DEM地形综合、DEM质量评估及DEM不确定性分析等研究具有重要意义。基于此,本文以黄土高原典型样区为研究区,基于5 m高精度DEM建立的多分辨率DEM数据集,构建了地形特征自适应的DEM河网自动提取方法,建立了综合拓扑关系、方位关系、距离关系及属性特征四维信息的河网相似性度量模型,并分析了河网相似性变化特征及其与地形参数的相关性。实验结果显示,河网自动提取方法的制图精度和用户精度均在90%以上,总体精度优于Passalacqua等提出的GeoNet方法,能够有效实现不同分辨率下河网较高精度提取;河网相似性度能综合反映河网空间分布特征的差异性,河网相似度与分辨率变化率之间的幂函数关系R2达0.978,且河网相似度与高程、坡度中误差分别表现为幂函数和对数函数关系,后者对数关系显著性优于前者幂函数关系。研究表明,在以河网作为DEM构建重要数据源的背景下,本文的研究成果可为DEM质量及其应用适宜性的定量评价提供基础。

摘要： 针对南方河网密集的特点,文章以广东某城镇污水系统设计为例,结合当地实际需求及污水系统特点,提出南方河网地区城镇污水收集存在的难点和污水处理设施运行存在的问题并分析问题产生的主要原因,有针对性地给出相应对策及建议,探讨城镇污水系统提质增效的方法.

摘要： 为深入了解汉江流域河网结构特征,在提取高精度数字河网的基础上,结合地表水频率地图和河宽遥感数据集,研究河网几何结构和拓扑结构的自相似性,同时统计分析河网的河宽分级规律。结果表明,河网中1~6级的分支比、河长比、面积比和侧枝比等结构参数稳定在较窄的数值范围内,证明1~6级河网具有良好的几何拓扑结构自相似性。在河网自相似级别范围内,河流级别与河宽平均值呈现近似指数分布,1~6级的河宽比数值稳定,平均值为1.87,说明Horton定律适用于河宽分级。通过对比沟河识别前后的河网参数发现,河长、河宽和流域面积越小,河流越容易“干涸”,并导致低级别河流偏离河网结构的自相似性。

摘要： 利用丹麦水力研究所开发的MIKE11模型系统中的对流扩散模块(AD)和水质反应模块(Ecolab),构建常州平原河网区一维河网水质模型.利用河网区主要河道2013年水质监测结果对水质模型参数进行率定,结果表明计算值同实测值吻合较好,模型可用于模拟污染物在水体中迁移扩散和衰减过程.

摘要： 苏州河网位于太湖流域中部,地势平坦低洼,河网错综相连,易形成循环往复流动,造成排水不畅,因此防洪调度在该地区的洪水管理体系中具有十分重要的地位.将苏州地区河网按照河道等级概化为238条河道,构建基于一维圣维南方程的水动力模型,并将该模型与NAM水文模型紧密耦合.模型对长江沿岸、太湖东岸及苏州市大包围防洪圈的泵闸进行概化,按照太湖流域现行洪水调度规则进行实时控制.采用1988年全年实测水文数据对模型进行率定和验证.分别对1999年型最大15日100年一遇和200年一遇设计暴雨情景下苏州河网水动力特性进行计算.结果表明,现行调度规则能够保障苏州市大包围内200年一遇暴雨的防洪安全,大包围外则面临较大的防洪压力.针对这一问题,提出优化方案,通过计算发现在保证大包围内防洪安全的前提下适度提高大包围防洪控制水位能够有效降低大包围外的防洪压力.

摘要： 为研究崇明岛“水库型”河网水体富营养化特征及其与环境因子的相互作用,以2010年各季节崇明岛河网水质数据为基础，探讨了环境因子与藻类的变化规律及其相互作用机制。结果表明：崇明岛河网水环境中营养盐水平较高,氮污染尤为严重。长江引水进入岛内河网水环境后，营养盐(除Si03-Si)、Chl-a含量和营养状态都出现了明显的升高。与长江引水相比,河网内藻类群落Chl -a贡献比例的变化主要表现为硅藻比例的下降以及蓝藻和绿藻比例的上升.尽管水温、pH、浊度以及营养盐中的TN、TP、N03 -N、DOC的变化均与Chl-a含量显著相关,但藻类群落对环境因子的响应关系存在较大差异.蓝藻的增加主要与水温和TP含量的升高有关;绿藻与TN、N03 -N的关系最为密切;硅藻的变化只与浊度存在明显正相关,营养盐并不是硅藻生长的促进因子.

摘要： 介绍了河网水动力数值模型THU-RiverlH,模型采用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,利用汊点水位预测—校正(JPWSPC)法处理缓流河网汊点处回流效应,并借鉴该方法的思想利用特征线理论处理结构物连接条件.同时,模型拥有利用Visual Basic开发的可视化界面,能方便、高效、准确地对环状与树状河网的水动力过程进行模拟.

