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构建水文地质概念模型,水文模拟和水文模型的关系

2024-01-28  本文已影响 474人 

今天中国论文网小编为大家分享毕业论文、职称论文、论文查重、论文范文、硕博论文库、论文写作格式等内容。1. 水文水力模型

水文计算在水利水电工程的规划设计、实施以及投入运行的各阶段均会发挥作用。

1、规划设计阶段用于确定工程的规模、等级以及施工期的防洪度汛标准的设计。

2、实施阶段要依据防洪度汛标准以及可预见的雨情、水情进行经济、安全的施工。

3、运行阶段依据水文计算进行工程的调度运行。

2. 水文模型的作用

水文模型

科普中国

本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核

指用模拟方法将复杂的水文现象和过程经概化所给出的近似的科学模型。按模拟方式分为水文物理模型(实体模型、比尺模型)和水文数学模型两种基本类型。水文物理模型是具有原型(即研究对象)主要物理性质的模型,如在实验室中将一个流域按相似原理缩小,或将原土样搬到实验室所做的实验等;水文数学模型则是遵循数学表达式相似的原理来描述水文现象物理过程的模型,却不考虑原型的物理本质,如汇流,既不把河段搬到实验室,也不仿造一个人工河段进行实验,而是用一个物理本质与其不同却具有相同数学表达式的方程式表示汇流,从而描述出实际汇流的物理过程。这两种模型之间存在着密切的联系,因为物理模型的研究是数学模型的基础,而数学模型则是物理模型的有力表达方式。水文模型在水文理论研究和实践中具有重要意义

3. 水文水力计算

水文与水资源技术专业学习的课程主要有水利工程测量、水文统计学、水文学原理、水文测验学、水质监测与评价、水文预报、水文水利计算、水资源评价等。二、水文与水资源技术专业简介和介绍。

水文与水资源工程主要研究水文资源、水土保持、水文统计等方面的基本知识和技能,在水文和水资源工程领域进行水情信息资料的收集和处理、水文水利计算、水资源分析与评价、水文水资源及环境规划、水资源工程建设与管理。

4. 水文水力模型怎么做

水文专业比较辛苦一些,相对比较起来,水利水电行业更好一点,如果能进水利水电部门那是最好的了。

水文专业是对水体本身的理论,而水利则是对水的利用方面的研究,个人觉得水利行业更好一些!

5. 水文模型现状及发展趋势

当前水文模型的现状较为成熟,但还存在着一些问题和局限性,并且也在不断发展和改进中。水文模型主要用于水资源和水环境管理,通常基于传统水文学数据和气象信息来构建,模型精度和适用性会受到数据质量和模型参数选择的影响。此外,模型的时空尺度也限制了其应用范围和预测能力。未来水文模型的发展趋势将集中在改善模型精度和可靠性、提高模拟时空分辨率、加强对极端事件的预测和管理、考虑人类活动对水循环的影响、发展多学科交叉的综合模型等方面,以更好地支持水资源和水环境管理的需求。

6. 水文模型是什么

集水面积阈值是提取河网中的关键参数,集水面积小于阈值,则该栅格判定为坡地栅格,集水面积大于等于阈值则判定为河道栅格。阈值越小,提取的水系越密,河长越长;阈值越大,提取的水系越疏,河长越短。从技术角度讲,阈值可以设定为1至流域栅格个数之间的任意一个值,从理论角度讲,阈值只能是一个值,或者一个无限小的范围。阈值的选择主观性强,阈值的选取不同,往往会得到不同的水系结构,随意性很大。

对集水面积阈值估算的主观性限制了分布式建模的应用,不利于国内分布式水文模型的发展。

7. 水文模型有哪些种类

河流零维模型的水域纳污能力计算公式:

河段的污染物浓度计算C=(CPQP+C)/(QP+Q);

其中,C表示污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

CP 表示排放的废污水污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

CQ 表示初始断面的污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

QP表示废污水排放流量,单位为立方米每秒(m³/s);

Q表示初始断面的入流流量,单位为立方米每秒(m³/s);

相应水域纳污能力计算M=(CS-CQ)(Q+QP);

其中,M表示水域纳污能力,单位为克每秒(g/s);

