南水北調(diào)中線總干渠冰情預(yù)測(cè)模型參數(shù)敏感性分析及率定

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1、南水北調(diào)中線總干渠冰情預(yù)測(cè)模型參數(shù)敏感性分析及率定  摘要:南水北調(diào)中線工程黃河以北總干渠冬季由于受氣溫的影響,將有不同程度的冰情產(chǎn)生,總干渠將處于無冰、流冰、冰蓋下輸水等多種復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行不當(dāng)則可能發(fā)生冰塞、冰壩危害。為了更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)冰情,文章利用詳細(xì)熱量交換法對(duì)不同條件下渠道內(nèi)一維冰蓋生消進(jìn)行數(shù)值模擬,根據(jù)2012年冬季的冰清觀測(cè)結(jié)果以均方根差最小的原則率定模型參數(shù)。隨后通過改變反射系數(shù)α、云量C、虛擬冰蓋厚度Δh、風(fēng)速Va、折減系數(shù)Cc及Ce、初始水溫等分析冰蓋厚度對(duì)于模型參數(shù)的敏感性。仿真結(jié)果顯示,模型參

2、數(shù)中反射系數(shù)α、虛擬冰蓋厚度Δh這兩個(gè)參數(shù)對(duì)冰蓋厚度影響較大,氣溫?cái)?shù)據(jù)中云量C對(duì)冰厚結(jié)果影響較大,且在高云量區(qū)域敏感性為極敏感,這些規(guī)律可以為寒區(qū)渠道系統(tǒng)冰情預(yù)測(cè)模型的開發(fā)及率定提供參考?! £P(guān)鍵詞:冰情預(yù)測(cè);南水北調(diào)中線工程;冰水力學(xué);敏感性;參數(shù)率定  中圖分類號(hào):TV143文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):  16721683(2016)06006807  Parametersensitivityanalysisandcalibrationoftheicecoverperditionmodelofthemaincanal

3、ofthemiddlerouteofSouthtoNorthWaterTransferProject10  MOZhenning1,2,GUANGuanghua1,LIUDazhi1,HUANGKai1 ?。?.StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;2.GuangxiWater&PowerDesignInstitute,Nanjing530023,China

4、)  Abstract:Becauseofthelowtemperatureinwinter,differentdegreeoficecoverwillgrowinthemaincanalofthemiddlerouteofSouthtoNorthWaterTransferProjectinthenorthoftheYellowRiver.Themaincanalwouldbeoperatedunderdifferentmannersuchasicefree,driftingiceandicecovermode,im

5、properoperationwillleadtodisasterlikeicejamandicedam.Inordertoanticipatetheformingprocedureoficecoverinmaincanals,amathematicalmodelinthispaperwasusedtosimulatethegrowthanddecayoficecoverunderdifferentconditionbycalculatingthedetailedheatexchange.Accordingtothe

6、fieldobservingdataoficecoverin2012,asetofparameterswerecalibratedwhichsimulationresultbyminimizingthequadraticerrorwithmeasuredicethickness.Thenthesensitivityofsixparametersintheicepredictionmodelwasevaluated:reflectioncoefficientα,cloudinessC,virtualicethickne

7、ssΔh,windspeedVa,thereductionfactorCcandCe,initialwatertemperature.Theresultsshowedthatthereflectioncoefficientα,cloudinessCandvirtualicethicknessΔharemoresensitivetothepredictionoficethickness.Whenthevalueof10cloudinessishigh,thesensitivityofitisextremelyhigh.

8、Theseresultscanbeusedtodevelopedandcalibratetheicecoverpredictionmodelofcanalsysteminclodregion.  Keywords:icecoverprediction;themiddlerouteofSouthtoNorthWaterDiversionProje

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