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珠江三角洲地区河网水动力学模型研究

珠江三角洲地区河网水动力学模型研究
珠江三角洲地区河网水动力学模型研究

DHI MIKE11 水动力模块

02.MIKE 11 水动力模块页面介绍 ? DHI

MIKE 11 水动力学模块 文件设置 设置MIKE 11 模型需要以下文件: ?断面数据(.xns11) ?河道位置(.nwk11) ?河道连接(.nwk11) ?水工建筑物位置(.nwk11) ?边界条件(.bnd11) ?模型参数文件(.hd11) ? (时间序列文件) (.dfs0)

模型结构 模 拟 文 件.sim11 断 面 文 件.xns11 参 数 文 件.hd11 河 网 文 件.nwk11 时 间 序 列 文 件 .dfs0 边 界 文 件.bnd11 MIKE 11 水动力学模块

数据名称说明 流域数据 河网形状,ArcGis或AutoCAD电子地图或流域纸图 水工建筑物和水文测站的地理位置 河道和滩区地形数据河道断面,间距视研究对象而定,应能反映沿程断 面的变化 若模拟滩区行洪,需滩区地形数据(或水位-蓄水量 关系曲线) 水工建筑物水工建筑物地理位置、设计参数及调度规则等 水文测量数据 用于设置边界条件 用于模型率定和验证MIKE 11 水动所需数据资料

模拟文件编辑器 ?两大作用: ? 定义模拟设定 - 模拟类型, - 模拟时段, - 时间步长 - 输入输出结果文件名 ? 集成各编辑器文件信息 文件扩展名: *.sim11 应用模块选择(HD/AD/WQ)? 非稳态/准非稳态? 哪些输入文件? 模拟时段及时间步长? 初始启动模式?

文件扩展名: *.nwk11 河网文件编辑器河道定义: ? Topo ID ?河道名 ?上游端点里程 [m] ?下游端点里程 [m] ?河道类型(常规或其它特殊渠道) ?上游与其它河道的连接信息 ?下游与其它河道的连接信息 ?最大 x

药物动力学模型 数学建模

药物动力学模型 一般说来,一种药物要发挥其治疗疾病的作用,必须进入血液,随着血流到达作用部位。药物从给药部位进入血液循环的过程称为药物的吸收,而借助于血液循环往体内各脏器组织转运的过程称为药物的分布。 药物进入体内以后,有的以厡型发挥作用,并以厡型经肾脏排出体外;有的则发生化学结构的改变--称为药物的代谢。代谢产物可能具有药理活性,可能没有药理活性。不论是厡型药物或其代谢产物,最终都是经过一定的途径(如肾脏、胆道、呼吸器官、唾液腺、汗腺等)离开机体,这一过程称为药物的排泄。有时,把代谢和排泄统称为消除。 药物动力学(Pharmacokinetics)就是研究药物、毒物及其代谢物在体内的吸收、分布、代谢及排除过程的定量规律的科学。它是介于数学与药理学之间的一门新兴的边缘学科。自从20世纪30年代Teorell 为药物动力学奠定基础以来,由于药物分析技术的进步和电子计算机的使用,药物动力学在理论和应用两方面都获得迅速的发展。至今,药物动力学仍在不断地向深度和广度发展。药物动力学的研究方法一般有房室分析;矩分析;非线性药物动力学模型;生理药

物动力学模型;药物药效学模型。下面我们仅就房室分析作一简单介绍。 为了揭示药物在体内吸收、分布、代谢及排泄过程的定量规律,通常从给药后的一系列时间 (t) 采取血样,测定血(常为血浆,有时为血清或全血)中的药物浓度( C );然后对血药浓度——时间数据数据(C——t数据)进行分析。 一一室模型 最简单的房室模型是一室模型。采用一室模型,意味着可以近似地把机体看成一个动力学单元,它适用于给药后,药物瞬间分布到血液、其它体液及各器官、组织中,并达成动态平衡的情况。下面的图(一)表示几种常见的给药途径下的一室模型,其中C代表在给药后时间t的血药浓度,V代表房室的容积,常称为药物的表观分布容积,K代表药物的一级消除速率常数,故消除速率与体内药量成正比,D代表所给刘剂量。 图(a)表示快速静脉注射一个剂量D,由于是快速,且药物直接从静脉输入,故吸收过程可略而不计;图(b)表示以恒定的速率K,静脉滴注一个剂量D;若滴注所需时间为丅,则K=D/丅。图(c)表示口服或肌肉注射一个剂量D,由于存在吸收过程,故图中分别