摘要： 河网是现实世界中常见的一类空间实体，其多尺度变换在地图制图领域具有重要意义。本文基于Morphing 技术探讨河网的多尺度变换方法，主要涉及对应河流间的Morphing变换和无对应河流的Morphing变换这两类问题。对于两个不同比例尺表达中对应存在的河流，采用顾及河流交汇点信息及河流线状要素整体结构信息的形状内插方法进行Morphing变换，生成中间尺度数据；对于较大比例尺表达中的河流在较小比例尺表达中不存在对应河流的情形，则采用逐步缩减法或整条删除法生成中间尺度数据。通过实验分析与对比，验证了本文方法的可行性与有效性。特别地，本文方法在河流选取方面能有效顾及特殊河流（如较短的重要河流）。

摘要： 为提升宁波市城市品位，使水利更好地为城市发展服务，促进宁波生态城市建设，改善城市河网水质，进行平原河网水资源调配研究.本研究成果的实施可以提高和改善市区河网的水环境，为境外引水的余水走向提供线路和库容，优化市区水资源的合理配置，缓减市区河网水质恶化问题，同时可以促进城乡水环境同步改善，为城乡经济统筹发展提供保障，实现城市的全面协调可持续发展，对促进市区社会经济发展具有重要意义.

摘要： 荆江-洞庭湖河网泥沙模型是准确描述江湖水沙输移规律的核心技术与基础。本文在河网水流三级解法基础上，借用河网水流分级解法的思想，结合汉点处沙量守恒方程与分沙模式，研究建立了荆江-洞庭湖河网非恒定泥沙模型;采用实测资料对模型进行了率定与验证，并对三峡建库初期坝下游水沙输移趋势进行了预测研究。

摘要： 将建立的河网水动力数值模型应用到东江流域河网的水流数值计算，取得了较好的结果。针对近年来冬

摘要： 采用半隐式有限元方法,建立了珠江三角洲河网水流、泥沙数学模型,模型具有计算稳定性强、收敛快的特点;采用有限元的杆系数据结构,对于大型河网计算中增加河道和断面数,数据准备简单。模型经1999年洪季和2001年枯季两次大规模、长系列的水文泥沙资料的检验,各站水位、流量和含沙量计算结果与实测过程十分吻合。

摘要： 以一维水动力学模拟技术为基础,结合苏北大运河地区河网的水文、地形、防洪设施、水利工程等特点,建立了苏北大运河地区河网水流模型,对梯级调水、控制节点泵站、闸门、船闸、地涵、旁测涵洞以及支流和网流进行研究。通过仿真模拟计算,实现了对调水过程和水量调配方案沿程水位和流量的监控。开发了以人工神经网络为基础的非计划用水的评估计算的相应软件,满足了对沿程实况用水及非计划用水作在线与事后评估的要求,为苏北大运河地区防洪、水资源调度和水质控制等提供一个基础手段。

摘要： 本发明提供了一种面向大规模并行且适合河网多级嵌套的河网数据表达方法，用以解决现有技术中河网数据模型自适应差、检索局限性大的问题。所述面向大规模并行且适合河网多级嵌套的河网数据表达方法，以结点表示区域，以带箭头的边表示区域间的上下游汇流关系，以图表示区域间的汇流关系，解析标准河网数据，导入图数据库，利用图数据库来存储汇流结构。本发明的河网数据表达方法自适应强，能够更真实地反映自然界中的河网拓扑结构，具有更强的动态可扩展性，并且能够适应快速检索需求，便于快速汇流演算，更好地描述河网的水文拓扑结构以及各区域间的上下游汇流关系，为水文模拟中的任务划分和河网间汇流关系的计算提供了更好的基础。

摘要： 本发明提出了一种基于河网关联矩阵的河网一维恒定流计算方法，包括根据河网结构绘制相应的河网有向图；根据所述河网有向图构建河网关联矩阵；根据所述河网关联矩阵构造河网一维恒定流综合方程；消除所述河网一维恒定流综合方程的奇异性，并通过牛顿迭代法求解消除奇异性的所述河网一维恒定流综合方程。本发明构造的河网关联矩阵可用于表达任意结构的河网信息，因此适用于单一河道、无环和有环等所有形式的河网一维恒定水流求解；只需要构造一个河网关联矩阵，并通过牛顿迭代法求解，具有较快的收敛速度，可有效减少计算量。

摘要： 本发明公开了一种基于河网关联矩阵的河网一维恒定流的求解方法，根据河网结构绘制相应的河网有向图；根据所述河网有向图构建河网关联矩阵；根据所述河网关联矩阵构造河网一维恒定流综合方程；设定河网中一个或多个出口的水位条件，将所设定的已知水位条件代入到待求解综合方程中，并将已知水位条件移至该待求解综合方程的右端，以消除该待求解综合方程系数矩阵的奇异性；再以牛顿迭代法求解拥有一个或多个出口的待求解综合方程。上述方法不仅可以更便利的设置水位边界条件，而且可以求解具有一个以上水位边界条件的河网一维恒定流。

