基于优化-模拟技术的生态库容

为发挥水库在水资源开发利用与河流生态环境问题之间的协调作用,以丹江口水库为例,探讨了综合利用水库生态库容划分方法。以丹江口水库下游襄阳和仙桃为控制断面,采用Tennant法计算下游河道生态流量的参考值。在考虑丹江口水库的防洪、生态、供水、调水、发电、航运等综合任务和汉江中下游水量联系的基础上,建立了综合利用水库的生态库容优化模型,拟定了4组调度规则,应用自适应遗传算法和模拟调度方法进行求解。计算结果表明:设置生态库容后的调度图能较好地满足控制断面对生态流量的需求,获得较佳综合利用效益。

基于ARCGIS量算法在水资源评价中的应用

在水资源评价中需要绘制降水、径流、蒸发等值线,并在图上进行量算,得出不同分区的降水量、水资源量、蒸发量。全国第一次水资源评价中采用的是人工量算法,本次水资源评价利用ARCGIS软件。介绍如何采用ARCGIS进行不同分区的量算工作,即先形成电子图,并在电子图上直接量算不同分区的降水量、水资源量和蒸发量。利用ARCGIS量算法大大减少了工作量,提高了工作效率,而且其精度也较高。

区域水资源量还原计算简化方法探讨

在第二次全国水资源综合规划的水资源调查评价中,为解决流域水资源量还原的问题,采用了降雨径流变化趋势法、降水径流模式法(径流双累积曲线法)、流域蒸发差值法、分项调查还原法等多种还原方法。以分项还原法为主,着重分析农业灌溉耗水量,建立了还原量与灌溉面积、同期降水量等因素的相关关系,提出了典型流域的水资源量简化还原处理方法,并将该方法应用于湖北省区域内的11个典型代表站的还原计算中。

随机模拟法在澜沧江流域地区洪水组成中的应用

近年来,随着水利水电工程的增多,主要研究对象已向全流域库群转化,用随机模拟的方法对水文水资源序列进行模拟已经成为有效方法。本文将洪水随机模拟法用于澜沧江中下游的洪水地区组成的研究中,并取得了比较好的结果。

洪水随机模拟在澜沧江流域地区洪水组成中的应用

近年来,随着水利水电工程的增多,主要研究对象已向全流域库群转化,常规水文方法在工程实践中的局限性越来越突出。由于随机模拟所具有的优点,探讨用随机模拟的方法对水文水资源序列进行模拟已经越来越成为不可替代的有效方法。随着计算机运算能力的不断提高,径流的随机模拟技术逐步得到应用。该文通过将洪水随机模拟法应用于澜沧江中下游的洪水地区组成的研究中,在这个过程中取得了比较好的结果。

等维新息径向基神经网络模型在需水预测中的应用

针对现有需水预测模型进行多周期预测时存在误差随预测周期延长而累积、抗随机因素干扰能力不足等问题,提出动态等维新息径向基神经网络模型,采用聚类方法进行网络学习,并将其应用于东莞市年需水量预测中。结果表明:动态等维新息径向基神经网络模型相对于基本径向基神经网络模型具有更高的预测精度,并且预测误差不会随着预测周期的延长而累积。

基于断面控制的汉江流域水资源模拟配置

以汉江流域最严格水资源管理为背景,基于重要的控制断面(包括重要城市断面、省界断面、生态控制断面和水利工程断面),将汉江流域划分为28个子区,并对汉江流域水资源系统进行概化,进而建立了汉江流域水资源配置模拟模型,探讨引汉济渭工程、南水北调中线工程、引江济汉工程对汉江流域水资源配置的影响。

概率组合法在糯扎渡水库洪水地区组成研究中的应用

推求受梯级水库调洪影响后下游水库设计洪水的地区组成情况,是水资源系统规划设计中的一个亟待解决的问题。概率组合法可以考虑洪水的所有可能的地区组成情况及其相应的发生概率,能够较好地反映水库对不同概率洪水的调洪效应。在糯扎渡水库洪水地区组成研究工作中运用了概率组合法,取得了较好的结果。

水文分析计算与海绵城市

结合海绵城市实施的基本理念,明确低影响开发海绵城市所涉及的水文循环过程,指出城市雨水径流量计算是重要的前提条件。传统的市政排水设计多应用于不透水地面比例较大的城镇化地区,仅能提供最大雨水流量,暴雨强度公式和径流系数尚存在一定的优化空间,不能完全满足海绵城市规划设计诉求。水利行业常用推理公式、瞬时单位线、水文模型等水文学方法计算小流域设计洪水,通过暴雨、产流、汇流等过程,能准确描述不同控制点的雨水径流过程和积水量,有助于确定蓄存和排泄水量,是海绵城市设计和实施的关键环节,水文分析计算的方法适应性更强,值得进一步推广应用。

基于AHP-Fuzzy法的汉江流域水资源承载力评价与预测

水资源承载力作为评价地区水资源安全与否的一个基本度量,其理论与应用研究意义重大。根据DPSIR框架展开水资源承载力因子分析,得到一个4层递阶结构的指标初选框架,并构建了一套全面的水资源承载力指标体系。以汉江流域为例,采用层次分析-模糊综合评价法(AHP-Fuzzy)展开水资源承载力评价与预测。分析结果表明:不调水情况下,江汉流域3级分区中,丹江口以上分区水资源承载力优于其他2分区;实施调水后,各分区水资源承载力受跨流域调水的影响而发生变化,均可认为已达到基本可承载状态。