一维水量水质模型

第七章 一维非恒定河流和河网水量水质模型 对于中小型河流,通常其宽度及水深相对于长度数量较小,扩散质(污染物质、热量)很容易在垂向及横向上达到均匀混合,即扩散质浓度在断面上基本达到均匀状态。这种情况下,我们只需要知道扩散质在断面内的平均分配状况,就可以把握整个河道的扩散质空间分布特征,这是我们可以采用一维圣维南方程描述河流水动力特征或水量特征(水位、流量、槽蓄量等);用一维纵向分散方程描述扩散质在时间及河流纵向上的变化状况。特别地,对于稳态水流,可以采用常规水动力学方法推算水位、断面平均流速的沿程变化;采用分段解析解法计算扩散质浓度沿纵向的变化特征。但是,在非稳态情况下(水流随时间变化或扩散质源强随时间变化)解析解法将无能为力(水流非恒定)或十分繁琐(水流稳态、源强非恒定),这时通常采用数值解法求解河道水量、水质的时间、空间分布。在模拟方法上,无论是单一河道还是由众多单一河道构成的河网,若采用空间一维手段求解,描述水流、水质空间分布规律的控制方程是相同的,只不过在具体求解方法上有所差异而已。 7.1 单一河道的控制方程 7.1.1 水量控制方程 采用一维圣维南方程组描述水流的运动,基本控制方程为: (1) 023/42 2=+-++R Q u n g x A u x Z gA x Q u t Q ???????? (2)

式中t 为时间坐标,x 为空间坐标,Q 为断面流量,Z 为断面平均水位,u 为断面平均流速,n 为河段的糙率,A 为过流断面面积,B W 为水面宽度(包括主流宽度及仅起调蓄作用的附加宽度),R 为水力半径,q 为旁侧入流流量(单位河长上旁侧入流场)。此方程组属于二元一阶双曲型拟线性方程组,对于非恒定问题,现阶段尚无法直接求出其解析解,通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、棱柱形河道条件下,上述控制方程组退化为水力学的谢才公式,可采用相应的方法求解水流特征。 7.1.2 扩散质输运控制方程 描述河道扩散物质运动及浓度变化规律的控制方程为:带源的一维对流分散(弥散)方程,形式如下: S S h A KAC x c AE x x QC t AC r x ++-???? ??=+????????)()( (3) 式中,C 为污染物质的断面平均浓度,Q 为流量, 为纵向分散系数,S 为单 位时间内、单位河长上的污染物质排放量,K 为污染物降解系数,S r 为河床底泥释放污染物的速率。 此方程属于一元二阶偏微分方程,对于非恒定水流问题,微分方程位变系数的偏微分方程,现阶段尚无法直接求出其解析解,通常用有限差分法或其它数学离散方法求其数值解。在水流稳态、污染源源强恒定条件下,可按水动力特征将河道分为若干子段,在每个分段上,上述控制方程简化为常系数的常微分方程,可采用解析方法秋初起理论解。 7.2 单一河道一维水量水质模型

人体动力学模型与仿真研究

基于ADAMS人体动力学下肢建模与仿真 前言 人体生物力学研究的是一个多学科交叉的新兴领域,它涉及到机器人机构学、运动学、动力学、人体解剖学、外科学(特别是骨科)、摄影测量学、测试技术以及计算机辅助设计等多方面的知识。研究人体动力学的建模和仿真,获取有关运动、力学数据,对指导机电产品设计、运动康复机械设计等具有重要意义。为了满足人们的需要和安全,在一些实验中必须模拟人体作为实验对象。为了保证人体的安全和新设备的研发,因此在人体运动仿真研究中需要将人体作为某种程度的抽象,这种抽象既要尽可能反映人体的真实情况,又要易于实现。人体模型是车辆设计、动力学分析和服务型机器人设计与仿真的基础,为设计用的人体模型属于人体几何学/运动学模型,它还为动力学分析与仿真提供了必要的几何特性;为分析与仿真用的人体模型属于多体系统动力学模型。人体动力学模型是多体系统动力学在生物力学方面的最新研究成果,已在国外车辆动力学分析与仿真领域获得工程应用。如果从建模的方式来看人体模型种类可以分为以下两种。从仿真角度建模—人体仿真模型(目前主要是指运用计算机仿真软件进行人体多体仿真建模);从力学角度建模—动力学模型。 一、历史发展及现状 1.运动生物力学的国内外发展现状 有关生物体运动的力学问题很早就引起了人们的注意,早在15世纪末,意大利科学家Leonardo Da Vinci研究了人体的各种姿势和