摘要： 本发明提供了一种面向大规模并行且适合河网多级嵌套的河网数据表达方法，用以解决现有技术中河网数据模型自适应差、检索局限性大的问题。所述面向大规模并行且适合河网多级嵌套的河网数据表达方法，以结点表示区域，以带箭头的边表示区域间的上下游汇流关系，以图表示区域间的汇流关系，解析标准河网数据，导入图数据库，利用图数据库来存储汇流结构。本发明的河网数据表达方法自适应强，能够更真实地反映自然界中的河网拓扑结构，具有更强的动态可扩展性，并且能够适应快速检索需求，便于快速汇流演算，更好地描述河网的水文拓扑结构以及各区域间的上下游汇流关系，为水文模拟中的任务划分和河网间汇流关系的计算提供了更好的基础。

摘要： 本发明提出了一种基于河网关联矩阵的河网一维恒定流计算方法，包括根据河网结构绘制相应的河网有向图；根据所述河网有向图构建河网关联矩阵；根据所述河网关联矩阵构造河网一维恒定流综合方程；消除所述河网一维恒定流综合方程的奇异性，并通过牛顿迭代法求解消除奇异性的所述河网一维恒定流综合方程。本发明构造的河网关联矩阵可用于表达任意结构的河网信息，因此适用于单一河道、无环和有环等所有形式的河网一维恒定水流求解；只需要构造一个河网关联矩阵，并通过牛顿迭代法求解，具有较快的收敛速度，可有效减少计算量。

摘要： 本发明公开了一种河网‑湖荡耦合区域联合优化调度方案的评价方法，包括如下步骤：S1，平原河网与湖荡耦合区域基础资料调研收集；S2，甄别现状调度情景下主要超标指标；S3，构建一维平原河网与二维湖荡区域水动力‑水质耦合模型；S4，建立水生态指标‑水质指标响应关系；S5，制定保障平原河网与湖荡耦合区域水动力‑水质‑水生态提升的联合优化调度方案；S6，联合优化调度方案效果评价。本发明弥补了目前缺少平原河网与湖荡耦合区域水动力‑水质‑水生态联合调度方案效果评价方法的不足，为平原河网及湖荡耦合区域科学评估联合优化调度方案实施效果提供支撑。

摘要： 本发明公开了一种河网河流动力模拟装置及模拟方法，具体涉及河流水环境模拟技术领域，包括箱体，所述箱体内腔后部固定安装有测试台，所述测试台与箱体的前侧壁之间形成储存腔，所述测试台的前端设置有斜坡面，且斜坡面上固定安装有液面高度控制机构，所述测试台上端中部开设有模拟河道，所述测试台上端后部滑动安装有储存装置，所述箱体的右侧固定安装有储存腔相互连通的水管，所述水管远离储存腔的一端贯穿安装板并固定安装有出水嘴。本发明所述的一种河网河流动力模拟装置及模拟方法，能够控制模拟河道内的液面高度，通过多次调整硅胶板的高度实现多次实验，其实用性具有显著的提升，并且整个装置在使用时能够对水和沙粒进行重复利用。

摘要： 一种河网水巷漂浮垃圾清理船，由浮箱、采集挡板、栅栏、直流电源、推进器、箱体连接杆和遥控装置构成，采用双体船设计，分体式浮箱由甲板和箱体连接杆调节宽度，采集挡板在船头内侧，栅栏在船后部，推进器安装在船的中后部，其上方是甲板，甲板上安装有直流电源、电机和信号接收模块。利用船体行进中水的阻力及水流的变化，将水面上漂浮的垃圾进行自动收集，同时可防止船体后退时的垃圾外流。在水面清洁过程中，只需一人在岸上操控遥控器指挥船体行进转向即可完成对水面漂浮垃圾的收集工作。本发明结构设计巧妙，材料易得，操作安全，能减轻劳动强度、较大幅度提高水面漂浮垃圾清理工作的效率，保障环卫工人的健康和安全。

摘要： 本发明提供了一种河网水质的监测方法、装置和可读存储介质。一种河网水质的监测方法，包括获取全部河流监测断面的第一数据；获取河网内企业排污口的第二数据；获取河网的气象数据；采用神经网络模型，获取全部河流监测断面的预测流量和预测水位；采用水动力模型和水质模型，获取河网的模拟结果。本发明的技术方案通过对河网进行水环境模拟，可以更加直观的得到河网的水环境情况，对河网整体流域范围内的水环境进行较为全面的监测，便于掌握整个河网的整体情况。

摘要： 本发明的一种河网结构约束下流域径流随机时空插值方法，通过获取各水文站点的去嵌套集水区面积及径流量序列，采用EOF法得到时间主成分和空间函数；消除各去嵌套集水区径流量序列对流域总出口的径流量序列的线性相关性后创建新残余序列，基于CEOF法推导对应的时间主成分及空间函数；再利用EOF和CEOF法分解出的时间主成分及空间函数，得到任意空间点的径流随机时空插值序列，并评估径流插值精度。本发明通过引入不同阶时间主成分和空间函数，灵活地描述多流域径流时空变化规律，有效剔除由于流域水文相似性所造成的不同集水区径流相关性的冗余信息，实现对径流量序列随机时空二维插值，提高了传统EOF法的插值精度。