引江济淮工程(河南段)水资源调配系统设计与开发

为强化引江济淮工程(河南段)水资源统一调配,基于Spring Boot和Vue前后端分离开发的模式,利用天地图API、WebGL、Echarts等技术设计研发引江济淮工程(河南段)水资源调配系统。从设计思路、功能界面、关键技术3个角度论述系统设计思路和实现过程,从而实现地理信息服务、供需水预测、水资源优化配置、水资源优化调度等功能,实现水量分配可视化、运行调度智能化和跨流域调水管控一体化。系统测试结果表明:引江济淮工程(河南段)水资源调配系统的建立提高了受水区水资源精细化管理的水平,解决了引江济淮工程(河南段)跨流域调水的配置难题,为受水区水资源高效利用提供有效的技术支撑。

基于组合赋权-TOPSIS法的引江济淮工程河南受水区节水水平评价

【目的】评价引江济淮工程河南受水区现状节水水平。【方法】从综合、农业、工业、生活、生态环境5个方面选取11项用水指标建立引江济淮工程河南受水区节水水平评价指标体系,构建基于AHP-CRITIC法组合权重的TOPSIS模型,对受水区2020年节水水平进行综合评价。【结果】受水区9个县区中,评价分级为Ⅰ级的有1个(永城市),Ⅱ级5个(梁园区、鹿邑县、睢阳区、柘城县、夏邑县),Ⅲ级3个(郸城县、淮阳区、太康县)。节水水平Ⅱ级(较高)以上的县区占比为66.7%,受水区整体节水水平较高。万元GDP用水量、节水灌溉率、城镇人均生活用水量、城镇公共供水管网漏损率、再生水利用率是制约受水区节水水平的主要影响因素。评价结果与受水区实际情况基本相符。【结论】基于AHP-CRITIC组合赋权的TOPSIS评价方法适用于评价引江济淮工程河南受水区现状节水水平,评价结果与区域实际情况相符,可为水资源优化调配提供参考。

引江济淮工程(河南段)多目标水量优化调度

引江济淮工程(河南段)涉及河道、闸泵、管道和调蓄水库,约束条件复杂,常规的优化调度算法难以搜索可行解,求解效率低。选用受水区缺水率平均值最小、泵站总抽水量最小和受水区缺水率标准差最小作为目标函数,从供水保障、供水成本和公平性角度构建多目标水量优化调度模型。基于可行搜索思路,结合逆序演算和顺序演算过程对约束条件进行处理,引入决策系数,通过映射关系使搜索空间保持在可行域中,结合多目标非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms,NSGA-II)进行求解,得到Pareto最优解集,并采用熵权法进行方案优选。结果表明,基于可行搜索的NSGA-II算法能够有效求解复杂调度系统的多目标优化问题,综合考虑多个目标的最优方案相对单目标方案更加合理,结果可为引江济淮工程(河南段)运行管理提供决策支撑。

调水工程建设期安全-进度-投资系统风险分析——以引江济淮工程(河南段)为例

以引江济淮工程(河南段)为例,在确定安全-进度-投资系统风险评价指标体系的基础上,基于层次分析-模糊综合评价方法分析安全、进度、投资的单项风险;在考虑工程建设期安全、进度、投资的相互影响后,基于改进的综合风险评价方法分析安全-进度-投资系统风险。结果表明:当分析单项风险时,安全、进度和投资风险的评价结果均为一般风险;当分析系统风险时,得到安全风险>进度风险>投资风险;进一步分析指标体系中的准则层和指标层,安全风险的现场风险中施工技术方案风险排序第一,是后续风险管控的重点。本研究为提高工程建设期安全-进度-投资系统风险的可靠性、降低风险事件的发生提出了理论和技术参考。

