汛期与非汛期水沙条件对黄河下游不同河段过流能力的影响

20世纪80年代以来黄河下游水沙输移特性显著改变,下游河道经历强来沙作用下的持续淤积与小浪底水库调控下的持续冲刷过程。基于黄河下游1986—2020年实测水沙数据与固定断面地形,计算了河段尺度的平滩流量,量化了汛期与非汛期水沙过程对各河段过流能力的相对贡献。结果表明:①小浪底枢纽运行前水流冲刷强度随时间减弱,下游河道呈汛期淤积、非汛期冲刷的整体淤积态势,平滩流量持续减小,最小过流能力小于2000 m^(3)/s。②小浪底枢纽运行后水流冲刷强度显著增大,尤其在非汛期,对河床冲刷产生重要影响;各河段过流能力显著恢复,其中游荡段恢复最为迅速。③各河段平滩流量与前5 a汛期、非汛期平均水流冲刷强度呈良好的幂律关系,该关系能较好地反映汛期与非汛期累积水沙过程对过流能力的综合影响。④小浪底枢纽运行后,非汛期水沙条件对平滩流量的贡献率增大,尤其是对游荡段具有重要影响(占比53%),对过渡段与弯曲段贡献则较小(占比不到20%)。

基于分形理论的非汛期水文分期研究与应用

非汛期的水资源供需矛盾和用水部门之间的竞争更加突出,原有的非汛期水库调度方式已难以满足精细化的水资源管理需求,合理的非汛期分期是改进水库调度方式和优化水库运行管理机制的基础。文章以分形理论方法为基础,对梅山站1951—2015年逐日降水量的日平均降水量系列进行分维计算与分析,确定了非汛期的水文分期,为开展水库非汛期水资源分期优化控制奠定基础。

瓯江汛期和非汛期水沙通量变化规律

瓯江为典型的山溪性河流,其水沙通量具有洪枯季差异悬殊的特征。该文基于瓯江干流控制水文站71年(1950—2020年)月均径流量和43年(1956—1998年)月均输沙量观测资料,采用年内分配不均匀系数、Mann-Kendall非参数统计检验、双累积曲线等方法,分析了瓯江汛期(梅汛期4—6月和台汛期7—9月)和非汛期(10月—次年3月)水沙通量的变化规律及其原因。结果表明:1)径流量和输沙量的峰谷期一致,峰值出现在6月,谷值出现在12月,其中,梅汛期是瓯江的主汛期。2)1950—2020年瓯江径流量在梅汛期呈显著减少的趋势,在非汛期呈显著增加的趋势,在台汛期变化趋势不显著,径流量的年际变化主要受降水影响;径流量的年内分配趋于均匀化,受水库调蓄影响较大。3)1956—1998年瓯江输沙量在梅汛期呈显著减少的趋势,在台汛期和非汛期变化趋势不显著,其中梅汛期输沙量的减少与水库拦截有关;输沙量的年内分配不均匀性变化不大,可能与降水量的不均匀性变化有关。4)台汛期、非汛期的输沙量-径流量关系分别在1975年、1959年各发生了一次明显突变,均与流域内的强降水有关。

长江中下游华阳河湖群非汛期水位调整特征及对入江控制闸的影响

三峡大坝建成后,长江天然径流的时间分配发生了改变,为改善非汛期沿江湖泊水质,各地均采取提高内湖非汛期水位的做法,并改变了通江涵闸的运行条件。以长江中下游华阳河湖群入江控制性工程杨湾闸为例,分析了非汛期内湖水位变化特征及对入江控制闸的影响,并提出相应建议。

水利部关于批准下达2023年7月至2024年6月黄河可供耗水量分配及非汛期水量调度计划的通知(水调管〔2023〕319号)

黄河水利委员会,青海省、四川省、甘肃省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、山西省、陕西省、河南省、山东省、河北省水利厅,国家电网公司西北分部,小浪底水利枢纽管理中心:根据《黄河水量调度条例》(国务院令第472号)有关规定,黄河水利委员会(以下简称黄委)商10个省(自治区)水利厅和水库主管部门或单位编制了《2023年7月至2024年6月黄河可供耗水量分配及非汛期水量调度计划》(以下简称《年度计划》)。经我部审定,现予下达,请认真贯彻执行。

