基于伴随同化的纵向离散系数反演方法

    公开(公告)号:CN107818240A

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201711124429.1

    申请日:2017-11-14

    Applicant: 武汉大学

    CPC classification number: G06F19/00

    Abstract: 本发明提供一种基于伴随同化的纵向离散系数反演方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.给定上下游污染物浓度观测值C1obj(t)、C2obj(t)、河流水质模型相关参数流速u和时间t,假定纵向离散系数的初始值E0以及设定目标函数精度要求tol;步骤2.将E0代入河流水质模型中,得到计算值与观测值的差距J作为目标函数;步骤3.反向积分伴随方程,计算出目标函数关于纵向离散系数的梯度,根据该梯度采用最速下降法得到控制变量的搜索方向▽J与步长α,优化纵向离散系数变量;步骤4.将优化后的纵向离散系数代入河流水质模型方程进行计算得到下游观测断面x2处污染物浓度值分布C2(t),再次计算目标函数J,检查是否满足精度要求,否则返回步骤2,继续循环直到满足精度要求。

    植被水流中黏性鱼卵的吸附时间和距离预测方法与装置

    公开(公告)号:CN119692534A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411722304.9

    申请日:2024-11-28

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本申请公开了植被水流中黏性鱼卵的吸附时间和距离预测方法、装置、存储介质及电子设备。该方法包括:获取研究河道区域的水动力基础参数;根据所述水动力基础参数,计算水流纵向流速和紊流扩散系数;确定鱼卵的吸附概率;构建随机位移模型,将所述水动力基础参数、所述水流纵向流速、所述紊流扩散系数输入到所述随机位移模型中,得到鱼卵的吸附时间和吸附位置。本申请能够准确预测鱼卵在含植被河道中输移的吸附时间和距离,有利于实际工程中针对性的制定鱼卵保护措施。

    一种测量河流岸坡生态护岸结构表面基质流失的方法

    公开(公告)号:CN114993265B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202210642931.6

    申请日:2022-06-08

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种测量河流岸坡生态护岸结构表面基质流失的方法,包括实地调研岸坡优势植被,在培养箱中进行不同基质类型、不同覆土厚度、不同基质压实度、不同植被类型的优势植被培养,获取测量样本;制作冲刷测量装置,使测量样本放置在冲刷测量装置中;通过冲刷测量装置进行现场冲刷实验;计算不同基质类型、不同覆土厚度、不同基质压实度、不同植被类型覆盖和不同保护物条件下,基质的冲刷量及冲刷速率;分析不同基质类型、不同覆土厚度、不同基质压实度、不同植被类型覆盖和不同保护物对冲刷速率影响,能够适用于不同坡度岸坡、不同类型基质冲刷量及冲刷速率,可以应用于野外河岸原位测试水流条件无法控制的情况。

    考虑不确定性的河流水污染事故最优应急调度流量计算方法及装置

    公开(公告)号:CN115510775A

    公开(公告)日:2022-12-23

    申请号:CN202211077195.0

    申请日:2022-09-05

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供考虑不确定性的河流水污染事故最优应急调度流量计算方法及装置,方法包括:步骤1,资料收集;步骤2,基于水污染负荷和河流水文参数,建立研究河段的河流水动力水质数值模拟模型;步骤3,进行河流水文参数的灵敏度分析,筛选对水质计算结果影响较大的灵敏参数;步骤4,利用拉丁超立方抽样方法对筛选的灵敏度参数进行抽样,得到N1组灵敏参数的组合,并输入到建立的河流水动力水质数值模拟模型中,获得N1组水质指标的输出结果;将N1组灵敏参数和N1组水质指标输入神经网络模型进行训练,获得各个水质指标的水质计算代理模型;步骤5,建立调度流量最优化模型;步骤6,不确定性分析,得到参数不确定性对最优调度流量的影响。

    水动力与基质相耦合的植被消长模型构建方法及装置

    公开(公告)号:CN114117952A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111288010.6

    申请日:2021-11-02

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供水动力与基质相耦合的植被消长模型构建方法及装置,能够准确地模拟河道水生植被的发展过程,方法包括:收集研究区域的实测数据作为输入数据;以二维浅水方程组为控制方程,采用有限体积法求解控制方程,概化植被阻力特征,以研究区域实测的速度阈值和植被区域内的基质沉积范围作为判断植被潜在生长区域;以河道适宜植被生长的速度阈值作为判断条件,将水动力模型计算结果与速度阈值比较确定植被发展的潜在区域;采用植被覆盖区域内基质沉积模式的定量描述结果,确定植被演替过程中植被密度增大的影响范围;以速度阈值和主要沉积区域这两个植被生境因子共同确定植被的分布情况,并视为一个计算周期,反复迭代计算直至植被面积趋于稳定。

