基于主成分分析的洪水相似性研究

针对在洪水相似性研究中选择洪水指标过多会增加计算的复杂性以及信息重叠而导致计算结果失真等问题,提出了基于主成分分析的洪水相似性研究方法,将原洪水指标综合为少数几个不相关的主成分,再根据各场洪水的主成分进行洪水相似性分析。计算实例结果表明,该方法切实可行。

基于HEC-HMS的资料匮乏山区洪水模拟研究

以白花河小流域为例,探讨缺资料地区HEC-HMS模型的适用效果。通过流域DEM等下垫面数据获取流域信息,采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数衰退法、马斯京根演算法进行流域产汇流计算及河道洪水演算,构建了HEC-HMS降雨径流模型,结合广东省综合单位线法与推理公式法的结果对模型参数进行率定。结果表明,设计洪水计算结果的误差均小于20%且平均相对误差均小于10%;实测洪水模拟的洪峰流量相对误差小于10%,Nash系数为0.90。HEC-HMS模型进行径流模拟效果较好,可适用于研究区山洪预报。

大型水库群对流域洪水过程影响分析

以淮河流域鲁台子上游大型水库群为例,比较水库修建前后下游断面洪水过程变化情况,分析水库群对洪水过程的总影响,提出逐库添加法划分各水库在洪水过程变化中的贡献,明确各水库的影响程度,采用分级聚类法对水库影响程度进行划分,甑别重要水库。结果显示淮河流域大型水库群显著削减了鲁台子断面洪水总量与洪峰流量,峰现时间也有所变化,各库贡献差异较大,其中梅山、响洪甸、宿鸭湖、南湾、鲇鱼山和佛子岭等6座水库对鲁台子断面洪水过程影响显著,是流域防洪调度的重点水库。

基于相似性的多沙水库坝址含沙量预测

坝址含沙量过程是合理进行水库水沙调度的重要依据。在浑水总流模型的基础上,提出了基于洪水相似性的多沙水库坝址含沙量预测方法。通过聚类分析将洪水案例分组,并分别率定模型参数;根据洪水相似性动态选择未知洪水模型参数;进行模型计算。结果表明,分组率定参数一定程度上能够提高坝址含沙量预测精度,尤其是沙峰出现时刻。这对指导水库水沙调度具有实际意义,有助于决策者制定合理的排沙时机,提高排沙效率。

近60年中国典型洪水灾害与防洪减灾对策

在介绍我国洪水灾害基本情况的基础上,重点分析了近60 a来的典型洪水灾害事件及防洪减灾对策,认为我国洪水灾害的基本特征未发生根本变化,但体现出洪水多样性更突出、人类活动影响增强、高坝溃决风险加大及山洪灾害日益突显等新特点和新变化。提出了防洪减灾对策:①切实更新防洪减灾理念,加快向"工程与非工程措施并重、防洪工程与抗洪抢险相结合"的新型防洪减灾模式转变;②加大科研力度和投入,努力提高气象和水文预报精度;③整合各类防洪资源,实现优化配置,进行科学调度,动态控制水库汛限水位;④加大法律法规的执行力度,规范流域开发行为,坚决打击侵占河道与蓄滞洪区的非法行为;⑤强化高坝大库溃决的风险意识,合理设计、科学管理和运行,建立风险规避机制;⑥加大山洪及其次生灾害的防治力度,加大投入,科学规划,建立预警机制,完善防洪预案。

黄河水库调水调沙研究进展

合理进行水库运用是防治水库泥沙淤积的重要措施之一,是减少水库泥沙淤积的关键,对水库兴利效益的发挥有着极为重要的作用。本文就我国黄河流域水库调水调沙研究进行了简要回顾,并对其研究现状进行了总结与展望。

含砷铜渣高温焙烧过程中砷的挥发行为

在分析江西铜业贫化含砷铜渣理化性质的基础上,研究了贫化铜渣在高温焙烧过程中砷的挥发行为,实验重点对焙烧温度、焙烧时间和铜渣粒度等因素进行了系统考察。结果表明:铜渣中砷含量为0.30%且主要以硫化砷的形式存在于含铁铜硫化物和玻璃体中。在焙烧温度1 100℃,焙烧时间60 min、铜渣粒度75~100μm的条件下,砷挥发率可达到82.03%,焙砂砷含量仅为0.098%,脱砷效果明显,为后续直接还原提铁(Fe)实验提供了良好的原料条件。

