丹江口水库入库流量平滑修正方法研究

准确的入库流量计算是科学开展水库调度的重要基础。针对反推入库流量存在的剧烈跳动现象,开展了入库流量推求方法研究,论述了常用推求方法的原理及适用性,聚焦丹江口水库库容特点,采用控制变量法,针对反推时段数目、滑动平均算法及坝前水位代表性等影响静库容反推计算结果的主要因素进行了定量对比分析,比选提出了适用于丹江口水库的入库流量平滑修正计算方法。研究结果表明:丹江口水库采用库容反推法,耦合6 h反推、6 h滑动、多站水位算数平均值作为坝前水位可获得兼具准确性和平滑性的入库流量计算结果。所提方法在保证洪峰流量和峰现时间更接近真实情况的同时,入库过程方差更小、平滑度更高,可为丹江口水库科学精细化调度管理提供重要的技术支撑。

基于误差分布估计的三峡水库入库洪水概率预报方法

准确、及时的入库洪水预报,对三峡水库综合效益的发挥和长江流域水旱灾害防御、水资源利用、流域综合管理等具有重要作用。基于预报误差的最优分布估计和分布函数动态参数假定,提出了一种三峡水库入库洪水概率预报方法,并进行了洪水概率预报业务试验。结果表明:本文所提方法科学可行,计算快捷,使用方便,便于在实时作业预报中应用推广;概率预报结果较确定性预报结果,在水量预报、预警效果等方面均有所改善,1~5 d预见期预报的确定性系数提高0.1%~3.4%,水量误差减少0.1%~4.8%,可为三峡水库实时调度提供更可靠的预报信息;所提出的三峡水库入库洪水概率预报业务化产品,可提供更多风险信息,为三峡水库的科学调度,尤其是洪水资源化利用提供更好的优化决策支撑。

相似洪水分析与智能推荐模型研究

本文提出了基于流域历史资料的相似洪水智能推荐模型,根据降雨数值预报过程对历史典型洪水进行相似洪水搜索达到洪水预报的效果。首先,选取暴雨洪水特征指标并采用主成分分析方法对特征指标降维,然后采用K-means聚类算法对历史典型场次暴雨洪水进行分类,构建雨洪聚类推荐模型,最终实现相似洪水智能推荐。在嘉陵江流域的应用显示,本研究构建的智能推荐模型可以匹配到相似的历史洪水过程,为洪水预报业务提供参考。

环太湖各水资源分区入出湖河流总磷浓度与负荷变化分析

入出湖总磷负荷变化是影响太湖湖体磷收支平衡的关键因素.基于2012-2018年水质水量监测资料,计算全湖及各水资源分区河流入出湖总磷负荷,并以水量加权计算其总磷年平均浓度,探明其时空变化规律;运用双累积曲线法分析不同分区水污关系的变化规律;以月为时间尺度,利用Pearson相关系数,揭示入湖总磷负荷分别与入湖水量、入湖总磷浓度的相关关系;通过讨论分析,明确适用于太湖的入湖总磷平均浓度计算方法、总磷负荷影响因素及控制途径.研究结果表明:(1)水量加权法比算术平均法更加适用于太湖入湖总磷平均浓度的削减管理;环太湖河流入湖总磷浓度多年平均值为0.189 mg/L,明显高于出湖的0.079 mg/L,入湖总磷负荷多年平均值为2206.51 t,也高于出湖的873.73 t;2016年丰水年入、出湖及净入湖总磷负荷均最高,分别为2993.9、1341.1、1652.8 t.(2)湖西区河流入湖总磷浓度多年平均高于所有其他分区,其值为0.226 mg/L,浙西区、武澄锡虞区河流出湖总磷浓度多年平均分别为0.114和0.109 mg/L,均高于其他分区.不同水资源分区的水污关系呈现不同的年际变化规律,但除杭嘉湖区外,其他分区均未表现出入湖总磷得到有效控制的迹象.(3)湖西区和浙西区入湖总磷年负荷多年平均值分别为1748.71和278.61 t,两区各年入湖总磷负荷占总入湖负荷的比重位居前二,湖西区的都在67.88%以上;而浙西区在7%~19%之间变化;太浦河出湖总磷年负荷多年平均值为272.27 t,自2014年起其占出湖总磷年负荷的比重均在30%以上.(4)不同水资源分区月入湖总磷负荷均与入湖水量存在较好的相关关系,且除阳澄淀泖区外,其他分区月尺度入湖总磷负荷变化主要受入湖水量控制.(5)2016年丰水年湖西区入湖河流总磷浓度较高、入湖水量大的共同作用导致了其入湖总磷负荷的显著增加.研究成果可为太湖的磷外源负荷控制提供科学依据.

镇江市中长历时设计暴雨计算

基于丹徒站1981—2016年长系列实测降雨资料,采用Mann-Kendall检验分析了3 h、6 h、12 h、24 h共4种中长历时的年最大降水量的变化趋势,采用模糊识别法识别了4种历时暴雨的雨型特征,并基于优选得到的分布函数计算不同历时、不同重现期的设计面雨量;依据5场典型场次暴雨,分别应用同频率法和P&C(Pilgrim&Cordery)法推求相应的设计暴雨过程并进行了对比分析。结果表明:4种历时的年最大降水量虽均呈现不同程度的增加趋势,但仅6 h和12 h的年最大降水量通过了90%的显著性检验;4种历时暴雨的雨型均以雨峰偏前的单峰型为主;P-Ⅲ型分布函数在降雨频率分析中拟合最优;与P&C法相比,同频率法推求得到的设计暴雨过程峰值更大,有利于保障防洪安全。

基于经济新常态的长春市水资源开发利用潜力评价

以长春市为研究对象,基于未来经济处于新常态的发展态势,构建包含水资源、社会、经济、生态环境4个子系统的评价指标体系,并确定各指标的评价等级标准;基于模糊数学理论以及层次分析法构建包括目标层、准则层、指标层的3层模糊综合评价模型,以2015年为现状水平年,应用模型对长春市水资源开发利用潜力进行综合评价。结果表明:长春市水资源开发利用程度处于中等偏上水平,各辖区水资源开发利用规模不平衡,可通过产业结构调整提高全市用水效率,为经济持续增长提供保障。