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明渠均匀流的摩阻流速及流速分布 被引量：52
1
作者 刘春晶 李丹勋 王兴奎 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期950-955,共6页
在水槽系统上对明渠恒定均匀流进行了系列实验,利用实测流速资料,对明渠均匀流摩阻流速的各种方法(雷诺应力法、对数流速分布法、阻力平衡法等)的计算结果进行了对比,并分析了流速分布。结果表明:(1)利用阻力平衡法计算摩阻流速时应考... 在水槽系统上对明渠恒定均匀流进行了系列实验,利用实测流速资料,对明渠均匀流摩阻流速的各种方法(雷诺应力法、对数流速分布法、阻力平衡法等)的计算结果进行了对比,并分析了流速分布。结果表明:(1)利用阻力平衡法计算摩阻流速时应考虑边壁影响;(2)包含尾流函数的对数-尾流公式比单一对数公式可以更好的符合实测数据。用单一对数公式描述垂线流速分布时,应采用较小的Karman常数;(3)现有大量明渠均匀流实测资料中,用常用的Karman常数(κ=0.4)时单一对数公式仍可以较好的表示全水深流速分布是因为采用了较大的摩阻流速。 展开更多
关键词 明渠流 流速分布 摩阻流速 试验研究
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基于黎曼近似解的溃堤洪水一维-二维耦合数学模型 被引量：50
2
作者 姜晓明 李丹勋 王兴奎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期214-221,共8页
采用一维-二维耦合数学模型对溃堤洪水进行模拟,可以发挥两者优势,提高计算效率。将基于黎曼近似解Godunov格式的一维、二维水流数学模型通过堰流公式进行耦合,实现交界面的水力要素交互;一维、二维模型均采用中心形式的有限体积法求解... 采用一维-二维耦合数学模型对溃堤洪水进行模拟,可以发挥两者优势,提高计算效率。将基于黎曼近似解Godunov格式的一维、二维水流数学模型通过堰流公式进行耦合,实现交界面的水力要素交互;一维、二维模型均采用中心形式的有限体积法求解,分别采用HLL格式和Roe格式计算界面通量,具有一致的空间同步性。通过经典算例验证了模型的可靠性和稳定性,应用耦合模型对1998年松花江干流胖头泡溃堤洪水进行了模拟计算,较好地模拟了溃堤洪水的演进过程与淹没范围,对200年一遇洪水的分洪效果进行了分析,为此区域的分洪利用及松花江中上游防洪调度提供参考依据。 展开更多
关键词 水动力学 有限体积法 一维、二维耦合模型 溃堤洪水 松花江防洪
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ArcGis9.0中基于DEM的水文信息提取方法 被引量：39
3
作者 张超 郑钧 +1 位作者 张尚弘 王兴奎 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第11期1-4,共4页
文中详细介绍了ArcG is 9.0中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题,DEM数据的快速裁剪,不同精度DEM数据拼接的方法和技巧。
关键词 ARCGIS 9.0 DEM 栅格数据 河网 水文信息 数据提取 拼接
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溃堤洪水的一维、二维耦合水动力模型及应用 被引量：36
4
作者 张大伟 李丹勋 +1 位作者 陈稚聪 王兴奎 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期149-154,共6页
为了减小因溃堤洪水而造成的人员生命和财产损失,本文建立了能够对天然河道溃堤水流进行模拟的一维、二维耦合数学模型。一维水流模型采用Preissmann格式离散求解,二维水流模型采用基于非结构网格的Roe格式离散求解,在一、二维模型的链... 为了减小因溃堤洪水而造成的人员生命和财产损失,本文建立了能够对天然河道溃堤水流进行模拟的一维、二维耦合数学模型。一维水流模型采用Preissmann格式离散求解,二维水流模型采用基于非结构网格的Roe格式离散求解,在一、二维模型的链接处采用堰流公式实现河槽内外水流的交互。通过典型测试算例验证了本耦合模型的可靠性和稳定性。检验后的耦合模型为大江大河的溃堤洪水计算提供了基础,将该模型成功应用于松花江哈尔滨段松北分洪区溃堤洪水的模拟,所得信息可以为防洪决策部门提供参考依据。 展开更多