运动,首先提出了“一切能够运动的生物体都遵循力学定律而运动”的重要观点。随着生命科学、力学和计算机技术的飞速发展,一门以研究人体力学行为特征为主的学科一运动生物力学诞生了。 运动生物力学作为一门学科,它的产生与发展,在我国还只有不到60年的历史。直到70年代后期,随着体育科学的全面进步和高科技的渗入,运动生物力学才真正活跃起来,并迅即发展成为体育科学体系中最体现现代高科技水平的学科之一。考察并分析运动生物力学的发展过程,在欣喜于运动生物力学已取得长足进步的同时, 我们还不得不承认,运动生物力学的理论基础是不完善的,在这方面的科学研究也几无进展。 人体运动分析是近年来计算机视觉领域中备受关注的前沿方向之一,是当代生物力学和计算机视觉相结合的一项重要技术,具有十分广阔和重要的应用领域,它在机器人学、仿生机械学、智能控制、人机交互、运动分析和虚拟现实等领域都有着广泛的应用。建模是研究人体运动的核心,目前的建模方法包括:有限元分析,多刚体动力学,肌肉一骨骼建模,振动力学,运动学建模以及实验等方法。 2.多体系统动力学研究的发展 多体系统动力学的核心问题是建模和求解问题,其系统研究开始于20世纪60年代。从60年代到80年代,侧重于多刚体系统的研究,主要是研究多刚体系统的自动建模和数值求解。 到了80年代中期,多刚体系统动力学的研究已取得一系列的成果,尤其是建模理论趋于成熟,但更稳定,更有效的数值求解仍然是

水文模型的分类

简述流域水文模型的类型及其应用问题 水文模型的基本类型有哪些?各有哪些作用? 论述流域水文模型的类型及其特征? 水文模型的分类 水文模型分为物理模型和数学模型两类。 物理模型是一种比尺或比拟模型模拟,前者将研究对象的原型按一定的比例在实验室 内建成物理模 型, 先对模型进行观测分析, 然后根据相似律再对原型的物理过程进行定性或 定量分析,后者是以一些物理量来比拟水的某些特性的模型。 数学模型则首先针对人们已掌握的流域径流形成的物理机制,应用物理定律建立其数 学描述方程式, 然后用数学方法时行求解, 从而获得各种情况下流域降雨与径流之间的定量 关系。 数学模型又可分为确定性模型和随机模型两类。确定性模型是描述水文现象必然规律 的数学结构; 随机模型描述水文现象随机性规律的数学结构。 确定性模型可分为集总式和分 散式模型两种,前者忽略水文现象的空间分布差异 随机模型 数学模型相对于物理模型的优点: 1、数学模型的所有条件都可以由原型所观测的数据直接给出,不受比尺的限制,即数 学模型无相似律问题。 2、数学模型的边界及其它条件既可严格控制,也可随时按实际需要改变。 3、数学模型的通用性强,只要研制出一种适合的软件就可用于解决不同的实际问题。 4、数学模型具有理想的抗干扰能力, 只要条件不变, 重复模拟可得到完全相同的结果, 不会因人、因地而异。 5、数学模型的研制费用相对便宜,运行处理费用更加便宜。 流域水文模型的分类 流域水文模型以流域为研究对象,对流域内发生降雨径流这一特定的水文过程进行数 学模拟, 即把流域上的降雨过程, 模拟计算出流域出口断面的流量过程。 从流域水文模型的 发展和应用来看, 流域水文模型属于数学模型, 可分为确定性模型和随机模型, 我们通常所 说的是指确定性模型。 从反映水文运动物理规律的科学性和复杂性程度而言,流域水文模型通常被分为三大 类:系统模型 (即黑箱模型, back-box model )、概念性模型( conceptual model )、物理模 型( physically-based model )。 系统模型将所研究的流域或区间视作一种动力系统,利用输入(一般指雨量或上游干 支流来水)与输 试题 物理模型 比尺模拟 比拟模拟 水文模型 数学模型 确定性模型 集总式模型 分散式模型

