公开(公告)号：CN118536239A

公开(公告)日：2024-08-23

申请号：CN202410413609.5

申请日：2024-04-08

申请人： 西安理工大学 ,  中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

发明人： 李东来 ,  侯精明 ,  王兴桦 ,  王添 ,  周庆诗 ,  郭庆元 ,  高徐军 ,  刘园 ,  薛树红 ,  吴豪 ,  马萌华 ,  陈光照 ,  吕佳豪

IPC分类号： G06F30/18 ,  G06F30/28 ,  G06Q50/26 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开的包括收集研究区域的排水管网基础数据、地形、土地利用、径流源区分布数据，基于收集的数据构建一维管网模型和二维地表水动力模型，对两个模型进行初始化、运行时间设置及参数设置，并基于两个模型构建一二维全水动力耦合模型；根据参数设置对一维管网模型、二维地表水动力模型、一二维全水动力耦合模型进行计算和数据更新，直至达到设置的运行时间，输出地表积水、示踪分布和管网排水过程。本发明实现对城市降雨‑径流‑排水‑积涝全过程进行追踪，并量化各源区或各时间段降雨对洪涝积水的贡献率；为深入分析城市洪涝响应规律、制定流域雨洪治理优先级决策提供了科学有效的模型基础。

公开(公告)号：CN118094690A

公开(公告)日：2024-05-28

申请号：CN202311849402.4

申请日：2023-12-29

申请人： 西安理工大学 ,  中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

发明人： 李东来 ,  侯精明 ,  吕佳豪 ,  王添 ,  周庆诗 ,  荆海晓 ,  高徐军 ,  刘园 ,  张大伟 ,  薛树红 ,  吴豪 ,  马萌华 ,  官保君 ,  王雁鸿

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F9/50 ,  G06F9/54 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F113/14 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了基于GPU并行的城市管网排水过程数值模拟方法，收集整理城市区域排水管网的基础数据，构建城市区域管网模型；对模型进行初始化，设置管段计算单元和节点的初始水力要素；分别在CPU和GPU中开辟内存空间，并将数据从CPU缓存至GPU中；求解所有管段单元界面处的数值通量；计算每个流入和流出每个节点净流量，获取节点最小时间步长和管段最小时间步长；进而确定管网模型最小时间步长，并对管段计算单元和节点的水力要素进行更新计算；对计算时间进行更新直至达到计算结束条件，将计算结果进行数据输出，得到管段和节点的模拟结果。本发明的数值模拟方法解决了现有大区域的城市管网数据量巨大，难以准确模拟的问题。

公开(公告)号：CN114282403B

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202111387049.3

申请日：2021-11-22

申请人： 西安理工大学

发明人： 杨露 ,  侯精明 ,  王新宏 ,  同玉 ,  王添 ,  栾广学 ,  高徐军 ,  潘占鹏 ,  马勇勇 ,  王峰 ,  李东来 ,  杨宵 ,  王俊辉 ,  周聂 ,  李昌镐 ,  王洁瑜

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06T17/05 ,  G06T17/20 ,  G06F9/50 ,  G06T1/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种耦合生境适宜模型的高效高精度栖息地模拟方法，采用矩形网格的高分辨率DEM地形，由已知条件赋值相关参数；基于Godunov格式中心有限体积法空间离散二维浅水方程，获取更高空间离散精度；由MUSCL重构和Runge‑Kutta法进一步实现时空的二阶精度；基于IFIM理论，采用适宜指数HSI构建生境适宜模型，以实现水动力过程与生境适宜模型的耦合；并引入GPU加速技术提高模拟效率。至此，耦合生境适宜模型的高效高精度栖息地模拟方法构建完成。本发明提高了生境模型中生境因子模拟精确性，为准确模拟河流水力特性和生物栖息地提供有效技术支撑，使之成为评价生物生境质量的有力工具。

