计算机辅助计算在黄河下游防汛中的应用
摘要: 在当前社会快速发展的背景下,计算机辅助技术在社会各领域中都有着广泛的应用空间,其中在黄河下游防汛中也不例外。水位和流量是防汛抗旱以及促进水资源开发中最为关键的水文要素,对于传统的河道水位流量探究,依然采用的传统落后的手工状态,在这一工作背景下,工作量较多,并且极易容易出现人为失误,而计算机技术将会落实开展辅助定线以及水位流量关系的系统研究,确保黄河下游防汛工作有序开展。因此,本文将围绕计算机辅助计算在黄河下游防汛中的应用为主题来展开分析,再提出促进在黄河下游防汛中应用计算机辅助计算的可行性对策。

一、针对于提出问题的探究

水位和流量是水资源开发以及有效保护最为关键的水文要素之一,一般情况下水文要素都是要安排专业的工作人员在人工观测以及自记仪器记录中来获得的,这一工作流程较为简单,但是流量数据的检测难度系数较高,并且很难落实直接和随时得到,应当要建立水位流量关系曲线,落实用水位从曲线上插得。对于山东黄河传统的河道水位流量探究,依然利用着传统的手工形式状态,在这一工作背景下需要从事的工作较多,并且在读数时容易出现错误,绘制的水位流量关系线也由于工作人员的不同而存在差异性。在社会快速发展下计算机技术的有效利用,将会促使各项工作有序开展,为水位流量关系的计算机辅助率定和应用提供保障,依据所率定的水位流量关系结果,工作人员就在第一时间更加全面、准确的探究河道的实际排泄能力[1]

二、针对于方法办法的探究

要想在黄河下游防汛中采用计算机辅助计算应当注重采用正确的手段。,在以往各项工作中大多数的人都尝试过利用一定的数学关系式来拟定具有单一性的水位流量关系曲线,并且还采用过抛物线型、双曲线型以及幂指数型等。根据《水文资料整编规范》中相关要求指出单一曲线法推流应当要落实在综合考虑测站特性的背景下采用插值法,并通过选用合理的数学模型拟合曲线,利用水位来推算流量。在社会快速发展的背景下,我国较为流行的水位流量关系线性主要有两种,一是指数方程,另一种是对数函数方程。

采用的指数方程公式为Z=aQb,在式中的Z表示水位,单位是m;Q表示流量,单位是m3/s,而a和b都是待定系数。

采用的对数函数方程公式为 Y=b0+b1X+b2X2+…+bmXm, Y=lnQ,X=lnZ。在该式当中的b0、b1、b2以及bm 和指数方程公式中的a、b一样,都是待定系数。

通过合理的利用指数方程以及对数函数方程我们就能够落实对黄河下游河道水位流量资料开展准确的拟合、计算以及检查,并对结果进行说明。在这一过程中应合理选择二参数幂指数函数Z=aQb线性,利用可视化计算机程序工具来编程拟合,通过这种手段实现对水位流量关系开展定线,进一步采用可视化计算机程序工具所具备的图形功能来把锁定关系线开展人工调整。需要注意的是,在这一过程中还应要积极地依据以往的经验来修改以及检查所定的水位流量关系线,实现将计算机辅助定线的各项性能全面体现出来,与此同时还会有效避免单一函数关系的简单化[2]

三、针对于软件编程的探究

要想实现实时查看各站的水位流量关系,并且完成对和设计水位流量关系的细致对比,所利用的软件不仅要具备水位流量关系适线性能,同时还应当查询在任意时间内的水位流量点距,通过这种手段准确分析各河道内各水文站水位流量关系存在的变化,这就要求系统要和实时水情数据库相互联系,以此来全面提取水情数据库当中的河道站实测水位流量数据。当前所采用的可视化计算机程序工具控件。所包括的内容主要是DBGrid、数据库图表工具,能对数据库的数据制图,再完成属性设置,利用水位流量关系图来最大限度地满足客户的个性化要求。

四、针对于水位流量关系曲线检验的探究

要想准确绘制水位流量关系曲线,要坚持遵循国际标准化组织的各项要求开展二项检验,也就是说符号检验以及四线检验。其中在开展符号检验时其主要的目的是准确判断两个随机变量x和y的概率分布是否较为显著。而对于水位流量关系来说,实际上就是落实检验所定水位流量关系曲线两侧测点数分配的均衡性以及合理性,经过这一工作流程将会实现判断关系曲线的正确性。在开展关系曲线的符号检验工作时,应注重采用查表法,再依据测点总数n以及给定的a,进一步查符号检验因子表n,最终得到临界值k,再把所定曲线当中的正号以及负号个数的最小的n1和其开展比较,根据最终的比较结果来得出结论其是否合理,如果n1大于k,那么其就是具有合理性的[3]

五、针对于计算机辅助计算在黄河下游防汛中应用效果的探究

在黄河下游防汛中应用计算机辅助计算是具有现实意义的,其优势主要体现在以下几点。第一,确保定线更加科学、专业,排洪能力的系统研究和分析具有精确性。采用水位流量关系的计算机辅助定线手段会改变以往传统落后的人工手绘制图形式,避免工作较为繁重以及出错,利用计算机工作工具所编制出来的软件,依据工作人员的经验移动,这和黄河多泥沙的特点相互适应,实现计算机软件专业设计,并融入工作人员以往经验,促使所定水位流量关系和黄河河道的实际高度相符,并且还能采用所定曲线来合理预测来年的防洪设计曲线。

第二,整个操作过程较为简便,并且实现在第一时间掌握河道涨落冲淤的实际变化情况,读取任意时间段当中的实测水位流量数据,还能点绘数据,对各时段的实测点据对比分析。

第三,降低了人工定线分析的工作强度,在采用水位流量分析计算机辅助工具的过程中软件会自动和实时水情数据库落实联机,通过这种手段来查询所需要的各项数据信息,并完成制图,效率相对较高,减少了出错率[4]。

总结:通过上述问题的分析,我们充分地意识到在黄河下游防汛中应用计算机辅助计算的重要性。当在开采用计算机辅助计算时会发挥出可视化计算机程序工具编程拟合的优势,落实对水位流量关系开展定线,再进一步采用可视化计算机程序工具所具备的图形功能对所订关系线开展人工调整,把所订的水位流量关系线依据人工经验修正,通过这种手段不仅能够最大限度地体现出计算机辅助定线的优势,同时还会确保黄河下游防汛工作的有序开展。因此,在后续的各项工作中应当发挥出计算机辅助计算的利用价值,为确保黄河下游防汛工作的有序开展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]胡小盈,李文玉.EXCEL函数开发实用祥解[M].北京:电子工业出版社,2017(10).

[2]李世镇,林传真.水文测验学.北京:水力电力出版社,2018(12)123—124.

[3]李楠.工程测量中计算机技术的应用及精度分析[J].山东商业职业技术学院学报,2015,(02):110-112.

[4]宋德军.GPS技术在水利工程测量中的运用研究[J].黑龙江水利科技,2017,(11):176-178.