关键词 水动力学 溃堤洪水 一、二维耦合模型 松北分洪区
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农业非点源污染预测模型研究进展 被引量：31
5
作者 王少丽 王兴奎 许迪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期265-271,共7页
农业非点源污染是一种间歇发生、随机性、突发性、不确定性很强的复杂过程,因此,模型化研究一直是非点源污染研究领域的一个核心内容。该文回顾了农业非点源污染预测模型的发展,简要阐述了国外农田尺度和流域规模尺度农业非点源污染模... 农业非点源污染是一种间歇发生、随机性、突发性、不确定性很强的复杂过程,因此,模型化研究一直是非点源污染研究领域的一个核心内容。该文回顾了农业非点源污染预测模型的发展,简要阐述了国外农田尺度和流域规模尺度农业非点源污染模拟模型的功能和研究进展,对中国非点源污染预测、模型发展及存在问题进行了论述,提出从农业生产和水环境保护的角度去探讨污染物运移特征和定量预测模型,结合3S技术,并考虑非点源污染的不确定性将是今后非点源污染模型研究的主要内容之一。 展开更多
关键词 农业非点源 污染 预测模型 地理信息系统
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基于GIS的泥石流过程模拟三维可视化 被引量：16
6
作者 刘学 王兴奎 王光谦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期388-392,共5页
泥石流过程模拟的三维可视化不仅能改善泥石流过程信息的视觉效果， 更能有助于发现泥石流运动的宏观规律， 并为过程模拟数据的深层次分析奠定基础。分析了基于流团模型的泥石流过程模拟系统（ＤＥＢＲＩＳ）的数据结构和栅格式ＧＩＳ... 泥石流过程模拟的三维可视化不仅能改善泥石流过程信息的视觉效果， 更能有助于发现泥石流运动的宏观规律， 并为过程模拟数据的深层次分析奠定基础。分析了基于流团模型的泥石流过程模拟系统（ＤＥＢＲＩＳ）的数据结构和栅格式ＧＩＳ－ ＥＲＤＡＳ系统的数据结构，设计了ＤＥＢＲＩＳ与ＥＲＤＡＳ间的数据转换算法， 从而实现了两个系统间的可视化集成即基于地理信息系统（ＧＩＳ） 的泥石流过程模拟三维可视化。 展开更多
关键词 地理信息系统 泥石流 流团模型 集成 三维可视化
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长江寸滩站卵石推移质的运动规律 被引量：22
7
作者 王兴奎 陈稚聪 张仁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第4期32-38,共7页
本文将寸滩站1966—1988年实测的2167组卵石推移质资料输入计算机。通过统计分析,得出卵石推移质的颗粒级配、起动流速、推移带宽度及输沙率等结果,为生产和科研提供了基本资料。
关键词 卵石 泥沙 推移质 运动 规律
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分汊河道水流运动特性研究 被引量：29
8
作者 姚仕明 张超 +1 位作者 王龙 王兴奎 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期49-52,57,共5页
在边界拟合正交曲线坐标系下,运用同位网格模式和界面动量插值的条件建立了二维水流数学模型,采用天然河段的实测资料对模型进行了验证。运用该模型研究了长江中游弯曲型分汊河道分流区在不同流量情况下水流运动与挟沙力因子的变化规律... 在边界拟合正交曲线坐标系下,运用同位网格模式和界面动量插值的条件建立了二维水流数学模型,采用天然河段的实测资料对模型进行了验证。运用该模型研究了长江中游弯曲型分汊河道分流区在不同流量情况下水流运动与挟沙力因子的变化规律,为研究三峡蓄水后对坝下游河道的影响提供了研究手段。 展开更多
关键词 河流动力学 分汉河道 数值模拟 动量插值
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明渠水流的紊动特性 被引量：22
9
作者 王兴奎 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第4期12-21,共10页