水文模型的分类

一、 试题 简述流域水文模型的类型及其应用问题 水文模型的基本类型有哪些?各有哪些作用? 论述流域水文模型的类型及其特征? 水文模型的分类 水文模型分为物理模型和数学模型两类。 物理模型是一种比尺或比拟模型模拟,前者将研究对象的原型按一定的比例在实验室内建成物理模型,先对模型进行观测分析,然后根据相似律再对原型的物理过程进行定性或定量分析,后者是以一些物理量来比拟水的某些特性的模型。 数学模型则首先针对人们已掌握的流域径流形成的物理机制,应用物理定律建立其数学描述方程式,然后用数学方法时行求解,从而获得各种情况下流域降雨与径流之间的定量关系。 数学模型又可分为确定性模型和随机模型两类。确定性模型是描述水文现象必然规律的数学结构;随机模型描述水文现象随机性规律的数学结构。确定性模型可分为集总式和分散式模型两种,前者忽略水文现象的空间分布差异。 ???? ????????????????随机模型分散式模型集总式模型确定性模型数学模型比拟模拟比尺模拟物理模型水文模型 数学模型相对于物理模型的优点: 1、数学模型的所有条件都可以由原型所观测的数据直接给出,不受比尺的限制,即数学模型无相似律问题。 2、数学模型的边界及其它条件既可严格控制,也可随时按实际需要改变。 3、数学模型的通用性强,只要研制出一种适合的软件就可用于解决不同的实际问题。 4、数学模型具有理想的抗干扰能力,只要条件不变,重复模拟可得到完全相同的结果,不会因人、因地而异。 5、数学模型的研制费用相对便宜,运行处理费用更加便宜。 流域水文模型的分类 流域水文模型以流域为研究对象,对流域内发生降雨径流这一特定的水文过程进行数学模拟,即把流域上的降雨过程,模拟计算出流域出口断面的流量过程。从流域水文模型的发展和应用来看,流域水文模型属于数学模型,可分为确定性模型和随机模型,我们通常所说的是指确定性模型。

研究控制非线性动力学模型

Study on Nonlinear Dynamical Model and Control Strategy of Transient Process in Hydropower Station with Francis turbine Haiyan Bao , Jiandong Yang, Liang Fu State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University No.8 Donghu South Road, Wuchang District, Wuhan 430072, China Haiyan_8931@https://www.doczj.com/doc/b63890285.html, Abstract —The transient process in conduits of hydropower stations is a very complicated dynamic procedure coupled with fluid, machines, electricity. In this paper, a whole nonlinear dynamical model of transient process in hydropower station with Francis turbine has been developed, and the control strategies of each transient process are studied. The nonlinear characteristics of hydraulic turbine and the elastic water hammer effect of pressure water supply conduit are considered in the model. The developed model is accurate enough to represent and simulate each transient process of the plant and may enable a plant operator to carry out economical, convenient study for the static stability and transient stability of the hydropower station under a wide range of transient processes. In addition, the literature takes a hydropower station as engineering case to simulate the transient processes of hydro-generator units ’ start-up, load variation, full load rejection from the grid and emergency stop. And the results of simulation are very satisfied. Keywords-hydraulic transients; nonlinear mathematical model; numerical simulation; control strategy I.I NTRODUCTION H ydropower is an important and vital renewable energy resource, which converts energy in flowing water into electricity. Generally, a hydro-generator unit has many different operating conditions, and any operating condition changes will result in different hydraulic transients. The calculation of hydraulic transient is a key link for the safety and reliability of units and hydraulic installations. Traditionally, the objective of hydraulic transient calculation is to predict three primary regulation guaranteed parameters including the maximum dynamic pressure in the spiral case, the maximum rising ratio of rotating speed and the draft tube minimum pressure, consequently to ensure safety operation of hydropower station. H owever, with the development of hydroelectric construction and technology in China, the content of hydraulic transient calculation is continuously being enriched, it already not only include calculation of regulation guaranteed parameters, but also include calculation and research of stabilization and dynamic quality [1]. In conventional hydropower stations, there are a series of hydraulic transient processes, such as start-up, load variation, full load rejection from the grid, and emergency stop, where power and frequency regulations may always be needed [2]. In order to design suitable control law, stabilize the nonlinear systems, solve many existing control problems, reduce operating costs and energy losses, and improve guarantee security and safety of equipments and plants, it is necessary to develop a whole nonlinear dynamical model that is accurate enough to represent and simulate each transient process of the plant. The developed model may enable a control system designer or a plant operator to carry out accurate, economical, convenient study for the static stability and transient stability of the hydropower station under a wide range of operational modes and nonlinear process conditions, and to design the suitable control strategy, so as to improve stability of hydro-generator units. The literature review carried out in this work finds some published research works. In [3], a new kind of start-up rule is proposed, by using this rule the contradiction between fast start-up and smooth start-up is eliminated; In [4], it analyses the adjusting mode of power adjustment in digital electric-hydraulic governor, and how to realize power adjustment; In [5], the transient performance index of hydro-generator unit in a full load rejection are studied. owever, in the aforementioned published research works, the effect of hydraulic turbine characteristics and the elasticity of conduit walls on the transient process are neglected . In addition, a whole nonlinear dynamical model that can simulate each transient process of the plant isn’t developed in predecessors’ research works. In china, some large-scale hydropower stations often use the complex arrangement nowadays, moreover, the hydraulic conduits are getting longer, and its nonlinearity is very obvious. Therefore, it is very important and necessary to develop a whole nonlinear dynamical model for the complex hydropower system. II.M ATHEMATICAL M ODELS For developing the whole nonlinear mathematical model, the hydropower plant system is decomposed into decoupled dynamical modules as illustrated in Fig. 1, and a mathematical model for each module is developed. 978-1-4244-2487-0/09/$25.00 ?2009 IEEE