三门峡水库非汛期运用水位研究

小浪底水库的投入运用大大减轻了三门峡水库对于黄河下游防洪、防凌的负担 ,但远不能彻底解除。三门峡水库在不影响潼关河床高程、维持槽库容冲淤平衡及有利于黄河下游减淤的前提下 ,应当配合小浪底水库充分发挥它们的综合利用效益。经研究 ,适当抬高每年 3～ 5月库水位 ,利用桃汛后期洪水将库水位从315m抬至 319m ,则在净增加两库总发电量的同时 ,对潼关河床高程在丰水年比目前水平低的情况下仍无不利影响。若将库水位抬至 32 1m ,则对目前水平的潼关河床高程基本上也无不利影响。

非汛期影响海南热带气旋的活动变化特征

根据1949～2002年共54年的台风资料对非汛期(10月～次年4月)西北太平洋台风活动的气候特点进行了统计分析,指出:非汛期内影响、严重影响海南的热带气旋频次均无明显的减少趋势,其频次存在准10年、15～20年的主周期,其年代际变化表现为1950年代中期～1960年代后期偏少,1970年代前期偏多,1970年代后期偏少,1980年代偏多,1990年代偏少;非汛期内严重影响海南的较强的热带气旋主要出现在拉妮娜年且其年代际变化也存在15～20年的主周期,1950年代后期到1960年代前期活动的热带气旋偏弱,1960年代后期～1970年代前期偏强,1970年代后期偏弱,1980年代偏强,1990年代又偏弱;较强的热带气旋(中心极值940hPa以下)均生成于135°E以东的洋面,而其源地越西,其强度越小;非汛期登陆海南的热带气旋的登陆点均处于海南岛的东侧海岸线上,1970年代中期以后,登陆点有南移趋势,且均以台风形式登陆。

基于水量分配方案的非汛期水量调度方案编制——以江西抚河流域为例

为了解决丰水流域非汛期的用水矛盾,保护河流和湖泊的生态环境,促进社会经济发展,需要制定非汛期的水量调度方案。丰水流域尽管水资源丰富,但在非汛期仍可能存在用水矛盾。以江西抚河流域为例,基于流域水量分配方案,探讨了丰水流域非汛期水量调度问题,以水量、水质为控制因子,提出了水量调度总体目标、调度原则、分级调度启动条件及实施措施、调度方案编制流程及方法。研究成果为非汛期水量调度方案的制定奠定了基础。

基于MATLAB的BP神经网络大伙房水库非汛期水质预测

由于非汛期水库的水环境生态问题较汛期更为突出,因此改善非汛期水库水质状况也更为迫切。采用基于MATLAB的BP神经网络对大伙房水库非汛期水质进行预测,建立由3个输入节点和1个输出节点构成的3层神经网络,在MATLAB环境中实现水质预测。预测结果表明:选取的4项水质指标的预测值与真实值之间的绝对误差和均方误差均较小,满足预测的精度要求,其相关系数均达到0.7以上,为高度相关,说明本研究建立的基于MATLAB的BP神经网络具有较好的泛化能力,用于大伙房水库非汛期水质的预测是可行的。

非汛期潼关高程与三门峡水库运用关系分析

三门峡水库建库前,潼关高程即呈微升趋势,并具有“汛期下降、非汛期上升”之规律.根据潼关高程上升的物理成因分析,结合建库后实测资料及逐步线性回归模型计算,分析认为:非汛期高水位期间的来沙量Ws对潼关高程上升量ΔH有一定影响,不同信度水平(α=0.01～0.10)下对潼关高程有影响的临界库水位不同(H=322.24～320.56m),非汛期运用水位326～322.24m所造成的淤积影响,一般可在汛期大洪水过程得以消除;运用水位低于临界水位,基本不对潼关高程产生影响.