公开(公告)号：CN117436358A

公开(公告)日：2024-01-23

申请号：CN202311245415.0

申请日：2023-09-25

申请人： 西安理工大学

发明人： 吕佳豪 ,  侯精明 ,  李东来 ,  官保君 ,  王添 ,  马红丽 ,  陈光照 ,  景静 ,  梁鑫 ,  潘鑫鑫 ,  杨露 ,  李轩

IPC分类号： G06F30/28 ,  G06F30/23 ,  G06T17/20 ,  G06T17/05 ,  G06F16/29 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开的基于一维水动力模型的流域动态淹没评估方法，获取计算区域的基础数据并对数据进行处理；使用Python调用ArcGIS，生成计算区域的最近邻河道相对高度HAND文件与flag文件；获取一维河网模型计算所需要的数据，在程序中根据获得的flag文件对河段和HAND文件进行关联；对一维河网模型进行求解并更新每个河道网格上的水力要素，采用每个河段的平均水深与其对应子流域的HAND值进行判定，得到整个区域的淹没范围与水深；最后输出研究区域淹没范围的结果文件。本发明的基于一维水动力模型的流域动态淹没评估方法过程明确，方法简便，用时较短，可用于大尺度流域洪水淹没范围的快速计算与评估。

公开(公告)号：CN114792071B

公开(公告)日：2023-08-25

申请号：CN202210541825.9

申请日：2022-05-18

申请人： 西安理工大学

发明人： 李轩 ,  侯精明 ,  李文钰 ,  马红丽 ,  王添 ,  李欣怡 ,  郭敏鹏 ,  杜颖恩 ,  李智星 ,  陈光照 ,  周聂 ,  李丙尧 ,  李东来 ,  吕佳豪

IPC分类号： G06F30/27 ,  G06Q10/0631 ,  G06Q50/06 ,  G06F111/04

摘要： 本发明公开了基于机器学习技术的排水泵站优化调度方法，以SWMM模型作为粒子群算法中的个体粒子，计算不同方案的仿真结果。在优化迭代过程中，将人工神经网络、克里金模型和径向基函数网络三种机器学习模型动态嵌入，并采用基于模型误差的最大期望改进填充准则来选择可能的最优粒子，从而避免了所有粒子的评价和加速收敛，大大减少算法的精确评估次数，实现高效、准确的城市排水泵站优化调度，同时，将水泵开关的数量和泵站前池的水位限制在允许的范围内，确保泵站的合理、安全运行。

公开(公告)号：CN114282403A

公开(公告)日：2022-04-05

申请号：CN202111387049.3

申请日：2021-11-22

申请人： 西安理工大学

发明人： 杨露 ,  侯精明 ,  王新宏 ,  同玉 ,  王添 ,  栾广学 ,  高徐军 ,  潘占鹏 ,  马勇勇 ,  王峰 ,  李东来 ,  杨宵 ,  王俊辉 ,  周聂 ,  李昌镐 ,  王洁瑜

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06T17/05 ,  G06T17/20 ,  G06F9/50 ,  G06T1/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种耦合生境适宜模型的高效高精度栖息地模拟方法，采用矩形网格的高分辨率DEM地形，由已知条件赋值相关参数；基于Godunov格式中心有限体积法空间离散二维浅水方程，获取更高空间离散精度；由MUSCL重构和Runge‑Kutta法进一步实现时空的二阶精度；基于IFIM理论，采用适宜指数HSI构建生境适宜模型，以实现水动力过程与生境适宜模型的耦合；并引入GPU加速技术提高模拟效率。至此，耦合生境适宜模型的高效高精度栖息地模拟方法构建完成。本发明提高了生境模型中生境因子模拟精确性，为准确模拟河流水力特性和生物栖息地提供有效技术支撑，使之成为评价生物生境质量的有力工具。

公开(公告)号：CN112761179A

公开(公告)日：2021-05-07

申请号：CN202011358444.4

申请日：2020-11-27

申请人： 西安理工大学

发明人： 郭敏鹏 ,  侯精明 ,  杜颖恩 ,  康永德 ,  石宝山 ,  李东来 ,  李轩 ,  李昌镐 ,  张兆安 ,  洪增林 ,  孔祥建

IPC分类号： E02D29/045 ,  E02B3/10

摘要： 本发明公开了一种地下空间自动防汛墙，包括防汛挡板，防汛挡板安装在主体结构上，主体结构的下方设置有储水箱，储水箱底部设置有储水箱排水控制器。当减速带前的水深未超过减速带顶部时，储水箱排水控制器处于开启状态，日常的城市洒水养护等产生的积水进入水箱会立即排走，有效防止防汛墙误开的情况，同时也支持紧急突发情况的手动开启，可靠性高；本发明结合重力、水浮力作用特点和浮球装置原理，整个装置无需用电，节能，安全性高；防汛挡板位于减速带顶部，车辆经过时，由于具有一定的离心作用，降低了对防汛挡板的压力，使用寿命长；动力来源为重力，不涉及电力及液压等，结构简单，制造成本低。