铜渣还原-熔分过程中砷的行为特征

对铜渣直接还原和高温熔分过程中砷的行为特性进行了研究。结果表明,直接还原过程中,砷脱除率较低,只有26.0%左右,升高温度、提高配碳量和炉料碱度均不利于砷的脱除,而延长还原时间可促进砷的脱除。在保证球团金属化率的基础上,在还原温度1300℃、C/O比1.2、碱度0.6、还原时间30 min的最优条件下,还原后球团内砷含量最低为0.073%。高温熔分过程中,砷元素富集进入铁相,少部分进入渣相,在保温温度1455℃、CaO添加量4%、CaF2添加量1%、保温时间30 min时,铁相中砷含量为0.082%。

含砷铜渣N_2-CO气氛中还原焙烧脱砷新工艺

在分析含砷铜渣理化性质的基础上,研究了铜渣中砷在N2-CO弱还原焙烧过程中的挥发行为,系统考察了还原温度、还原时间和CO浓度等因素对脱砷效果的影响。结果表明,在氮气中通入一定的CO气体可实现砷酸盐的还原,并抑制铁橄榄石和磁铁矿的还原。在还原温度1 100℃、焙烧时间60 min、CO浓度2.5%、铜渣粒度75~100μm的条件下预处理后,铜渣中砷含量仅为0.044%,脱除率可达到70.17%,脱砷效果明显,为后续直接还原提铁实验提供了良好的原料条件。

含砷铜渣预脱砷过程的热力学分析

采用HSC Chemistry 6.0热力学分析软件研究了惰性气氛下焙烧温度对含砷贫化铜渣在预脱砷过程中砷平衡组成的影响,并通过实验进行了验证。结果表明:在惰性气氛下,升高温度可促进硫化砷的分解,而砷酸盐的稳定性较好,不能通过高温分解脱除。在温度低于500℃时,固态硫化砷物相和氧化物不发生分解;温度超过500℃后,As2S3、As4S4率先发生气化反应;温度超过900℃后,硫化砷开始发生分解。对于惰性气氛下铜渣的预脱砷,实验结果与热力学分析吻合较好。

基于相似推理的多沙河流水库坝址泥沙预测

多沙水库泥沙淤积严重制约了水库兴利效益的发挥,而实施水库水沙优化调度、提高排沙效率的关键在于坝址泥沙预测。利用不同洪水之间的相似性,在构建水库水沙过程相似性指标体系的基础上,分析了水库水沙过程相似性,提出了坝址泥沙预测相似推理方法,预测了三门峡水库坝址泥沙过程,并进行了预测误差分析。结果表明,该方法切实可行,预测精度较高。

水资源配置方案多层次可变模糊决策

复杂水资源系统配置方案的多分区、多准则及多指标的层次结构,给决策者决策造成不少困难。为了适应这种结构特征,在可变模糊优化理论的基础上,提出水资源系统多层次可变模糊优化模型。模型层次结构清晰,求解过程简便,计算结果合理。研究实例表明,该模型能够从整体和部分两个层面帮助决策者了解配置方案的优劣。与最大熵模型相比,该模型计算结果更为可信。

沿海围垦区水资源优化配置与联合调度

江苏沿海围垦规模巨大,世界尚无先例。沿海滩涂开发利用,水资源保障是关键,而围垦区水资源优化配置与联合调度技术又是水资源保障关键技术之一。分析国内外水资源优化配置研究现状,研究围垦区水资源需求管理措施、盐碱环境下多水源多用户淡水资源联合调度技术以及围垦区水资源优化配置,以实现沿海围垦区水资源公平、高效和可持续利用。

