《黄河水沙数学模拟系统建设与应用》是近年来黄河数学模拟系统建设成果的系统总结，反映了黄河水沙数学模型建设与应用方面所取得的新进展。
全书共分四篇十三章，内容主要包括黄河数学模拟系统建设规划、系统支撑平台建设、水沙基本理论与模型库建设、高性能计算平台建设及应用、模型标准体系建设以及黄河数学模拟系统在黄河治理开发中的生产应用。《黄河水沙数学模拟系统建设与应用》附有大量的图表、数据和实例。
《黄河水沙数学模拟系统建设与应用》可作为水利工程、环境水利等专业的科研和教学人员以及相关专业管理人员的参考用书。
前言
规划篇
第1章 黄河数学模拟系统建设规划
1.1 数学模拟系统建设的必要性和可行性
1.2 数学模型资源现状分析
1.3 模拟系统建设需求分析
1.4 建设目标、任务及原则
1.5 数学模拟系统的总体架构
1.6 业务应用数学模型建设
1.7 技术支撑体系建设
1.8 管理保障体系建设
1.9 建设计划
1.10 作用与效益
建设篇
第2章 系统支撑平台建设
2.1 基于GIS的系统集成方法
2.2 前处理构件
2.3 后处理构件
2.4 数据支持平台
2.5 水沙输移模型组件
第3章 水沙基本理论与模型库建设
3.1 平面二维水流泥沙输移模型
3.2 一维非恒定水流－泥沙－水质模型
3.3 水库一维恒定流水沙模型
3.4 水库三维紊流泥沙数学模型
3.5 水库群联合防洪调度模型
3.6 平面二维潮流输沙模型
第4章 高性能计算平台建设及应用
4.1 高性能计算的发展和应用
4.2 高性能计算平台方案设计
4.3 黄河数学模型并行化算法研究
4.4 高性能计算应用成果
第5章 模型标准体系建设
5.1 水沙动力学评价
5.2 黄河数学模型研发导则
5.3 黄河数学模型评价办法
应用篇
第6章 面向黄河防洪调度系统的模型集成
6.1 黄河防洪调度系统概述
6.2 黄河防洪调度系统功能结构
6.3 泥沙数学模型与调度耦合接口
6.4 模型联合测试
第7章 模型应用之防洪风险图编制
7.1 项目概况
7.2 黄河滩区概况
7.3 基础资料的收集
7.4 洪水风险分析
7.5 滩区洪水风险评估
7.6 小结
第8章 模型应用之水库运用方式研究
8.1 小浪底水库运用方式研究
8.2 三门峡水库运用方式研究
第9章 模型应用之黄河调水调沙试验与生产运行
9.1 概述
9.2 小浪底水库跟踪计算
9.3 黄河下游河道跟踪计算
第10章 模型应用之小北干流放淤试验
10.1 项目背景
10.2 引水渠输水输沙效果计算分析
10.3 淤区计算方案及结果分析
第11章 模型应用之河道整治方案研究
11.1 整治流量下白鹤－伊洛河口河段河道整治工程的适应性研究
11.2 黄河下游柳园口河段河道整治工程对河势调控的模拟计算
第12章 模型应用之涉河建筑物防洪评价
12.1 背景概况
12.2 桥群防洪影响评价应用
12.3 桥群防凌影响评价应用
……
结论与展望篇
由于黄河河道边界条件及河床冲淤演变规律的复杂性，枯水期不同量级水流所表现出的演进过程及传播时间有明显的区别。同时，因两岸沿程引水量较多，加之滩区引水和自然蒸发渗漏等因素造成的耗水影响，在相同来流情况下，不同的引水方案所导致的河道水流的演进传播过程也存在显著差异，因此需要进行不同方案枯水演进计算，模拟黄河龙羊峡以下黄河干流未来一段时间小流量演进过程，实现两岸引水优化方案选择，保证功能性不断流。
为满足水量水质统一调度和突发性事件情况下水量的应急调度，需要开展突发性水污染事故和常规排污情形下污染物迁移转化过程预测，模拟提供水量调度期龙羊峡、刘家峡、万家寨、三门峡、小浪底等水库及其下游河道水质变化过程和重点引水河段的水质空间分布。
1.3.1.3 水资源保护
水资源保护业务的主要流程为纳污能力分析一水质信息采集一水质分析评价一水体污染监督一水体污染稽查一信息发布等（见图1-3.3）。近期需要完善污染事件模拟手段和水质过程模拟评价精度，全面提升水资源保护监督管理水平，增强应急响应能力，相应模型需求主要表现在水环境评价、水质评价和污染事故预警预报等方面。
为了增强水资源保护应急响应能力，需要在加强监测基础上，建立污染事故水污染预警预报系统。模拟提供兰州河段、宁蒙河段、龙三河段、小花河段特征污染物到达下游环境敏感目标的时间、污染团经历过程和污染物浓度值等。
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