CS 表示水质目标浓度值,单位为毫克每升(mg/L)。

本发明的进一步改进在于:污染物在河段横断面上均匀混合,可采用河流一维模型计算水域纳污能力,主要适用于Q<150m³/s的中小型河段;

河流一维模型的水域纳污能力计算公式:

河段的污染物浓度计算公式为;

其中,表示流经x距离后的污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

X表示沿河段的纵向距离,单位为米(m);

U表示设计流量下河道断面的平均流速,单位为米每秒(m/s);

K表示污染物综合衰减系数,单位负一次方秒(1/s),

相应的水域纳污能力计算M=(CS –Cx)+(Q+ QP);

入河排口位于计算河段的中部时(即x=L/2时),水功能区下断面的污染物浓度及其相应的水域纳污能力分别为

Cx=L =CQexp(-KL/u)+exp(-KL/u);

M=(CS -Cx=L)(Q+QP);

M表示污染物入河速率,单位为克每秒(g/s);

Cx=L 表示水功能下断面污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L)。

本发明的进一步改进在于:污染物排放总量预警预测模型包括:不良状态预警模型、负向演化预警模型和迅速恶化预警模型;

预警指标包括正向预警指标和逆向预警指标;

预警指标的表达式为:

当预警指标为逆指标时:;

当预警指标为正指标时:;

其中,表示预警指标对应的预警指数,表示预警指标的实测值或统计值;表示预警指标标准值,在预警指标为正指标时,取历史最高值为标准值;表示预警指标标准值,在预警指标为逆指标时,取历史最低值为标准值。

本发明的进一步改进在于:采用层次分析法中的 1-9 刻度法,建立层次结构模型,获得评价对象的因素集中预警指标 ui 的权重系数,其中 i = 1 ~ 12,取整数,如下 :

得到模糊权向量 A,A = (u1,u2,…,ui,…,u12),ui 为第 i 个预警指标的权重系数,i= 1 ~ 12,取整数。

本发明的进一步改进在于:将跨界突发性环境污染事故危害划分为四级,分别为:I 级特别重大跨界环境污染事件、II 级重大跨界环境污染事件、III 级一般跨界环境污染事件、IV 级轻微跨界环境污染事件,预警指标 ui 的分级标准。

本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明通过污染物排放总量自身的性质、以及前面预测的污染物排放总量污染物浓度,对污染物排放总量进行危害评价;根据水环境的危害评价等级,调用事故危害数据库,给出事故危害的应急对策。

具体实施方式:

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。在本发明的一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意,为了清楚的目的,说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种污染物排放总量的智能预警方法,具体步骤如下:

A、将排放过程中污染物排放总量的监测信息进行时空多维分析,并采集污染物排放的区域分布信息,污染物包括水体污染物以及气体污染物;

B、根据分析得出的数据建立分级阈值预警指标,分析不容预警指标的灵敏度,确定所述预警指标的标准值和权重,通过所述预警指标的实测值或统计值、所述预警指标的标准值获得预警指数,并形成污染物排放总量安全预警分级及警报综合评估数据;

C、利用所述预警指数和权重确定预警总指数,建立污染物排放总量安全预警基础数据库以及污染物排放总量预警预测模型;

预警总指数的表达式为:

其中,表示预警指标对应地权重,表示预警指标对应地预警指数,表示预警总指数;

D、建立预警总指数、污染物排放总量安全预警基础数据库以及预警预测模型之间的数据适配器,模拟污染物排放总量质量随时间变化的规律,通过可视化表达模型预测结果;

E、将所述污染物排放的区域分布信息以及污染物排放总量信息,利用地理信息系统生成空间分布图并显示。

污染物排放总量预警预测模型的建立方法为:

水功能区基本资料的调查收集和分析整理;

根据规划和管理需求,分析水域污染特性,入河排污口状况,确定计算水域纳污能力的污染物种类;

确定设计水文条件;

根据水域扩散特征,选择计算模型,计算模型为河流零维模型或河流一维模型;

确定CS 和CO 值;

确定模型参数;

计算水域纳污能力;