水力学的任务及发展概况

第一章绪论 第一节水力学的任务及其发展概况 一、水力学的任务及意义 1.水力学任务 水力学是研究液体的平衡和机械运动规律及其实际应用的一门学科,是力学的一个重要分支。 1.1 对象:液体,以水为代表,又如,石油等 1.2 内容: (1)液体平衡和机械运动规律(宏观的,非微观的运动) (2)在工程(水利工程等领域)上应用(用于人类改造自然的活动) 注:实验在在哲学上属于实践的范畴其成果是检验水力学理论的唯一标准 2 学习水力学的意义 以水利工程为例,说明水力学的广泛应用 2.1液体对建筑物的作用力问题 当关闭闸门,水库蓄水时,为了计算闸门的强度、刚度、校核大坝的稳定性,必须考虑上下游水对大坝和闸门的作用力管道水击调压井。 2.2泄水建筑物的过流能力问题 当渲泄洪水时,必须确定校核大坝所能够通过流量,以确保大坝安全泄洪;或已知泄量,确定大坝的溢流宽度。 2.3泄水建筑物的下游泄洪消能问题 由于大坝壅高水位,泄洪时,下游的水流动能较大,会冲击河床,危及大坝的安全。因此,必须采取工程措施,消耗过大的动能,减轻对河床的冲刷。 2.4河渠水面曲线计算问题

2.5泄水建筑物的渗流问题 大坝建成后,水流会通过土壤、岩石中的缝隙渗流,对坝基产生作用力,同时产生渗透变形,会危及大坝的安全。 二、水力学的发展简史 1. 古代中国水力学发展 几千年来,水力学是人们在与水患作斗争发展生产的长期过程中形成和发展起来的。 相传四千多年前(公元前2070,夏左右)大禹治水他采用填堵筑堤,疏通导引方法,治理了黄河和长江。例如,《庄子·天下篇》所说,大禹“堙(yin)洪水,决江河,而通四夷九州”,治理了“名川三百,支川三千,小者无数”。 春秋战国末期(公元前221前左右)秦国蜀郡太守李冰在岷江中游修建了都江堰,闻名世界的防洪灌溉工程,消除了岷江水患,灌溉了大片土地,使成都平原成为沃野两千年来,一直造福于人类。都江堰工程采取中流作堰的方法,把岷江水分为内江和外江,内江供灌溉,外江供分洪,这就控制了岷江急流,免除了水灾,灌溉了三百多万亩农田。说明当时对堰流理论有一定认识。

珠江河网与河口一二维水沙嵌套数学模型研究

基金项目作者简介博士研究生 珠江河网与河口一张蔚严以新水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京 摘要利用三级联合解法和伶仃 洋平面二维水沙模型采用了正交曲线坐标下和 法 个交接面的水 利用 月枯季和 月洪季实测的水文资料进行验证 结果表明模型计算结果无论在珠江三 该模型可用来模拟珠江三角洲河网和伶仃洋的水沙运动过程 关键词嵌套数学模型珠江三角洲伶仃洋 诸多学者所关注 以前这方面的工作主要以水动力与水环境为主 本文的 一维河网水沙数学模型及其求解方法 控制方程 河网区非恒定流和悬沙输运用圣维南方程组和非平衡悬沙输运方程及河床变形方程来描述 连续方程 动量方程 悬沙输运方程 河床变形方程