BP神经网络在洪水地区组成随机模拟中的应用

将BP人工神经网络引入随机模型中建立BP网络模型,将其应用于澜沧江流域中下游的洪水地区组成研究中。通过模拟澜沧江流域戛旧站和戛旧站与允景洪站区间的日流量过程,进行实例分析和计算,并与传统自回归模型进行比较。结果表明该模型在澜沧江流域中下游洪水地区组成随机模拟中的精度较高。在研究的同时也发现,由于序列白噪声可能带来的误差,还需进一步研究如何更加合理的将该模型用于洪水地区组成随机模拟当中,以便能对生产实践提供更多的选择方案。

阳逻电厂冷却水数值模拟研究

近年来随着人们对热污染问题的重视,需要预测和评估电厂冷却水对受纳水体的影响。针对武汉阳逻电厂四期扩建工程,应用基于曲线网格的平面二维水动力水温数学模型,对冷却水出流后的流场及温度场进行了预测,给出了工程热污染影响范围。在此基础上提出了降低电厂冷却水热污染影响的两点建议,即在工程允许范围内可适当降低长河出口河床高程,同时长河出口平均河宽在130 m对减小热污染影响是有利的。

鄱阳湖区流域水文模型比较研究

选用目前具有代表性的三水源新安江模型、半分布式TopModel和分布式VIC模型,开展降雨径流模拟计算,分析比较各种水文模型在平原湖区的适用性。选择鄱阳湖未控区间内的博阳河和西河流域,分别进行三个水文模型的参数率定和检验。应用结果表明,VIC模型的效率系数比TopModel模型和新安江模型高出10多个百分点,径流总量相对误差均控制在5%以内,低于其余2个模型。VIC分布式水文模型的模拟结果明显优于集总式和半分布式水文模型,能较好地模拟湖区流域的降雨径流过程和水资源量。

嘉鱼大桥跨越长江堤防段稳定-非稳定渗流分析

采用三维有限元数值模拟方法对嘉鱼桥基础修建前、后长江堤防的稳定-非稳定渗流场开展对比分析,结果表明:桥梁基础对渗流场的影响不大,堤身渗流溢出部位的渗透坡降变化很小,各个土层的渗透坡降变化小于1%,建设桥基不会显著影响堤防的渗流稳定性。

三里坪水利枢纽工程设计洪水复核分析

南河流域洪水特性受台风雨影响,表现为洪高量大,汇流快。为了对三里坪枢纽工程验收提供设计洪水复核成果,通过对坝址附近控制站—台口(二)水文站多年实测资料分析,并进行历史洪水调查,结合历史洪水与实测洪水组成不连续系列进行频率分析,得出坝址设计洪水成果,对原有初步设计成果加以复核。复核结论认为,依据台口(二)站计算的设计洪水成果可作为三里坪水库的设计依据。其分析计算方法可供类似工程区域设计洪水计算参考。

国内外水资源可利用量计算方法概析

国内外有关地表水资源可利用量代表性定义均侧重于要素描述,其区别主要在于是否考虑回归水、是否考虑无法控制利用的洪水以及是否充分考虑水权等。以水资源可利用量的概念为切入点,综述了国内外有关地表水资源可利用量的研究进展,着重介绍并比较分析了国内常用的扣损法、美国德克萨斯洲的WAM模型和综合考虑水量与水质的墨西哥水资源可利用量指数法,指出了今后地表水资源可利用量计算的研究重点。

地表水资源可利用量计算方法探讨

比较分析了国内外有关地表水资源可利用量代表性定义,国内外在此问题上的区别主要在于是否考虑回归水、是否考虑无法控制利用的洪水以及是否充分考虑水权等。以水资源可利用量的概念为切入点,综述了国内外有关地表水资源可利用量的研究进展,着重介绍并比较分析了国内常用的扣损法、美国得克萨斯州的WAM模型和综合考虑水量与水质的墨西哥水资源可利用量指数法,指出了今后地表水资源可利用量计算的研究重点。

地表水资源可利用量研究现状及发展趋势

水资源可利用量是综合规划区域水资源的节约、保护、配置、开发、利用和治理措施的条件,又是进行水资源承载能力分析的基础。水资源可利用量在水资源评价、规划与管理工作中非常重要,且国内也开展了大量的研究,但对水资源可利用量概念的认识尚没有统一。总结了近年来国内外地表水资源可利用量的各种定义和计算方法,在此基础上进一步探讨了今后地表水资源可利用量评价的发展趋势。

考虑蓝、绿水区别的水权界定研究

在水资源产权配置过程中引入蓝水和绿水的概念,分别建立了不同准则下只考虑蓝水分配和同时考虑蓝绿水分配的流域水权配置模型。对区域间传输水量做了深入探讨,并且指明了该参数在调水行为中(区内调水和区外调水)的实际意义。将此模型应用于汉江流域的水资源配置中,针对汉江流域的实际情况提出了对分叉型河流流域的处理方法,得到了各种模型不同准则下各个分区的水权分配结果,为汉江流域初始水权界定方案的研究提供了科学理论依据。

汉江流域半分布式两参数月水量平衡模型

为了评价气候变化对丹江口水库水资源的影响,在两参数月水量平衡模型的基础上,建立了汉江流域半分布式两参数月水量平衡模型。模型应用GIS技术分析流域土壤类型、土地利用、植被类型、流域划分、河流水系和测站位置共六大类地理特征,并建立模型参数与地理信息的相关和经验关系,进而对流域模型参数进行网格化。实例研究结果表明,两参数月水量平衡模型具有较高的模拟精度,其中半分布式模型模拟结果又优于集总式模型。