基于数字高程模型的淤地坝地区河网提取方法

淤地坝作为黄土高原水土流失严重地区重要而独特的治沟工程，具有滞洪、拦淤、蓄水等作用，但在该地区利用数字高程模型(DEM)进行流域水系分析时，提取的河网会受淤地坝的干扰出现河网偏移、错位问题。本文提出一种通过对淤地坝进行检测并修正DEM的自动化方法来实现河网的有效提取。该方法先利用区域生长和形态学算法提取河道中心线，以缩小淤地坝检测范围，再基于改进的直线段检测(LSD)算法以及角度滤波确定淤地坝候选轮廓直线，然后构建十字模型定位淤地坝，最后对淤地坝所在栅格高程进行修正以提取河网。该方法在黄土高原两个典型样区中检测淤地坝的F1值分别为86.67%和86.95%,相比于仅使用填充、裂开的两种河网提取方法，本文方法能有效解决河网偏移问题。结果表明，本文方法提取的河网结果更符合真实地形，可为黄土高原淤地坝地区的流域数字地形分析技术提供有益补充与支持。     

河网数学模型在水环境治理中的应用

采用圣维南方程组,并利用节点水位控制法,建立河网一维水流数学模型。并以张家港城区河网为对象,应用该模型进行了水环境治理工程对策的研究。根据数值模拟结果,提出引水排污的具体方案,为水环境治理工程提供了设计依据。该河网数学模型同样适用于其他沿江城市河网的水环境治理工程对策的研究。     

联圩筑闸后排涝用电量的计算

在珠江三角洲河网区河道上,联圩筑闸并小圩成大圩或在口门滨海区进行较大面积的海滩围垦工程以后,会导致外江河道水文发生某种程度上的变化.如在河道上联圩筑闸后,水闸控制运用时闸前外江的最高洪(潮)水位和最低水位的抬高,会使附近的防洪、排涝工程受到一定的影响.其影响程度,愈向上游,影响愈小,达到上游的一定距离即行消灭.而在闸后的河道最高洪(潮)水位和最低水位均有所降低,使所修建工程和附近的防洪、排涝工程收到一定的效益,愈向下游,效益也就越小.为此,在进行有关     

基于盒维数的水系分维值估算

水系分维值反映河网的复杂程度。利用Arcgis平台及其ModelBuilder基于30和90 m精度DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)提取泗合水流域、韩江流域及子流域河网,采用盒维数法计算系列阈值下的可能水系分维值,并与实际河网计算的分维值比较。结果表明:①泗合水流域分维值相关系数R\+2大于0.98,韩江流域R\+2大于0.97,二者分别在无标度区间内统计自相似,表现出较好的分形特征;②DEM分辨率对盒维数法计算水系分维值影响小;③流域水系分维值随汇流阈值的初增而骤减,然后平缓减小至趋于1;④选择合适的汇流阈值使数字河网与实际河网吻合时,数字河网的分维值一定程度上可以代表实际河网的分维值;⑤流域水系发育均匀时,具有较强的统计自相似性,整个流域与各子流域分维值相近,水系分维值与流域面积不相关。     

基于DEM的西辽河流域河网水系提取研究

河网水系是对流域进行水文分析的重要数据,其生成的准确性会直接影响水文模型模拟的精度。以西辽河流域为研究区,在ARCGIS软件操作平台上对研究区的数字高程模型数据进行河网水系提取,设定不同的流域汇流累积阈值,分别计算出各模拟河网的分形维数及河网密度,取二者拟合趋势变化相同处阈值对应的河网与实际河网进行比较,发现此处的模拟河网与实际河网具有较高的拟合度,从而避免阈值确定的随机性、主观性等问题,有效地提高流域河网水系提取的精度。     

河道烧录法在凌河流域河网提取中的应用

基于DEM的流域河网提取在流域水文信息提取中占有重要地位。原始的河网提取方法在凌河流域应用时所提取的河网信息与实际河网信息总体上一致,但在地势较为平坦的北票地区提取的河网信息与实际发生较大偏移。本文采用河道烧录改进了D8算法在凌河流域应用中的不足,从而大大地提高了凌河流域河网提取的精度,这对当前凌河流域数字化建设具有重要的应用意义。     

锡山地区河网入贡湖污染负荷计算

由于经济的高速发展,锡山地区产生大量污水排入河网,使得河网水环境不断恶化，进而对贡湖水质变化产生影响。通过建立适合锡山地区河网流态的水量水质模型，计算分析了该地区河网污染物（TP）排入贡湖的时间和空间变化规律。同时论证了望虞河对这种变化的贡献，为提高引江济太工程效益提供技术支撑。     