为断面流量为水面宽度为断面水 为悬沙恢复饱和系数 并给出的挟沙能力公式其中 模型的求解方法 对于珠江三角洲河网 法 即本文所采用的所有节点的含沙量控制方程组所有单一河流断面处的含沙量通过单一河流悬沙输运的求解方法获得 式中 假设河流汊口节点在个时步内冲淤较小悬沙输运守恒公式为 式中 全顺流 全逆流 式中为递推系数其求解要考 虑单一河道水流流向 则所有节点 含沙量的控制方程为 式中 可得到所有断面的含沙量 平面二维水沙数学模型及其求解方法 控制方程 水流连续方程

方向动量方程 二维悬移质不平衡输沙基本方程 河床变形方程 其中为水深平均挟沙能力为悬沙平均沉速 这里 平涡粘扩散系数 模型的求解方法 法 其中对流项采用迎风跟一维模型 一样 嵌套连接条件 水力因子通过接口断面法传递无需重叠一个一维河段来传递水力因子一维模型的下边界即为二维模型的上边界 本模型中一维与二维嵌套模型连接的基本断面共有个分别是连接 的基本条件就是在连接断面上的水位悬移质输沙量连续 分别表示一维模型在第个连接断面的水位流量及悬沙含沙量值分别表示二维模型在第

系统动力学模型

第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具,如同物理实验室、化学实验室一样,也被称之为战略研究实验室,自从问世以来,可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 1.1 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法,它是系统科学的一个分支,也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科,实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导,建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系,其主要含义如下: 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法; 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统; 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题,故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”; 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法,但要有计算

机仿真语言DYNAMIC的支持,如:PD PLUS,VENSIM等的支持; 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系; 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果,即坐标图象和二维报表; 系统动力学模型建立的一般步骤是:明确问题,绘制因果关系图,绘制系统动力学模型流图,建立系统动力学模型,仿真实验,检验或修改模型或参数,战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统,因此,许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力,并积极开展了区域发展,城市发展,环境规划等方面的推广应用工作,因此,各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特(JAY.W.FORRESTER)提出来的。目前,风靡全世界,成为社会科学重要实验手段,它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题,城市发展,企业管理等领域进行了卓有成效的研究,接连发表了《工业动力学》,《城市动力学》,《世界动力学》,《增长的极限》等著作,引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年,后来,陆续做了大量的工作,主要表现如下: 1)人才培养

水力学与桥涵水文试题及答案

1临界xx: 以全渠的临界水深作均匀流动时相应的底坡称为临界底坡。 2造床流量: 为了便于对河床演变进行研究,用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量。 3、桥孔净长: 桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度成为桥孔净长。 4、抽样误差: 用样本代表总体确定参数时必定存在一定误差,这个误差称为抽样误差。 5、重现期: 洪水频率的倒数,即某一变量在若干年后再次出现的时距。 1、易流动性: 静止时,液体不能承受切力、抵抗剪切变形的特性。 2、局部阻力: 局部边界条件急剧改变引起流速沿程突变所产生的惯性阻力。 3、弯曲系数: 河道全长与河源到xx的直线xxxx。 4、河槽集流: 坡面汇流由溪而涧进入河槽,最后到达流域出口断面的过程。 5、设计流量: 符合规定频率标准的流量。

1、xx均匀流: 水流的水深、断面平均流速沿程都不变的均匀流动。 2、流域: 一条河流两侧汇集水流的区域称为该河流的流域。 3、河相关系: 河流在水流、泥沙及河床的长期相互作用下,能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡状态,这种均衡状态与河流的有关部门要素常存在某种函数关系,这种函数关系称为河流的河相关系。 4、冲止流速: 桥下一般冲刷停止时垂线平均流速。 5、xx频率: P=m/n*100%,n年中等于或大于洪水流量的年数与具有最大流量值的总年数的比值。 1、临界水深: 在断面形式与流量给定的条件下,相对应于断面比能为最小时的水深。 2、径流总量: 一段时间内通过河流过水断面的总水量。 3、造床流量: 为了便于对河床演变进行研究,用一个与多年流量过程的综合造床作用相当的流量作为代表流量,称为造床流量。 4、桥孔xx: 设计水位上两桥台前缘之间的水面宽度。

地下水动力学(专升本)