合理性分析和检验。

基本资料包括水文资料、水质资料、入河排污口资料、旁侧出入流资料和河道断面资料。

水文资料包括计算河段的流量、流速、比降、水位;水质资料包括计算河段内各水功能区的水质现状、水质目标,资料应既能反映计算河段主要污染物,又能满足计算水域纳污能力对水质参数的要求;入河排污口资料包括计算河段内入河排污口分布、排放量、污染物浓度、排放方式、排放规律以及河排污口所对应的污染源;旁侧出入流资料包括计算河段内旁侧出、入流的位置、水量、污染物种类及浓度;河道断面资料包括计算河段的横截面和纵剖面资料,资料应能反映计算河段河道简易地形现状。

河流零维模型:污染物在河段内均匀混合,可采用河流零维度模型计算水域纳污能力,主要适用于水网地区的河段;根据入河污染物的分布情况,应划分不同浓度的均匀混合段,分段计算水域纳污能力;

河流零维模型的水域纳污能力计算公式:

河段的污染物浓度计算C=(CPQP+C)/(QP+Q);

其中,C表示污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

CP 表示排放的废污水污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

CQ 表示初始断面的污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

QP表示废污水排放流量,单位为立方米每秒(m³/s);

Q表示初始断面的入流流量,单位为立方米每秒(m³/s);

相应水域纳污能力计算M=(CS-CQ)(Q+QP);

其中,M表示水域纳污能力,单位为克每秒(g/s);

CS 表示水质目标浓度值,单位为毫克每升(mg/L)。

河流一维模型:污染物在河段横断面上均匀混合,可采用河流一维模型计算水域纳污能力,主要适用于Q<150m³/s的中小型河段;

河流一维模型的水域纳污能力计算公式:

河段的污染物浓度计算公式为;

其中,表示流经x距离后的污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);

X表示沿河段的纵向距离,单位为米(m);

U表示设计流量下河道断面的平均流速,单位为米每秒(m/s);

K表示污染物综合衰减系数,单位负一次方秒(1/s),

相应的水域纳污能力计算M=(CS –Cx)+(Q+ QP);

入河排口位于计算河段的中部时(即x=L/2时),水功能区下断面的污染物浓度及其相应的水域纳污能力分别为

Cx=L =CQexp(-KL/u)+exp(-KL/u);

M=(CS -Cx=L)(Q+QP);

M表示污染物入河速率,单位为克每秒(g/s);

Cx=L 表示水功能下断面污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L)。

通过污染物排放总量自身的性质、以及前面预测的污染物排放总量污染物浓度,对污染物排放总量进行危害评价;根据水环境的危害评价等级,调用事故危害数据库,给出事故危害的应急对策;

a、数据选择 :收集应急监测数据,在应急监测数据缺失或者失真的情况下,根据最大泄漏的预测模拟估算初始污染浓度 ;

b、污染物迁移转化实时模拟 :输入污染物理化性质、事故发生地、发生时间、模拟间隔时间等参数,实用污染物迁移转化模型模拟,获得跨界区域污染物时空分布信息 ;

c、预警指标模型计算 :输入预警信息的各类参数以及跨界区域污染物时空分布信息,计算预警指标的各个数值 ;

d、事故危害综合评价 :使用事故危害综合评估方法,评估跨界水污染事故对跨界区域的危害大小,获得危害等级数值。

污染物排放总量预警预测模型包括:不良状态预警模型、负向演化预警模型和迅速恶化预警模型;

预警指标包括正向预警指标和逆向预警指标;

预警指标的表达式为:

当预警指标为逆指标时:;

当预警指标为正指标时:;

其中,表示预警指标对应的预警指数,表示预警指标的实测值或统计值;表示预警指标标准值,在预警指标为正指标时,取历史最高值为标准值;表示预警指标标准值,在预警指标为逆指标时,取历史最低值为标准值。

采用层次分析法中的 1-9 刻度法,建立层次结构模型,获得评价对象的因素集中预警指标 ui 的权重系数,其中 i = 1 ~ 12,取整数,如下 :

得到模糊权向量 A,A = (u1,u2,…,ui,…,u12),ui 为第 i 个预警指标的权重系数,i= 1 ~ 12,取整数。

将跨界突发性环境污染事故危害划分为四级,分别为:I 级特别重大跨界环境污染事件、II 级重大跨界环境污染事件、III 级一般跨界环境污染事件、IV 级轻微跨界环境污染事件,预警指标 ui 的分级标准。