引江济淮大型弃土场土地复垦适宜性分析及模式选择

针对大型弃土场对当地生产、生态和土地利用方式产生的重要影响,在对引江济淮工程大型弃土场现状调研的基础上,基于复垦为耕地功能的基本要求,开展了引江济淮工程96个弃土场的农耕用地复垦适宜性分级评价,提出了以农耕复垦利用为主,兼顾复垦为设施农业、经济林、现代牧场、生态旅游及科教文化基地、光伏+土地综合治理、建筑工程材料等利用模式的选择,为弃土场土地复垦利用的可行性和可选择的利用模式提供依据和参考。

突发水污染事件风险分析——以引江济淮工程(河南段)为例

从交通事故风险、污水排入风险以及其他风险等方面识别引江济淮工程(河南段)突发水污染事件的风险源,建立适应性的风险评价指标体系、指标等级划分标准和风险等级评价模型,综合评估7个评价河段突发水污染事件风险等级。结果表明:2个评价河段的风险等级为重大(Ⅱ级),5个评价河段的风险等级为较大(Ⅲ级)。从降低风险源危险性、提高风险控制有效性等方面提出突发水污染事件风险管控对策措施。本研究为降低引江济淮工程(河南段)突发水污染事件的发生概率和危害程度提供了支撑,对发挥工程综合效益、保障受水区供水安全、维护良好的水生态环境具有重要意义。

引江济淮船闸闸首施工期开裂风险与防裂分析

与混凝土坝相比,船闸闸首、泵站类薄壁大体积混凝土结构体型相对较小,但结构型式与受力复杂、约束明显且采用泵送高性能混凝土浇筑,早期混凝土放热量较常态混凝土大且发热快,施工期比大坝更易产生温度裂缝,其防裂设计成为施工质量控制的难点之一。结合在建的引江济淮枞阳船闸上闸首工程,采用三维有限元法仿真分析手段,模拟真实环境、材料、结构、温控措施的影响,分析结构施工期温度场、应力场以及开裂风险,并提出针对性的防裂措施。研究表明,输水廊道、墩墙、空箱及启闭机房周边大体积混凝土等功能性部位为高风险开裂部位,实现控温浇筑、通水冷却以及表面保温的多措并举且差异化控制,能够大大降低其开裂风险,可为引江济淮工程薄壁结构防裂设计提供参考。

动态设计在引江济淮航标配布工程项目管理中的应用

以引江济淮航标配布EPC工程项目为背景,针对航标配布工程项目管理中的技术难点,通过结合动态设计及其机理,提出经施工现场反馈多方联动核实后动态调整设计方案,及时解决施工工程中出现的各类问题,从而达到提升工程质量、缩短工期、节约投资的目的,为EPC项目管理在航标工程领域的应用提供参考。

引江济淮工程凤凰颈泵站基坑渗流参数测定及渗控方案优化

闸站基坑开挖过程中的降水问题重要且复杂。以引江济淮工程凤凰颈改造工程为研究对象,采用现场试验和数值模拟方法,系统分析了基坑降水过程中的渗流问题。基于现场抽水试验数据获取基坑主要含水层水文地质参数,构建了工程区三维渗流模型,对施工期防渗墙封闭前后两个阶段的基坑降水方案开展优化研究,确定了防渗墙和降水井的布置形式。结果表明:工程区主要含水层渗透系数为1.5×10^(-2) cm/s,防渗墙封闭前的纯降水阶段基坑涌水量为14532 m^(3)/d;防渗墙封闭后的墙+井渗控阶段基坑涌水量为9299 m^(3)/d,主要来自墙外降水。解析解和三维渗流模型计算结果相互验证,表明计算结果可信度较高。本研究可为闸站基坑降水方案的优化提供思路和范例。

引江济淮工程施工期环保工作管理与实践

大型引调水工程具有规模大、建设周期长、建设占地多、弃土弃渣多、施工期对环境影响大等特点。面对国家对环境治理的逐渐加大和对环境保护工作的高标准和严要求,做好施工期的环境保护工作不能在表面做样子,而是必须采取一系列手段和措施去落实,保证工程建设的绿色发展。根据引江济淮工程施工期环保管理与实践,提出相应的环境管理要点。