地下水动力学(专升本) 填空题 1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ;第二模型主要考虑了___(2)___ 。(4分) (1). 标准答案是: 井附近水流垂直分速度(2). 标准答案是: 潜水的弹性释水和迟后给水 2. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质的渗透系数越大,则折射角就越___(3)___ 。(2分) (1). 标准答案是: 大 3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数;第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑 ___(7)___ 的越流系统;第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。(12分) (1). 标准答案是: 弱透水层的弹性释放(2). 标准答案是: 补给层水头变化 (3). 标准答案是: 弱透水层弹性释水(4). 标准答案是: 补给层水头变化 (5). 标准答案是: 补给层水头的变化(6). 标准答案是: 弱透水层弹性释水 4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ,在各向异性岩层中是___(11)___ 。在三维空间中它由___(12)___ 组成,在二维流中则由___(13)___ 组成。(8分) (1). 标准答案是: 标量(2). 标准答案是: 张量 (3). 标准答案是: 九个分量(4). 标准答案是: 四个分量 5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。 (1). 标准答案是: 岩层透水性与空间坐标(2). 标准答案是: 岩层透水性与水流方向 6. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。(2分) (1). 标准答案是: 不一致的; 问答题 7. 如下图所示的水文地质条件,已知水流为稳定一维流,画出1、2断面间的水头曲线。 (18分)

2007年7月自考水文学与水力学试题试卷真题

做试题,没答案?上自考365,网校名师为你详细解答! 浙江省2007年7月高等教育自学考试 水文学与水力学试题 课程代码:02403 一、填空题(本大题共17小题,每空1分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.描述液体运动的方法主要有拉格朗日法和欧拉法,那么在实际工程 中,_______ 是主要理论分析方法。 2.欧拉平衡微分方程表明,在静止流体中,单位质量流体所受到的质量 力与___________相互平衡。 3.作用于静止流体同一点压强的大小各向相等,与___________ 无关。 4.据雷诺实验,液流有层流和紊流两种流态,对管流当___________时为 层流,否则为紊流。 5.渗透系数是反映渗流特性的一个综合指标,其单位为_______。 6.水流流经一突然扩大的管段,管道直径由200mm变为300mm,则该突 然扩大管道中局部阻力系数(以小管径的速度为准)等于 ___________。 7.渗流模型中的水流流量________ 相应点上实际渗流场中的流量。(大 于、小于、等于) 8.按堰的下游水位对堰流泄流能力的不同影响,堰流可分为_________和 _________。 9. 实用堰的流量系数一般__________(大于、小于、等于)薄壁堰的流 量系数。 10.______________消能措施是把下泄水流挑射至远离建筑物的下游河床 中。 11.在淹没出流时,堰顶水流处于_______________ (急流、缓流、临界流)。 12.目前的桥涵水文研究方法主要以_______________法为主。 13.河床演变的最根本原因是______________________。 14.河流长度是指从河口沿___________________的距离。 15.河床径流的主要影响因素是降水、蒸发和_____________________。16.小桥涵水文勘测的目的是为了确定______________和

动力学模型

月球软着陆控制系统综合仿真及分析(课程设计) 在月球探测带来巨大利益的驱使下,世界各国纷纷出台了自己的探月计划,再一次掀起了新一轮探月高潮。在月球上着陆分为两种,一种称为硬着陆,顾名思义,就是探测器在接近月球时不利用制动发动机减速而直接撞击月球。另一种称为软着陆,这种着陆方式要求探测器在距月面一定高度时开启制动系统,把探测器的速度抵消至零,然后利用小推力发动机把探测器对月速度控制在很小的范围内,从而使其在着陆时的速度具有几米每秒的数量级。显然,对于科学研究,对探测器实施月球软着陆的科学价值要大于硬着陆。 1月球软着陆过程分析 目前月球软着陆方式主要有以下两种方式: 第一种就是直接着陆的方式。探测器沿着击中轨道飞向月球,然后在适当的月面高度实施制动减速,最终使探测器软着陆于月球表面。采用该方案时,探测器需要在距离目标点很远时就选定着陆点,并进行轨道修正。不难发现,该方法所选的着陆点只限于月球表面上接近轨道能够击中的区域,所以能够选择的月面着陆点的区域是相当有限的。 第二种方法就是先经过一条绕月停泊轨道,然后再伺机制动下降到月球表面,如图17-1所示。探测器首先沿着飞月轨道飞向月球,在距月球表面一定高度时,动力系统给探测器施加一制动脉冲,使其进入一条绕月运行的停泊轨道;然后根据事先选好的着陆点,选择霍曼变轨起始点,给探测器施加一制动脉冲,使其进入一条椭圆形的下降轨道,最后在近月点实施制动减速以实现软着陆。 主制动段 开始点 图17-1 月球软着陆过程示意图 与第一种方法相比,第二种方法有以下几个方面较大的优越性: 1)探测器可以不受事先选定着陆点的约束,可以在停泊轨道上选择最佳的着陆点,具有很大的选择余地。