本文采用先进的二维激光流速仪系统地量测了明渠水流的紊动特性,探讨了明渠水流的紊动机理。根据实测资料,得出了各种紊动统计参数的数学表达式,为研究水流的紊动结构及悬移质泥沙的运动机理提供了可靠的验证资料。
关键词 明渠水流 紊动特性 流速仪
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应用DRAINMOD农田排水模型对地下水位和排水量的模拟 被引量：28
10
作者 王少丽 王兴奎 +1 位作者 S.O.Prasher C.S.Tan 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期54-59,共6页
农田排水工程在防御涝渍灾害、促进农作物正常生长和改善田间耕作管理等方面起着积极的作用，合理的排水系统设计是保证排水系统正常运行、作物正常生长的关键。以水平衡理论为基础建立的DRAINMOD模型，可用于研究排水系统对作物生长和... 农田排水工程在防御涝渍灾害、促进农作物正常生长和改善田间耕作管理等方面起着积极的作用，合理的排水系统设计是保证排水系统正常运行、作物正常生长的关键。以水平衡理论为基础建立的DRAINMOD模型，可用于研究排水系统对作物生长和各水文要素的影响，适用于浅地下水位和较湿润地区。该文对模型的基本原理和参数输入要求进行了详细描述，采用加拿大安大略省南部Eugene F．Whelan试验站自由排水和控制排水—地下灌溉两种水位管理条件下，1992～1994年6～8月地下水埋深观测值、3年地表径流和地下排水水量观测值对模型进行了模拟验证。图形显示和统计参数指标分析表明，模拟值与观测值拟合较好，表明模犁具有良好的水文模拟性能，可用于预测地下水埋深、地表和地下排水量，是农田排水工程设计和水管理的有效工具。 展开更多
关键词 DRAINMOD模型 地下排水 地表径流 水位管理
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基于遥感影像的城市人口密度模型 被引量：22
11
作者 吕安民 李成名 +1 位作者 林宗坚 王兴奎 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期158-164,共7页
分析了常用的城市人口遥感估算方法,指出了其特点和不足,在土地利用密度法的基础上作了改进。土地利用密度法的关键是抽样区的代表性,抽样区选择的不当,就会给人口计算带来较大的误差。实际上,抽样区的选择有较大的难度,而且实地区域和... 分析了常用的城市人口遥感估算方法,指出了其特点和不足,在土地利用密度法的基础上作了改进。土地利用密度法的关键是抽样区的代表性,抽样区选择的不当,就会给人口计算带来较大的误差。实际上,抽样区的选择有较大的难度,而且实地区域和抽样区相比总会有一定的差异,所以人口估计误差是不可避免的。作者试图避开抽样区的选择而估计出各种居住类型的人口密度,提出的方法不需要实地抽查人口密度,减少了估算的工作量,建立的数学模型没有抽样的随机性误差影响,结果从整体上达到了最优。 展开更多
关键词 城市人口密度模型 遥感影像 土地利用密度法 人口普查 工作原理 中国
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三峡水库2003年蓄水以来库区干流泥沙淤积初步分析 被引量：28
12
作者 胡江 杨胜发 王兴奎 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期39-44,共6页
基于三峡水库2003年蓄水至2010年间的实测资料,对库区干流的泥沙淤积量、淤积分布及断面淤积方式进行了详细分析。结果表明,三峡水库干流河道泥沙淤积主要发生在常年库区内,平面上呈不连续分布,其断面淤积形态主要有三种。三峡库区干流... 基于三峡水库2003年蓄水至2010年间的实测资料,对库区干流的泥沙淤积量、淤积分布及断面淤积方式进行了详细分析。结果表明,三峡水库干流河道泥沙淤积主要发生在常年库区内,平面上呈不连续分布,其断面淤积形态主要有三种。三峡库区干流泥沙淤积分布与河道的平面形态以及断面的平均水深和平均流速等参数关系密切,本文统计分析得出了发生泥沙淤积时断面平均流速与水深间的经验关系。 展开更多
关键词 三峡水库 库区干流 泥沙淤积
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明渠弯道水流平均运动规律试验研究 被引量：27
13
作者 陈启刚 钟强 +1 位作者 李丹勋 王兴奎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期369-375,共7页