公开(公告)号：CN111767684A

公开(公告)日：2020-10-13

申请号：CN202010612654.5

申请日：2020-06-30

申请人： 西安理工大学

发明人： 王添 ,  侯精明 ,  高徐军 ,  康永德 ,  李东来 ,  韩浩 ,  王娜 ,  李丙尧 ,  马勇勇

IPC分类号： G06F30/28 ,  G06F30/23 ,  G06F111/10

摘要： 本发明公开了一种优化的摩阻源项隐式格式二维浅水方程建模方法，首先采用结构网格中的矩形网格对流域的地形数据进行离散，依据边界条件给每个参数赋值；采用中心格式的有限体积法空间离散二维浅水方程；基于Godunov格式的有限体积法将求解区域分成许多个不重合的小的子区域，采用由Harten、Lax和Leer提出的逼近求解黎曼问题的方法，即HLLC黎曼算子，控制单元界面上的通量计算；然后计算源项和稳定性条件，最后更新单宽流量，至此，优化的摩阻源项隐式格式二维浅水方程建模方法完成。本发明提高了地表水动力过程的模拟效率及计算精度，为基于地表水的伴生过程的预测提供有效的技术支撑。

公开(公告)号：CN117010232B

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202310766694.9

申请日：2023-06-27

申请人： 西安理工大学

发明人： 栾广学 ,  侯精明 ,  王添 ,  周庆诗 ,  潘占鹏 ,  张荣斌 ,  李东来 ,  高徐军 ,  刘园 ,  王晨 ,  樊超 ,  孙学良 ,  陆品品

IPC分类号： G06F30/23 ,  G06F30/28 ,  G06F17/13 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了基于GPU加速技术的城市非点源污染全过程高分辨率模拟方法，包括：步骤1，采用结构网格对流域的地形数据进行离散，依据边界条件给结构网格的水文水动力水质参数赋值，搭建数值模型；步骤2，将结构网格计算所需的水文及水动力水质参数数据传至GPU；步骤3，在GPU中计算水文及水动力水质输移过程；步骤4，水文及水动力水质输移过程中采用水质重构方法将结构网格在每个计算时刻的水文、水动力和水质进行实时耦合计算；步骤5，水动力水质输移过程中的结构网格界面上的质量和动量通量计算。本发明加深了对城市非点源机理过程的理解，为非点源污染的精准防治提供有效的技术支撑。

公开(公告)号：CN111931330B

公开(公告)日：2024-01-05

申请号：CN202010565705.3

申请日：2020-06-19

申请人： 西安理工大学

发明人： 李东来 ,  侯精明 ,  杨东 ,  李丙尧 ,  马越 ,  姬国强 ,  王添 ,  王峰 ,  高徐军

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F17/11 ,  G06Q50/26 ,  G06F111/10

摘要： 本发明公开了一种无管网资料城区的管网排水过程概化计算方法，具体包括如下过程：通过实际踏勘测量出所研究区域的街区数、每个街区的雨水井个数、雨水井的分布位置、雨水井的周长；采用基于全水动力法的洪涝过程数值方法计算整体研究区域的地表水深；通过堰流公式初步计算从地表进入单个雨水井的水量，即单个雨水井的排出水量；计算同一街区所属雨水井的总排出水量；根据排水管道的管径和坡度，对同一街区的总排出水量进行限制修正，得到修正后单个雨水井排出水量；将所研究区域的K个街区的所有雨水井排出水量均计算完；在雨水井位置处的地表单元上，计算单个雨水井的净雨速率Rn。本发明可以提高无管网资料城市洪涝过程的模拟精度。