基于MIKE11的浑河沈抚段非汛期闸坝分区生态补水量研究

针对高度受控河流——浑河沈抚段非汛期水质差生态需水量不足导致的生态环境恶化问题,研究了非汛期浑河沈抚段闸坝分区生态补水量。采用MIKE11水动力模型对抚顺二站和沈阳三站两个水文站2014年9—12月的实测流量、水位进行模型率定;采用2015年1—4月的实测流量、水位对模型进行验证,在保证模型精准度的基础上模拟研究区域13个断面的水文情况。根据1964—2014年的水文数据,采用月保证率及Tennant法综合计算生态环境需水量。为避免上下游水量重复问题,真实反映各区段生态环境需水量差异,采用一种全新的以闸坝为分区节点的方式计算了12个区段的分区生态环境需水量。通过上下游整合计算方法计算生态环境补水量,通过调控大伙房水库泄水量在改善水质的同时满足生态环境需水量。经计算,浑河沈抚段非汛期大部分区段处于生态需水量缺少状态,12个区段的分区生态环境需水量为4.65×108m3。采用大伙房水库增泄水量的方式来改善研究区域生态环境恶化情况,经计算大伙房水库补水量为2.15×108m3;最小日增泄流量出现在12月,为6.17 m3/s;最大日增泄流量出现在4月,为27.39 m3/s。

黄河三门峡水库入库非汛期径流总量预报方法及其应用

三门峡水库入库非汛期径流总量预报是黄河水量年度分配和三门峡、小浪底两水库防凌和水量调度的重要依据。在分析黄河三门峡水库入库非汛期径流变化特点和影响因素的基础上 ,建立了龙门、华县、潼关等站非汛期径流总量预报模型 。

黄河中游骨干水库非汛期联合调度模型研究

三门峡和小浪底水库作为黄河中游两座重要的控制性枢纽工程 ,两库联合调度可以有效调节黄河下游水资源 ,提高水资源利用效率。以黄河下游非汛期水量调度需求为牵引 ,考虑黄河下游水资源短缺现状和小浪底水库兴利目标等级次序 ,建立了符合实际的三门峡和小浪底水库非汛期联合调度模型。与以往研究相比 。

黄河三门峡以下非汛期水量调度系统研究项目综述

黄河三门峡以下非汛期水量调度系统是利用外资开展的研究项目 ,其目的是为了提高非汛期黄河水量在中下游的合理配置。通过灌区的需水研究、径流预报模型研究、水量调度模型研究和决策支持系统研究 ,开发了三门峡以下非汛期水量调度决策支持系统。经检验计算成果合理 ,并受到水利部验收委员会专家的高度评价。

人工通江湖泊非汛期生态调度方案研究

除鄱阳湖和洞庭湖外,长江中下游通江湖泊基本以涵闸形式连通江湖。由于缺乏水体的自然交换,此类湖泊经常出现水质超标的情况,特别是枯水期。以华阳河湖群为例,通过实测资料分析、现场调研、数值模拟研究了其进行生态调度的可行性及具体方案。研究结果表明:华阳河湖群TN、TP浓度随水位的升高呈下降趋势,但当湖群水位超过某值(13.5 m)后,浓度下降趋势变缓,且湖群9月下旬多年平均水位高于现行非汛期控制水位,因此,利用华阳和杨湾闸进行湖群非汛期生态调度是可行的。在考虑现行闸门调度方式、江湖关系、确保防洪安全和水环境改善4个原则的基础上,结合数值模拟结果,确定了华阳河湖群非汛期生态调度方案,即利用杨湾闸和华阳闸控制湖区10—12月份水位控制在13 m,1—2月份控制在12.5 m,3—4月份控制在11.8 m。