利用高频粒子图像测速PIV(Particle Image Velocimetry)系统对明渠弯道水流进行了测量,在两种不同试验方式的配合下,不仅提供了大量高精度的平面二维流场数据,还成功重构了弯道水流的三维平均流速场,为深入研究弯道水流复杂的时均流动... 利用高频粒子图像测速PIV(Particle Image Velocimetry)系统对明渠弯道水流进行了测量,在两种不同试验方式的配合下,不仅提供了大量高精度的平面二维流场数据,还成功重构了弯道水流的三维平均流速场,为深入研究弯道水流复杂的时均流动结构提供了试验依据。试验结果表明,由于弯道曲率不连续,水流主流区在弯道入口位于凸岸附近,随后在离心力的作用下逐渐转移至凹岸,并一直维持至弯道出口;凹岸顶托及环流运动导致不同横向位置处的纵向流速剖面近床面区域速度梯度及最大流速的位置沿程发生改变;弯道曲率越大,最大水深平均纵向流速转移至靠近凹岸一侧的位置离弯道入口越远;受上游直段二次流的影响,环流运动在弯道入口断面呈三涡结构,随后快速衰减为双涡结构;弯道主环流的强度沿程先增加后减小,涡核位置沿程往复摆动。 展开更多
关键词 明渠弯道 粒子图像测速 流速剖面 环流运动 涡结构 弯道曲率
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图像处理技术在河工模型试验流场量测中的应用 被引量：24
14
作者 王兴奎 庞东明 +1 位作者 王桂仙 安凤玲 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1996年第4期21-26,共6页
本文系统介绍了图像处理在流场分析中的应用及摄录像系统的配置、操作和计算软件开发的一般原理．对系统的量测误差作了全面的分析并用专门设计的试验进行了检验，量测误差小于１．０％．本文研制开发的流场图像处理系统操作灵活，软件... 本文系统介绍了图像处理在流场分析中的应用及摄录像系统的配置、操作和计算软件开发的一般原理．对系统的量测误差作了全面的分析并用专门设计的试验进行了检验，量测误差小于１．０％．本文研制开发的流场图像处理系统操作灵活，软件功能齐全，能够快速得出全流场表面流速的大小和方向。 展开更多
关键词 河工模型 图像处理 流速量测 流场显示 误差 泥沙模型
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异重流潜入规律研究 被引量：23
15
作者 姚鹏 王兴奎 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第8期77-83,共7页
本文对异重流潜入机理进行了分析，表明潜入过程中流速分布的根本变化对潜入的作用是研究异重流潜入条件的核心．文中提出了异重流潜入模型，引入了潜入动量修正系数，得到异重流潜入点处修正佛汝德数与水槽底坡、异重流阻力系数、水槽... 本文对异重流潜入机理进行了分析，表明潜入过程中流速分布的根本变化对潜入的作用是研究异重流潜入条件的核心．文中提出了异重流潜入模型，引入了潜入动量修正系数，得到异重流潜入点处修正佛汝德数与水槽底坡、异重流阻力系数、水槽宽度、单宽流量及含沙量的定量关系．用本文及范家骅等的两种试验条件相差较大的潜入试验资料对模型分析和验证，表明计算值与实测值相吻合． 展开更多
关键词 异重流 潜入点 流速 分布 水槽 试验
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黄土坡面细沟发育过程中的重力侵蚀实验研究 被引量：24
16
作者 韩鹏 倪晋仁 王兴奎 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期51-56,61,共7页
利用室内模拟实验的方法对典型坡度条件下黄土坡面细沟发育过程中的重力侵蚀规律进行了研究。通过对水沙测量结果的统计分析 ,同时结合实验中对重力侵蚀现象的观测 ,给出了实验条件下的临界重力侵蚀含沙量 ,以此为依据计算了重力侵蚀产... 利用室内模拟实验的方法对典型坡度条件下黄土坡面细沟发育过程中的重力侵蚀规律进行了研究。通过对水沙测量结果的统计分析 ,同时结合实验中对重力侵蚀现象的观测 ,给出了实验条件下的临界重力侵蚀含沙量 ,以此为依据计算了重力侵蚀产沙量及重力侵蚀量达到总侵蚀量 5 0 %时对应的“中值时间”。结果表明 ,在细沟发育过程中 ,重力侵蚀产沙量存在着由增大到减小再到波动的变化趋势 ,这一趋势对坡面产沙变化具有重要的影响。重力侵蚀发生的中值时间则由小变大 。 展开更多
关键词 黄土坡面 细沟 重力侵蚀 中值时间