    河道内水草影响电站发电的风险预警方法及系统

    公开(公告)号:CN113379262A

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN202110675169.7

    申请日:2021-06-18

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种河道内水草影响电站发电的风险预警方法及系统,能够实现电站水草危害的动态预警和提前处理。风险预警方法括:步骤1.确定影响电站发电水草的主要种类;步骤2.展开植被调查与监测,为遥感解译区域植被分布提供地面参照,通过监督分类方法得到电站上游流域影响电站发电水草的时空分布;步骤3.进行特征水草的植被生理特性实验,确定引起植被脱离河床的水文条件阈值;步骤4.收集研究区域的水文、地形及气象基本数据,建立研究区域二维浅水动力学及对流扩散耦合模型;步骤5.预测不同水文条件下河道内输移水草的潜在数量及运动轨迹,根据计算结果动态评估电站进水口堵塞风险,当风险超过预警值时发出预警。

    多个瞬时污染源的溯源方法

    公开(公告)号:CN107895081A

    公开(公告)日:2018-04-10

    申请号:CN201711124437.6

    申请日:2017-11-14

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供一种多个瞬时污染源的溯源方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.给定观测点污染物浓度观测值Cjobj、河流水质模型相关参数,假定i个瞬时污染源排放强度的初始值Mi(0)(i=1,2,3,…m1)、设定目标函数精度要求tol;步骤2.将Mi(0)代入河流水质模型中,得到计算值与观测值的差距J作为目标函数;步骤3.反向积分伴随方程,计算出目标函数关于瞬时污染源的排放强度Mi的梯度,采用最速下降法得到瞬时污染源的排放强度的搜索方向▽J与步长α,优化瞬时污染源的排放强度;步骤4.将优化后的各个瞬时污染源排放强度代入河流水质模型方程进行计算得到下游观测断面处污染物浓度值分布Cj,再次计算目标函数J,检查是否满足精度要求,否则返回步骤2,继续循环直到满足精度要求。

    波浪能超声波水体净化装置及设计方法

    公开(公告)号:CN106044939A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610537857.6

    申请日:2016-07-08

    Applicant: 武汉大学

    CPC classification number: C02F1/36 C02F2103/007

    Abstract: 本发明公开了一种波浪能超声波水体净化装置及设计方法,其中装置包括超声波发生器、浮子,其特征在于:还包括防水外壳,所述防水外壳与浮子由系绳连接,所述防水外壳下部为配重室,上部为发电室,所述配重室内设置有沉底配重,所述发电室内设置有直线发电机、蓄电池、交直流转换器,所述直线发电机一端连接有弹簧,另一端连接有系绳,所述弹簧固定在发电室底部,所述系绳穿过防水外壳与所述浮子连接,所述发电机输出端与蓄电池输入端连接,所述蓄电池输出端与交直流转换器连接,所述交直流转换器通过电线与超声波发生器连接。通过波浪能和超声波的联合作用,装置可达到利用开发新能源和近岸水体综合治理的双重效果。

    一种模拟柔性水生植被碎片在河道中运移及滞留的方法

    公开(公告)号:CN119167604A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411166243.2

    申请日:2024-08-23

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开一种模拟柔性水生植被碎片在河道中运移及滞留的方法,包括收集发生水生植被碎片堆积的模拟区域的地形数据、水文气象数据和水生植被数据;构建所述模拟区域概化后的水生植被模型,并进行扩散特性、碰撞及滞留特性试验,建立不同类型水生植被的所述扩散特性、所述碰撞及滞留特性与水流特性的相关关系,获取水生植被的运动特性;建立并耦合所述模拟区域的二维水动力计算模型和柔性水生植被碎片运动计算模型,进行所述模拟区域的柔性水生植被碎片运移滞留计算,分析所述模拟区域在汛期不同级别洪水条件下所述柔性水生植被碎片在河道的运移和滞留情况。本发明适用于所有面临柔性水生植被碎片堵塞风险的取水工程、泵站及河道型水库。

    水动力与基质相耦合的植被消长模型构建方法及装置

    公开(公告)号:CN114117952B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202111288010.6

    申请日:2021-11-02

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明提供水动力与基质相耦合的植被消长模型构建方法及装置,能够准确地模拟河道水生植被的发展过程,方法包括:收集研究区域的实测数据作为输入数据;以二维浅水方程组为控制方程,采用有限体积法求解控制方程,概化植被阻力特征,以研究区域实测的速度阈值和植被区域内的基质沉积范围作为判断植被潜在生长区域;以河道适宜植被生长的速度阈值作为判断条件,将水动力模型计算结果与速度阈值比较确定植被发展的潜在区域;采用植被覆盖区域内基质沉积模式的定量描述结果,确定植被演替过程中植被密度增大的影响范围;以速度阈值和主要沉积区域这两个植被生境因子共同确定植被的分布情况,并视为一个计算周期,反复迭代计算直至植被面积趋于稳定。

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