胶南市风河浅层地下水源地非汛期预警及预警管理

针对目前地下水实际预警管理中存在预警期较短的问题,以胶南市风河浅层地下水源地为例,选择非汛期为预警期,在多元回归方法分析的基础上,对非汛期预警进行研究。提出了非汛期不同降水频率下红、橙、黄、蓝四条地下水位警戒线和相应预警区的确定方法,并对非汛期无降水、降水频率分别为95%、50%和5%四种条件下的非汛期初始地下水位进行了预警。结果表明,不同预警级别的初始地下水位警戒线和预警区的合理划定应综合考虑非汛期开采量和降水量;对非汛期初始地下水位进行预警时,预警程度随降水量的增加而降低。

GAS参数优化方法在黄河上游非汛期径流预报中的应用

本文采用相关分析与GAS参数优化相结合的方法,对黄河上游非汛期径流预报模型进行了研究,并对2000～2003年的径流进行了实时预报检验,从检验结果来看,这种预报方法具有较高的预报精度。本文为非汛期径流预报研究提供了参考和借鉴,同时,就计算分析手段而言,GAS在参数优化方面具有广泛的应用价值。

天津滨海新区典型河网区非汛期水流循环研究

针对滨海新区水环境质量差、水资源量不足的问题,结合滨海新区典型河网区河网分布特点提出了非汛期7种水流循环方案。基于丹麦MIKE11平台水动力模块(HD)、对流扩散模块(AD),构建了流域水动力水质一维耦合模型,分别对7种水流循环方案进行模拟,分析了不同闸、泵调度下研究区水质变化趋势及其改善的效果。根据模拟结果,以提高河道水生态质量为评价标准,得出方案4为研究区最佳水流循环方案,方案4在整个模拟期河道最高水位为2.1 m,低于河堤高度,排水泵站(孟港排河泵站)出水COD、NH3-N分别为18.04 mg/L、0.15 mg/L,滨海新区典型河网区河流断面COD、NH3-N平均为16.63 mg/L、0.49 mg/L,劣Ⅴ类断面比例分别为14.22%、5.9%,滞水长度为10 225.25 m。在模型建模过程中,对水动力、水质参数的本地化求算进行了研究和探索。

华阳河湖群非汛期水位调控水质改善效应研究

华阳河湖群位于长江中下游左岸,由龙感湖、大官湖、黄湖、泊湖等湖泊组成,湖泊总面积约941 km^2,是长江中下游左岸面积最大的湖泊群之一,被世界自然基金会确认为长江中下游三处最重要的湿地区域之一,具有涵养水源、净化水质、调蓄洪水、调节气候和维护生物多样性等重要生态功能。但是,华阳河湖群水质存在不达标现象,为贯彻落实全省水污染防治暨水质自动监测站建设推进会精神,改善华阳河湖群水质,安庆市水利局和气象局、安庆水文水资源局共同研究制定了2018年华阳河湖群非汛期水位初步调控方案,并上报市政府。本文在此基础上构建华阳河湖群水质数学模型,模拟分析不同水位调控方案下河湖群水质改善情况,此分析结果可为华阳河湖群水质改善工作提供一定的技术支撑。

上海地区沿海(江)岸非汛期不同重现期最大风速估算

非汛期不同重现期最大风速是沿海(江)岸堤防设计标准、工程安全性和投资成本估算的一个重要参数。文中基于上海崇明、宝山、南汇、奉贤和金山5个沿海(江)岸气象站历史风速观测资料和横沙岛测风塔10 m高度逐日最大风速资料,采用极值I型分布估算了上海地区沿海(江)岸非汛期(1—5月和10—12月)各风向不同重现期最大风速。结果表明,上海地区沿海(江)岸非汛期的最大风速以W风最大,SW风最小。沿海(江)岸非汛期50 a一遇最大风速为23.3—28.3 m/s,小于上海地区基准风速(30.0 m/s)。各地非汛期不同风向50 a一遇最大风速的最大差值为3.4—8.1 m/s,同一重现期各地沿海(江)岸10 m高度最大风速极值也相差较大。崇明区域非汛期沿海(江)岸最大风速最大,其次是南汇区域,宝山区域最小。上海地区最大风速一般都出现在沿海地带,其分布与上海实际地理、地表状况相符。