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基于GIS的空间过程模拟建模方法研究 被引量：18
17
作者 刘学 王兴奎 王光谦 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 1999年第6期476-480,共5页
ＧＩＳ空间过程建模分析功能是ＧＩＳ走向广泛应用的基础。为了实现这一目标，不仅要求ＧＩＳ的数据模型能够充分表达过程模拟所需的基本数据集和模拟模型的输出数据集，还要求ＧＩＳ提供更加丰富的空间分析功能，尤其是多时相空间分析... ＧＩＳ空间过程建模分析功能是ＧＩＳ走向广泛应用的基础。为了实现这一目标，不仅要求ＧＩＳ的数据模型能够充分表达过程模拟所需的基本数据集和模拟模型的输出数据集，还要求ＧＩＳ提供更加丰富的空间分析功能，尤其是多时相空间分析功能。但现有ＧＩＳ本质上都是静态系统，不仅无法完善地表达时间变量及时空拓扑，也没有提供充足的时空分析功能。完全改变或较大修改数据模型，并开发大量的但可能只具有较窄的应用范围的时空分析模型不会被ＧＩＳ开发者所接受。因此，针对空间过程模拟问题。 展开更多
关键词 地学空间过程 过程模拟模型 GIS集成
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PIV流场量测中图像变形的修正 被引量：10
18
作者 禹明忠 王兴奎 +1 位作者 庞东明 王殿常 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第5期59-62,共4页
在用PIV技术测量流速场时 ,会因图像的几何变形而引起计算的误差。本文试验标定了不同型号的摄像系统的变形误差 ,论证了图像几何变形的特性 ,并提出了相应的校正公式 ,推荐的系统配置经校正后的图像几何变形误差小于 0 .4个象素。
关键词 镜头标定 粒子图像测速 颗粒示踪 图像处理 PIV技术 流速场 摄像机
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推移质平衡输沙率公式研究 被引量：24
19
作者 孟震 陈槐 +1 位作者 李丹勋 王兴奎 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1080-1088,共9页
将确定性方法和随机性方法相结合,以单位时间内单颗粒泥沙的交换次数代替交换时间,基于颗粒受力平衡推导了推移质颗粒的平均运动速度。结合Bagnold水流功率和Einstein起动概率的基本概念,推导了一个推移质平衡输沙率公式。该公式的系数... 将确定性方法和随机性方法相结合,以单位时间内单颗粒泥沙的交换次数代替交换时间,基于颗粒受力平衡推导了推移质颗粒的平均运动速度。结合Bagnold水流功率和Einstein起动概率的基本概念,推导了一个推移质平衡输沙率公式。该公式的系数在临界起动时较小,但随水流强度的增加而增大,从而避免了诸如Meyer-Peter、Einstein、Bagnold、Yalin及Engelund等经典推移质公式难以兼顾低强度和高强度输沙率计算的问题。利用经典的推移质输沙率实测数据检验了本文公式,表明该公式具有较好的适用性。 展开更多
关键词 推移质输沙 起动条件 冲刷率 起动概率
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明渠时均流速分布公式对比及影响因素分析 被引量：16
20
作者 王殿常 王兴奎 李丹勋 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1998年第3期86-90,共5页
本文分析比较了明渠时均流速分布的对数律和尾流律公式，需要３个待定参数的尾流律与由２个参数确定的对数律相比没有优越性。深入分析了将尾流律应用于边界层流动和明渠流动时存在的差别。讨论了理论床面和最大流速的位置，认为爱因斯... 本文分析比较了明渠时均流速分布的对数律和尾流律公式，需要３个待定参数的尾流律与由２个参数确定的对数律相比没有优越性。深入分析了将尾流律应用于边界层流动和明渠流动时存在的差别。讨论了理论床面和最大流速的位置，认为爱因斯坦和钱宁确定理论床面位置的方法是合适的。在大量试验的基础上，得出了最大流速相对位置δ／ｈ与宽深比Ｂ／ｈ的关系式。 展开更多
关键词 明渠 流速分布 床面 尾流 影响因素分析 基础 分析比较 对数律 边界层流 公式
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