引江济淮沿线地区“生产-生活-生态”空间演化与模拟

促进跨区域重大基础设施建设与国土空间保护开发格局的协同是现阶段国土空间治理的重要研究方向。以引江济淮安徽段沿线地区为研究对象,采用历年土地利用遥感数据分析该地区“生产-生活-生态”空间(“三生”空间)演化过程和特征,综合研判上、中、下游“三生”空间的功能定位,并运用土地利用模拟技术对沿线地区土地利用进行降尺度分段模拟。结果表明:过去30年的快速城镇化时期,引江济淮安徽段沿线地区“三生”空间演化剧烈,演化趋势不合理;模拟至2030年,该地区“三生”空间整体数量结构稳定,比例结构未发生明显变化,下游生产空间比例、中游生活空间比例和上游生态空间比例增长明显。

引江济淮典型受水区水源置换与地下水压采研究

皖北地区社会经济发展长期依赖地下水引发了地下水超采、降落漏斗等问题。《地下水管理条例》对地下水开发利用和保护提出了更高更严的要求,明确提出应推动实施地下水超采综合治理,开展地下水压采和禁采。引江济淮工程的实施为区域水源置换和地下水压采提供了良好的条件。以引江济淮典型受水区亳州市为典型研究区域,比对探讨各县区城乡水源置换方案,确定地下水开采井压采方案。结果可知:亳州是安徽省五个缺水城市之一,水资源禀赋条件较差,是典型的资源性、工程性和水质性缺水并存的区域,地下水是城乡生活、工业生产、农业灌溉的主要水源,由于长期集中开采深层地下水,谯城区、古井镇、涡阳县、蒙城县及利辛县形成了不同程度的地下水超采区。引江济淮工程为皖北地区地下水置换和压采提供了好的条件和可能性,各县区城乡地下水源置换均可行,随着地表水厂建设逐步完成,预计亳州市至2030年可封停地下水取水井802眼,封井率为92.2%;压缩地下水开采量1.84亿m^(3)。通过水源置换与地下水压采可改变现有供水格局,实现地下水资源合理开发利用和保护。

基于云模型的引调水工程突发水污染事件风险评价——以引江济淮工程(河南段)为例

开展引调水工程突发水污染事件风险评价,降低突发水污染事件的危险性和危害程度,对发挥引调水工程综合效益、提高区域供水安全保障能力等具有十分重要的意义。基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,构建能反映风险源特征和风险受体特性的引调水工程突发水污染事件风险评价指标体系,提出基于云模型的引调水工程突发水污染事件风险等级评价方法,定量评价引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险。结果表明,引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险较低,有5个评价河段的风险等级均为一般(Ⅳ级),2个评价河段的风险等级为重大(Ⅱ级),与从风险源危险性、风险受体易损性、风险控制有效性等3个方面开展的定性评价结果一致。研究结果为合理评价引调水工程突发水污染事件风险提供了新的方法,为引江济淮工程(河南段)突发水污染事件风险管理提供了依据。

引江济淮工程高低联动智能视频感知技术研究

引江济淮工程中原有的低点监控视野范围窄、抗干扰能力差、缺乏智能化功能,已无法满足智慧水利建设的要求。利用通信高塔作为挂载点,在引江济淮工程的关键标段植入高点智能化监控设备,从而构建出高低联动智能视频感知体系。其中利用人工智能技术,建立AI模型训练平台,实现了包含区域入侵侦测、水面漂浮物检测在内的多项视频侦测、检测功能。应用实践表明,在多种智能算法的赋能加持下,高低联动智能视频感知体系显著提高了报警准确率和智能识别距离,为数字引江济淮的建设提供了有效助力。