平原河网一维水流计算模型在洪水期和枯水期的应用

平原河网在洪水期注重行洪要求,在枯水期要提供一定的用水功能,不同时期的水流变化具有不同的特点,需要了解水流的变化规律以调控河网水位。河网一维水动力模型作为水流模拟的基础,在洪水期和枯水期的边界条件及过流工程的运行方式差异明显,应该综合加以考虑,在洪水水流模型的基础上,对枯水水流模型进行相应局部调整,以适应边界条件的变化状况。通过建立的河网水动力计算模型,结合不同水文时期河网与概化湖泊的水量交换以及边界条件的变化,对研究区实际发生的洪水和枯水水流进行模拟验证。计算分析表明,模型能够适应不同时期的水动力计算要求,且精度相对较高,为平原河网在急流和缓流不同状态下的稳健交替模拟以及普适性研究提供了基础。     

平原河网一维水流计算模型在洪水

平原河网在洪水期注重行洪要求,在枯水期要提供一定的用水功能,不同时期的水流变化具有不同的特点,需要了解水流的变化规律以调控河网水位。河网一维水动力模型作为水流模拟的基础,在洪水期和枯水期的边界条件及过流工程的运行方式差异明显,应该综合加以考虑,在洪水水流模型的基础上,对枯水水流模型进行相应局部调整,以适应边界条件的变化状况。通过建立的河网水动力计算模型,结合不同水文时期河网与概化湖泊的水量交换以及边界条件的变化,对研究区实际发生的洪水和枯水水流进行模拟验证。计算分析表明,模型能够适应不同时期的水动力计算要求,且精度相对较高,为平原河网在急流和缓流不同状态下的稳健交替模拟以及普适性研究提供了基础。     

城区水系引水与截污改善水质研究

针对江苏省泗洪县南部新城河网水系水环境恶化的现状,提出采取截污、引水等工程措施改善河道水质.通过建立水量水质模型模拟计算在截污、引水及各种组合方案下南部新城河网水系水体主要污染物浓度的变化过程.计算结果表明,截留点源污染与引水相结合是改善城区河流水质的有效措施.     

竖井双向贯流泵站机组设备选型设

通过黄麻涌竖井双向贯流泵站机组结构的选型与研究，介绍了竖井双向贯流式机组的(水力模型、齿轮箱、轴承、密封、电动机等设备)的结构型式、技术参数及选型原则，阐述了竖井双向贯流式机组具有结构简单、安装维修方便、安全可靠、装置运行效率高等优点。分析了竖井两侧流道的结构型式，对竖井内设备的结构与安装进行了研究，提出了改进的意见。竖井双向贯流泵站可在河网地区的农田排涝灌溉泵站工程及城市防洪排涝引水泵站工程中应用与推广。     

基于SWAT模型的流域特征自动提取

流域特征获得是进行流域水文特性分析的主要前提之一。本文以牛栏江流域上游河段的德泽水库为例,采用DEM作为基础数据在SWAT模型的环境下实现流域河网及边界的自动提取。结果表明:在牛栏江流域上游河段利用SWAT模型提取的流域河网与实际地形图上绘制的河网基本吻合,根据河网共划分45个小流域,提取的流域集水面积与实际集水面积相对误差2%,由此说明利用该方法提取牛栏江流域上游段河网及边界的可行性。     

改进技术 提高工效(续)

(1)工场布置要做到工场布置得合理,加速施工进度,一般群众性农田水利工程应做好以下几点:第一,充分利用地形,合理布置,达到省工省力。淮北平原河网工程,工场布置应着重在如何发挥独轮车,转盘斗车,拖斗车的作用。挖深2米以上,坡度较陡时,可以布置滑车,吊杆等工具;同时应考虑到河网的级别,工具效能,均匀地安排先进工具,防止过稀过密;轨道布置尽可能做成双轨或循环轨道,便于流水作业;渠坡上可开咸坡度较大的人字形斜路,便于车辆上下。山区或丘陵地区的水库,地势变化多,需根据地形特点布置运输工具,缓坡地区布置牛拖列车和滑车道,陡坡地区布置空中运土器和自动滑槽等,便于由高向低处运输的工具。运输路线分     

读者 作者 编者

敬爱的作者、读者同志:现在把我刊第二季度(第7期至第12期)准备报导的主要内容介绍于下,热烈欢迎你们踊跃投稿。1.粮食作物、棉花、油料作物、麻类、糖料作物、蔬菜及果树等的灌溉丰产经验,先进的灌溉制度、灌水技术介绍及观测试验研究成果。2.河网、渠道、塘坝、水库、圩垸、水井、机井等工程的检修、养护、运用管理和发展多种经营的办法和经验。     