生态水力学耦合模型及其应用_陈求稳

2005年11月 水 利 学 报 SHUILI XUEBAO 第36卷 第11期 收稿日期:2004-12-27 基金项目:中国科学院/百人计划0资助项目 作者简介:陈求稳(1974-),男,湖北人,博士,研究员,主要从事流域及河口水资源与生态环境研究以及模型系统开发应用。 E_mail:qi uwen.chen@wldelf t.nl 文章编号:0559-9350(2005)11-1273-07生态水力学耦合模型及其应用 陈求稳,欧阳志云 (中国科学院生态环境研究中心,北京 100085) 摘要:生态水力学是研究水动力学和水生态系统动力学之间相互作用的一门新兴的交叉学科。它一方面研究水力条件的改变对水生态系统平衡以及生物多样性的影响,另一方面研究水生态系统的演变对水力情势的反作用。生态水力学模型是探讨这些复杂过程的有力工具,甚至可以用来评价生态恢复方案的效率。本文论述了生态水力学的研究目的和范围,并从三个方面阐述了建立耦合生态水力学模型的思路和方法,包括模型模式融合、模型方法集成和时空尺度耦合。模型在莱茵河下游生态栖息地评价和荷兰Velu we 湖沉水植物竞争性生长模拟等实例中的应用表明耦合生态水力学模型有很好的应用前景。 关键词:耦合;模型模式;模型方法;时空尺度 中图分类号:X17114文献标识码:A 生态水力学是一门新兴的交叉学科,研究水动力学和水生态系统动力学之间的相互动态关系。生态水力学的前身一般认为是环境水力学,主要研究物质在水体的迁移和转化以及其浓度对生物生命的影响,但对生物及生态动力学过程较少涉及。而以前存在的一些水生态模型基本上都局限在水生生物的生理特征研究和生境评价上,很少涉及动力学部分,属于静态模型。近年的研究发现如果不结合水文和水力学过程,很多生态问题很难解释,例如水华。水华是一个典型的生态恶化和生物多样性降低的例子。当水体的污染超过一定的临界或者水体遭到较大的水力扰动如飓风时,为浮游植物的生长创造了有利条件,使某一种(或几种)藻类在竞争性生长中取得绝对优势。单一藻类的恶性生长既抑制了其他生物的生长,又可能打破了系统的食物链,从而使生态系统进入一个不健康的循环和平衡 [1]。此时系统几乎是不可能依靠自身的回复力得到恢复的,人工修复成为必要手段。水华的产生既有生物生理的因素,更有水动力学的因素,因此生态水力学是研究水华现象和进行水华预报的重要方法。 生态水力学的研究范围包括生态流量、鱼道、水质、富营养化与水华、洪泛区、湿地[2],水生态栖息地和水域生态修复等[3]。对于河流,流态的改变影响河床地貌的变迁和沉积物的分布,从而影响河床岸坡植被的生长和生物多样性;与此同时河床植被的变化改变了河流糙率和河床稳定性,从而影响流态。这是一个双向的动态过程,其研究对湿地的利用和保护、洪泛区修复和流域系统管理有重要指导意义。 同样的对于湖泊,湖流和波浪影响营养物的输送和底质的沉积与再悬浮,水力调节湖水位影响水体稳定性和光照条件,这些对湖泊中藻类和沉水植物之间的竞争性生长有重要影响;而沉水植物的生长对稳定底质、净化水体和湖泊修复有重要功能。因此研究湖泊水力条件、水生植物、藻类以及鱼类之间的动力关系是湖泊生态工程恢复首先需要解决的问题。 与生态水工学 [4,5]不同的是生态水工学主要从宏观上研究水资源工程对生态的影响,而生态水力学则是研究水与生态系统之间的基础动力学过程[6]。生态水工学提出了生态水力学研究的必要性和内容[4],而生态水力学研究成果为生态水工学提供支持。)1273)

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