三堡排涝工程防御“烟花”台风效益分析及改进措施

三堡排涝工程是杭州市防洪排涝的重要节点工程之一,特别是对降低运河水位具有直接的防灾减灾效益。2021年7月22—27日,受“烟花”台风影响,杭州市普降大到暴雨,运河(杭州段)流域发生超警戒水位洪水,三堡排涝工程及时开机排涝,持续运行降低河网水位,有力保障了城市运行安全。为更好地发挥工程效益,分析“烟花”期间工程的运行情况、雨情、水情、工情等,对台风影响期间运河水流流向可能出现的3种情况进行水量还原计算,得到台风影响期间可能排入运河的水量分别为960万m^(3)、1763万m^(3)、1155万m^(3),并对三堡排涝工程进行精细化调度,使拱宸桥站最高水位降低0.41 m,超警时长由142 h缩减为26 h。结合运行实践,针对洪水期垃圾聚集拦污栅阻水问题,采取调整拦污栅横梁高程和加大栅距以增大进水量的改进措施,明显提升排涝效益;针对机组被动避潮问题,提出提高设计重现期和优选宽扬程段水泵转轮模型改进措施,确保水泵机组稳定运行,为强感潮河段城市强排泵站设计和建设提供参考。

杭州南沙平原河网新增取水口取水可靠性研究

为分析杭州南沙平原河网新增龙化取水口取水的可靠性及对其他用水户的影响,根据河网调蓄原理构建了以南沙平原骨干河道为基础的概化河网,利用Mike11建立了水动力学模型。结果表明,现状和规划偏不利取水条件下河网内河道过水能力均能使取水口处河道保持足够的取水水深,取水保证率在90%以上,对附近取水口河道水位影响不大。

基于系统聚类的分水江站水位分类预报和区间预报

研究分水江流域控制站——分水江站的水位预报方法,提高预报精度,对支撑区域防洪决策具有重要意义。利用分水江站2012~2020年典型历史洪水,基于系统聚类分析方法,以最大1 d洪量、洪峰流量、洪峰水位、洪水起涨历时占比作为聚类指标,将洪水分为Ⅰ、Ⅱ类两类洪水,采用流量演算—水位流量关系转换法对分水江站进行水位分类预报,并构建不同类型洪水水位流量关系的上下边界,提出一种分类洪水水位区间预报方法。结果表明,两类洪水的洪峰水位预报精度有所提高,预报区间宽度明显减小,提高了区间预报结果的可利用性。

杭州市上塘河流域防洪能力分析

为分析杭州市上塘河流域现状防洪能力,对杭州市上塘河流域骨干河道进行概化,利用MIKE11/SO水工建筑物模块模拟河网内各种水工建筑物的位置、规模及调度原则,建立上塘河流域MIKE11一维水动力模型。结果表明,上塘河流域内河河网骨干河道现状防洪能力不足20 a一遇,上塘河现状防洪能力不足10 a一遇,整个上塘河流域现状防洪能力不足10 a一遇。MIKE11/SO水工建筑物模块具有灵活性强、调节功能强大等突出优点,为各种水工建筑物模拟提供了一种便捷、行之有效的解决办法。

平原河网地区桥渡壅水平面二维水流数值模拟

为分析平原河网地区桥渡对桥址河段壅水及流速场变化的影响,以杭州市德胜快速路石德立交R4匝道跨备塘河桥为例,根据实测河道水下地形资料进行网格概化,以上塘河流域MIKE11一维水动力模型计算成果作为控制边界条件,利用MIKE21建立了平面二维桥渡数学模型。结果表明,遭遇20年一遇洪水时,桥墩上游一定范围内出现水位雍高,3个桥墩所在断面最大壅水高度达0.04m,最大壅水长度160m;桥墩附近的水流流向发生了改变,流速有所增大,对河道堤防和河床产生明显冲刷。该方法可在平原河网地区桥梁防洪影响分析工作中推广应用。