基于DEM的西天山中部河流提取研究

基于SRTM v4 DEM数据和ArcGIS10.5平台水文分析扩展模块提取西天山中部河流信息。首先利用"盆域分析"工具提取研究区边界,通过河网密度、集水面积数据拟合河网密度-集水面积曲线,然后应用河网密度变化率等于集水值变化率的数值方法确定研究区域的最佳集水面积为0.544 9 km~2。最后利用最优集水阈值提取河网,将河网与Google影像叠加和导入Google Earth Pro,对比提取的河网与真实河网差异。结果表明该河网与研究区实际河网吻合度很高,提取的河网可以作为输入数据开展后续研究。     

复杂江河湖连通地区引清调度方案设计研究

由于江-河-湖连通的平原河网区的水动力学条件极其复杂,感潮作用明显,引清调度成效很大程度上取决于能否最大限度地发挥水体动力学特性,其关键是适宜的调水时机和合理的调度方案。选取太湖流域湖西区作为典型区域,结合区域自身特点和以往调水实践经验,通过水利计算、水雨情资料分析、模拟调度等方法,在对外江潮位、降雨条件、河网水位、工程能力、运行成本等进行多因素综合分析的基础上,提出了合适的调水时机,设计和优选了调度方案,为太湖流域湖西区引清调度试验开展奠定了基础,对于其他复杂江河湖连通地区的引清调度方案设计也有一定的参考价值。     

苏南河网水污染控制系统规划优化研究

以苏南某地二级树状河网为例,在运用S-P水质模型模拟河网水质的基础上,构建了以河网污水处理费用及引水稀释费用之和最小为目标函数的水污染控制最优化模型,采用遗传算法,对各引水口的引水量及河网中各排污口的污水处理率进行优化计算,供苏南地区水系规划与管理参考。     

基于AGREE算法与BURN-IN算法的平原灌区DEM河网提取问题剖析

基于数字高程模型(DEM)的区域水系提取应用较为广泛,当提取对象为平原灌区时存在突出问题,如河道断裂、平行河道的出现以及末端支流的提取未果等造成的子流域划分结果与实际轨迹不符等现象,数字化河网的精确程度直接影响后续的区域水文分析,故该问题值得关注。【目的】优化DEM河网提取结果。【方法】基于Agree算法和Burn-in算法下的提取河网,并从浅表、DEM因子与河网提取的相关关系等方面进行原因分析,进一步提出解决方法。【结果】2种算法下平原灌区河网提取问题的主要原因是DEM离散误差、栅格像元值的真实程度、栅格像元的精度以及地表的无渗漏假设;提出的解决方法为栅格像元水平分辨率的提高与主河道断裂部分的栅格重计算。对于坡度范围为0°～10°的平原灌区,坡度对地表水流方向的形成影响较小,不具备影响河网提取问题的能力;栅格像元水平分辨率提高10 m×10 m时,平原灌区2种算法下数字河道提取首要问题成功解决;主河道断裂部分的栅格重计算虽成功提取原断裂部分河道,但有新的断裂部分生成,未从根本解决。【结论】Agree算法和Burn-in算法下的基于DEM的平原灌区河网提取问题,经一系列原因剖析和解决方法的提出与应用,提取结果较为满意,提倡学者能够结合2种方法思路作为解决类似平原灌区的提取数字河网出现的问题。     

坚持合理调度 提高经济效益——从广东省南海县樵北大围排水系统合理调度的经验谈我国排水系统的规划设计和管理问题

我国是一个沏泊众多、河网密布的国家,尤其在南方农田排涝任务十分繁重。为了解决洪涝问题,解放后各大小流域都建起了泵站、涵闸等排涝工程,有效地保护了受益区人民生命财产的安全,促进了工农业生产的发展。但是由于这些排水系统在建设期间缺乏规划,加上长期以来缺乏系统管理的概念而影响了这些工程效益的更好发挥。     

nfoWorks RS软件在平原河网计算中的应用研究

河网水力学模型专业应用软件InfoWorks RS软件由英国Wallingford软件有限公司开发,是一个一维水力学模型,可以在一体化的仿真环境中实现降雨径流、汇流、恒定和非恒定水动力模拟,具有复杂水工结构模拟功能,采用逻辑规则表达的系统控制器,可以灵活的模拟复杂的控制结构调度原则。InfoWorks RS软件为可视化的通用软件,前、后处理功能非常强大,可以完全模拟平原河网内泵站、河涌的布局。通过软件在英雄水系河网水力计算的应用实例,表明InfoWorks RS软件河网水力模型能够为平原河网水系综合整治以及防洪排涝的数值模拟提供足够精确的水动力资料,进而为水系规划实施提供科学的决策依据。