最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解,根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此,所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

8. 水文水动力模型

智慧水利专业是一个比较新的交叉学科,它结合了水利工程、大数据分析、人工智能等多个领域的知识,旨在应用现代科技手段来提高水利工程和管理的效率和质量。如果你想深入研究智慧水利专业,可以考虑报考相关的研究生课程。

在中国,目前有许多高校开设了“水利工程”、“水文与水资源工程”、“水利水电工程”、“水文学及水资源”等相关专业,也有一些学校开设了智慧水利专业的本科和研究生课程。因此,如果你在本科阶段学习了相关专业,并对智慧水利感兴趣,那么你可以考虑报考智慧水利专业的研究生课程。

需要注意的是,不同高校对于报考研究生的条件和要求可能会存在差异,建议你在考研前仔细了解相关高校的报考要求,并做好充分的准备。同时,如果你想进一步提高自己在智慧水利领域的能力和竞争力,可以参加有关学术会议和活动,积极参与研究项目,提升自己的学术水平和实践经验。

9. 水文水力模型是什么

以下是这两个概念的简要解释:

1. 静水位:静水位是指水体在一段时间内,相对稳定的水位。静水位通常是指水体在非汛期、枯水期、非降雨期等非丰水期间的水位。静水位通常比丰水期的水位要低,因为在非丰水期,水流量较小,水体对降雨的吸收能力有限。

2. 动水位:动水位是指水体在一段时间内,由于降雨、融雪、地下水补给等因素导致水位发生显著变化的情况。动水位通常发生在丰水期,这时候水流量增加,水体对降雨的吸收能力增强,导致水位上升。动水位的高低受多种因素影响,包括降水量、蒸发量、地下水补给、河流来水量等。

静水位是指水体在非丰水期相对稳定的水位,而动水位是指水体在丰水期水位发生显著变化的情况。这两个概念有助于水文学家研究水体的水位变化规律,为水资源管理、防洪抗旱等决策提供依据。

10. 水文模型的发展前景

生成三角网的步骤如下:

导入数据:在南方CASS软件中,首先需要将测量数据导入到软件中。可以使用数据转换工具或手动输入数据。

创建控制点:使用“控制点”功能,在地图上添加至少3个已知点,并将它们标记为控制点。

生成三角网:在软件菜单栏上选择“生成三角网”选项,然后在弹出窗口中设置参数。例如,您可以指定三角形的最大/最小边长、高程差等参数。

等待计算:一旦您设置了参数并点击了“确定”按钮,南方CASS软件即开始计算三角网。这可能需要一段时间,具体取决于数据的大小和复杂性。

检查和编辑:生成三角网后,您可以使用“编辑”工具进行检查和编辑。例如,您可以添加/删除节点、增加/删除线、调整高程等。

输出结果:一旦您完成了对三角网的编辑和检查,即可输出结果。可以将三角网导出为DXF、DGN、DWG等格式,以供后续处理和分析。

以上就是南方CASS生成三角网的步骤。

11. 水文水力模型图片

  水文专业是基础学科,开始的院校相对较少,相对而言,就业环境比不了同属水利学科的水利水电工程、农业水利工程(农水好像有些学校归到农业工程里),但根据MyCOS还有其他媒体发布的就业调查数据,水文与水资源工程专业的就业情况还是不错的。  关于就业方向和前景:

①最为对口的单位应该是各地的水文水资源勘测局,但效益最为好的一般是各地的(水利)设计院;

②从水利部及各大流域委员会到地方的水利厅局,一般每年都会以公务员和事业单位招聘考试的形式进行招聘,包括①提到的水文局;

③水利施工企业,从中国水电集团各大水利工程局到各省市一般都有水利施工单位,不过搞施工一般条件比较艰苦;

④地质方向,尽管都叫水文与水资源工程专业,不同院校的侧重点缺有所不同,侧重于地下水方面的毕业生进入水文地质单位的颇多,并且水文地质行业一般收入都很不错。

⑤其他,水利学科基础学科,部分地区、职位收入不一定很丰厚,所以如果自己对其他行业有所特长或偏爱,亦可不拘泥与所学专业。

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