渉河大桥平面二维水流数值模拟

以某铁路涉河大桥为例,根据实测河道水下地形资料进行网格概化,以河网一维数学模型计算成果作为控制边界条件,利用MIKE21建立了平面二维水流数学模型,对渉河大桥对桥址河段流场变化进行分析。结果表明,遭遇50年一遇洪水时,桥墩附近的水流流向发生了改变,流速明显增大,会对河道堤防和河床产生冲刷。该方法可在渉河大桥二维水流数值模拟分析中推广应用。

渉河大桥平面二维水流数值模拟

以某铁路涉河大桥为例,根据实测河道水下地形资料进行网格概化,以河网一维数学模型计算成果作为控制边界条件,利用MIKE21建立了平面二维水流数学模型,对渉河大桥桥址河段流场变化进行分析.结果表明,遭遇50年一遇洪水时,桥墩附近的水流流向发生了改变,流速明显增大,会对河道堤防和河床产生冲刷.该方法可在渉河大桥二维水流数值模拟分析中推广应用.

杭州钱塘江灌区河网增加取水规模取水可靠性分析

通过对河网代表站方千娄水文站水位进行综合分析可知,河网内外水位差较大,通过闸泵引提水能保证灌区用户用水需求;利用MIKE11建立了杭州钱塘江灌区河网水动力学模型,结果表明:现状和规划偏不利取水条件下,河网内河道的过水能力均能使取水口处河道保持足够的取水水深,热电公司取水口的取水保证率在90%以上,且对附近其他取水口处河道水位的影响不大.

浙江省寿昌江流域小水库群防洪预报系统研究

浙江省杭州市寿昌江流域属于典型的湿润地区,流域内部多遭受台风、梅雨等强降水影响,流域内大量存在的小水库群改变了原有的坡面汇流模式。以寿昌江流域为例,基于可视化建模的需求,结合地理信息系统理论及工具,将传统的新安江产、汇流模型、小水库群的调蓄,以及流域洪水预报、实时校正等模块集成为整体,形成流域防洪预报系统,提高流域洪水预报精度,为此类典型区域的洪水预报提供方法借鉴和系统支持。

水利工程对分水江水面线影响分析

利用典型洪水资料分析了洪水的地区组成,采用伯努利方程二分法计算了分水江水库不同下泄流量下毕浦电站建坝前后分水江区间河段洪水水面线.表明随分水江水库下泄流量增加,相邻两条水面线间水位差和上下游水位变幅变小;毕浦电站建坝后,对区间河段水面线影响较大,坝址附近水位大幅抬升,越向上游抬升幅度越小.该结论可为区域防洪减灾、河道整治、交通水利工程规划设计等提供参考.

杭州水文现代化发展的思考与展望

水文科学是水利工作的重要基础,是推动新时代水利高质量发展的重要支撑。通过总结杭州水文发展现状,分析当前存在的主要问题,研判杭州水文现代化的发展目标和总体思路,提出健全优化的现代化水文站网体系、自动先进的水文监测体系、精准全面的水文分析预报体系、智能便捷的水文信息服务体系、精简高效的水文管理体系等杭州水文“五大体系”建设,形成“透彻感知、智能分析、精简管理、便捷服务”的现代化水文事业格局,为杭州水文现代化建设提供重要依据,有力支撑水利和经济社会发展。

山前小流域水文—水力学耦合洪水预报研究

为了提高受人类活动影响显著的小流域洪水预报精度,以浙江省杭州市东苕溪流域为研究对象,分别以半分布式新安江模型、平原区水文模型、分洪区水动力模型以及一维河网模型模拟山区、平原区、分洪区以及河道的洪水过程,在卡尔曼滤波实时校正技术的支持下,建立流域水文—水力学耦合预报模型。通过对1996年以来瓶窑站典型洪水进行率定和验证,表明该模型符合东苕溪预报的精度要求。在2012年"海葵"台风的实时预报应用中,该模型发挥了辅助决策的作用,可作为后期防汛决策的参考。