数字引江济淮工程信息化标准规范体系实践与思考

为提高水利工程信息化建设的质量,在国家标准、行业标准、地方标准的基础上,应结合管理部门在建设管理、运营管理和企业管理等方面的需求,构建科学、合理的项目标准规范体系。本文结合数字引江济淮工程立体感知、网络传输、数据资源、应用支撑、业务应用以及安全保障体系、运维保障体系等建设内容,编制由1套规章制度、4类技术标准规范组成的标准规范体系,按照起草、征求意见、送审、审查、报批、标准发布及公开流程,将信息采集系统、网络传输系统、计算机网络及网络安全系统、数据资源管理平台、应用支撑平台、业务应用系统等的硬件和软件集成为具有优良性价比和高度协调一致的有机整体,保障数据资源整合和网络安全,为同类水利工程信息化标准规范体系建设提供参考。

引江济淮江淮分水岭施工期滑坡原因分析

通过对引江济淮江淮分水岭施工期滑坡段的地形、地质条件、滑坡体特征、泥岩夹层的物理特性等综合分析,得出施工期滑坡是多种内、外在因素组合作用的结果,可以为类似边坡工程的设计、施工提供借鉴和参考。

引江济淮对淮北平原地下水超采治理影响分析

为了从根本上治理安徽省淮北平原区地下水超采,修复和改善地下水生态环境,实现区域经济可持续发展,需要有替代区域地下水量的水源。引江济淮工程的实施,把整个淮北地区纳入受水区域,改变了淮北平原区以地下水为主要水源的历史,采用引调的优质地表水将是以后区域供水主要模式。从引江济淮工程计划调水规模与区域现状地下水取用水量进行对比、枯水年份地下水最大供水量及年内配等分析引江济淮作为淮北平原地下水替代水源的合理性、可行性和科学性。并根据引江济淮工程和区域地表水厂配套设施进展情况,提出了在不同的时间段治理地下水的具体措施和建议,为区域地下水综合治理提供参考。

引江济淮工程沿线(安徽段)粮食生产时空变化特征

粮食是人类赖以生存和发展以及支撑国民经济发展的物质基础,进一步揭示粮食生产基地粮食生产的时空变化特征,可为提高生产面积和产量提供依据。文章基于MODIS数据集获取2000—2022年引江济淮沿线优质稻麦区NDVI,采用最大合成法和均值法以及S-G滤波和多种空间分析方法定性定量地分析了沿线NDVI的时空演变格局。结果表明,引江济淮沿线优质稻麦NDVI月均值有明显差异,水稻在6—8月为快速增长期,小麦在2—4月和6—8月为快速增长期。引江济淮沿线优质稻麦NDVI年均值均呈现波动上升趋势。引江济淮沿线优质稻区主要集中分布在引江济淮沿线县的东南部;优质麦区集中分布在引江济淮沿线县的西北部,在东南部零星分散,并形成团型集聚区。引江济淮沿线优质稻麦区NDVI在空间上呈现明显的集聚特征,且集聚性随着时间推移逐步增强。引江济淮沿线优质稻NDVI高聚类区逐步从引江济淮沿线县东南部转移到中部,由开始的零星分散逐步发展到集中聚集在紧邻于引江济淮沿线的区县。

安徽引江济淮东淝河船闸项目主体完工

近日,二航局承建的安徽引江济淮东淝河一线船闸改造项目主体完工。该项目位于江淮沟通段的末端,地处淮南市寿县,距入淮口2.5 km,按Ⅱ级船闸建设,闸室有效尺度长280 m、宽34 m,设计通过最大船舶吨位为2000 t。闸室墙采用整体式钢筋混凝土坞式结构,沿闸室长度方向分为15个节段,与蜀山复线船闸并列安徽最宽内河船闸。该项目建成后,将充分发挥引江济淮工程整体的供水灌溉作用,助力沿线地区港口航运发展,推动沿线城市加速融入长江经济带。

引江济淮工程建设实践及启示

引江济淮工程是一项以城乡供水和发展江淮航运为主,结合灌溉补水和改善巢湖及淮河水生态环境为主要任务的大型跨流域调水工程,是我国目前最具综合性的重大调水工程,涉及安徽、河南2省55个县,供水人口达5117万人,改善灌溉面积1808万亩。2023年9月16日江淮运河全线贯通,引江济淮工程让长江和淮河实现历史性“牵手”。