盐碱环境下多水源联合调配研究

沿海围垦区盐渍化程度高,淡水资源不足,阻碍围垦区经济发展。为保障围垦区水资源供给,进行盐碱环境下多水源联合调配研究。以江苏沿海滩涂开发为背景,在分析当地水源特征的基础上,结合研究区需水要求,提出雨水和微咸水等非常规水资源与传统水资源联合利用模式,将平原区河网概化为虚拟的河网水库,对多水源多用户供水关系进行分解,建立盐碱环境下多水源联合调配模拟模型,得到围垦区不同水平年不同保证率下的供水量及其组成。研究表明,充分利用雨水和微咸水等非常规水资源,可缓解沿海围垦区水资源紧张局势。

乌梁素海湿地研究进展

收集了有关乌梁素海湿地研究文献,从湿地形成与演变、水文与环境、生物多样性、生物地球化学循环、湿地服务功能和价值评价、湿地保护与开发6个方面进行了归纳总结,指出还需要在湿地退化机制与恢复重建、湿地生态水文过程与调控、湿地生态环境的动态监测、湿地对环境变化的响应与反馈、湿地保护与可持续利用5个方面加强研究。

基于Elman网络和实时递归学习的洪水预报研究

流域洪水形成过程异常复杂且动态变化,一般难以用传统的静态神经网络进行描述。然而,具有反馈连接的动态神经网络能够很好地反映洪水过程这种动态变化特征。为此,研究基于Elman动态网络构建流域洪水预报模型,采用具有在线学习功能的实时递归学习算法进行模型训练,并将所建模型和算法运用于淮河水系响洪甸水库的入库洪水实时预报中。结果表明,所建模型预报精度高,实时性强,能够为流域的防洪决策提供支持。

高炉渣气-水混淬干法粒化及余热回收扩大试验研究

针对高炉渣开展了300 kg/h气-水混淬干法粒化试验研究,研究气淬空气流量、雾化冷却水量等关键参数的变化对粒化颗粒粒径分布、球形度、颗粒玻璃体含量等结果的影响,掌握高炉渣风-水混淬干法粒化的最佳运行参数,为后续半工业试验提供良好基础。结果表明:气淬空气流量为40Nm3/h,雾化冷却水流量为40L/h时,粒化颗粒的球形度良好,85%以上粒径均小于5 mm,玻璃体含量>95%。

基于经验模态分解和支持向量机的日径流预测研究

准确的径流预测是水资源开发利用的重要依据,但预测难度大。为提高日径流预测精度,以榕江流域南河东桥园站日径流为例,建立了经验模态分解(EMD)和支持向量机(SVM)耦合的日径流预测模型。首先,利用经验模态分解将日径流系列分解为若干子过程,再采用支持向量机深度学习模型分别对每一个子过程进行预测,最后将每个预测结果相加得到原日径流数据的预测结果。研究表明:EMD-SVM组合模型相对于SVM、BP、LSTM单模型具有更好的预测性能。

基于主成分分析的河流洪水系统聚类法

进行河流洪水聚类的目的是根据洪水特征的相似程度划分洪水类别,研究同类洪水的规律性以及应对措施.但是,洪水特征选择过多往往会增加计算的复杂程度,同时特征之间的相关性也使得信息大量重叠,导致计算结果失真.为此,提出基于主成分分析的河流洪水系统聚类法.该法首先将所选的洪水特征综合成少数几个不相关的主成分,然后计算出每场洪水在各主成分上的得分值并将该值作为新的洪水特征值,最后根据这些新特征值进行洪水聚类.三门峡水库入库洪水聚类实例证明了该方法的可行性.

近57年江苏沿海降水量演变特征分析

基于江苏沿海1957年-2013年逐月降水量序列资料,采用Mann-Kendall法、滑动t-检验、Morlet小波法分析了江苏沿海代表时段降水量变化趋势、突变点和周期特征。结果表明,近57年江苏沿海年、汛期、枯季降水量均呈不显著减少趋势,区域上则呈现北部减少、南部增加趋势;年、汛期、枯季降水量均未发生显著突变;各代表时段降水量变化具有13年左右的主周期,区域上震荡周期一致性较好;未来几年,年、汛期、枯季降水将有所增加。