基于水质达标的水电站最小下泄流量研究

确定水电站坝下最小下泄流量、满足下游河流水质要求是水电站调度重要考虑因素。该文以青山水库水电站为例,以下游南苕溪汪家埠断面水质达标为目标,对坝下最小下泄流量的确定进行了研究分析,为管理部门提供决策依据。

基于支持向量机的钱塘江潮时预报方法

针对在钱塘江潮时预报中经验模型和传统神经网络的可靠性不足的问题,提出一种基于支持向量机的钱塘江涌潮到达时间预报方法。通过历史数据了解并分析钱塘江涌潮的周期性以及各涌潮周期间的相关性,取预报日期前后一个月的数据作为一个预报模型,以预测日期前一个月以及近5年内同一月份的隔日时间差数据作为训练样本,利用支持向量机预测未来涌潮到达时间。最后,通过对钱塘江沿岸多个水文站2015年农历八月初一至八月二十一的隔日时间差实例预测,验证了方法的有效性。

钱塘江(新安江大坝-富春江大坝)水质模拟

针对钱塘江上游段的水流特性和水质特点,建立了钱塘江(新安江大坝-富春江大坝段)一维河网水动力、水质模型,选取2010年9月7-10日实测流量、水质数据对模型进行了验证,结果基本一致。利用该模型预测了不同方案条件下主要取水口及水环境功能区边界的水质变化,分析了影响水质的主要因素,为水环境质量改善提供了决策依据。

基于MIKE11 HD和NAM耦合模型在河流施工围堰对防洪安全影响分析中的应用与研究

根据河网调蓄原理构建了以上塘河流域杭州片骨干河道为基础的概化河网,结合平原河网地区水工建筑物及其调度原则的模拟,利用MIKE11建立了杭州上塘河流域NAM模型和河网水动力学模型HD耦合模型,分析了施工围堰对区域防洪安全的影响,并在多方案计算比较的基础上,提出了具体的补偿措施。该研究方法简便实用。

杭州市东苕溪流域突发水环境事件特征分析及防控对策

基于2005~2014年杭州市东苕溪流域突发水环境事件,分析了发生特征,结果表明：2005~2014年该流域突发水环境事件总体呈稳定态势,且主要集中在6、8月,发生地点集中在余杭区。通过对风险源分析可知,移动源和固定源是主要污染源。最后从环境风险防范、应急联动机制、应急能力建设等方面,提出了东苕溪流域突发水环境事件的应急管理对策。

2015年“6·23”临安昌化小流域山洪致灾成因分析

2015年6月23日,受强对流天气影响,临安昌化附近遭遇强降雨,暴雨中心区域短历时降水重现期达到40年一遇.暴雨引发小流域山洪,造成严重损失.灾后次日,水文部门迅速组织开展了洪水调查,收集整理了雨情、水情、工情、灾情等基础资料,查明了致灾原因,为灾害评估、灾后重建和防灾体系建设与完善提供科学依据.

超声波流量计在引配水测验中的适应性研究——以杭州市三堡配水工程为例

为更加便捷准确地掌握杭州市三堡船闸配水通道引水流量,杭州市配水办与三堡船闸管理处于2009年底联合引进申瑞牌GER9000型超声波流量计.杭州市水文水资源监测总站使用多普勒测流仪对超声波流量计的测验成果进行了高密度的实时比对,对其在测验中的适应性进行了研究.此举验证了申瑞牌GER9000型超声波流量计的测验精度,为推广超声波流量计在引配水工程中的测验积累了经验.

杭州市内河水网表层沉积物重金属污染生态风险研究

根据2011年杭州市内河水网6条代表性河流表层沉积物4月、7月和10月3次重金属监测数据,运用HANKANSON潜在生态危害指数法,分别以当地背景值和工业化以前全球沉积物金属最高背景值作为参比值,对Cd、Cu、Zn、Pb重金属生态危害的主要贡献因子、不同河道表层沉积物重金属生态危害程度、内河水网表层沉积物重金属总的潜在生态风险水平等进行评价研究,以期引起有关部门的重视。