融合相空间重构和深度学习的径流模拟预测

发展对数据依赖程度低、快捷实用和精准的模拟预报技术,可为资料缺乏地区径流模拟预测提供有效的解决办法。从数据驱动的角度,提出一种融合相空间重构(PSR)和长短期记忆神经网络(LSTM)的径流预测复合模型PSR-LSTM,在国内外不同气候分区的10个流域(站点)进行验证。结果表明:PSR-LSTM能够提取水文变量的多维子空间特征,并较好预测不同时间尺度的径流变化过程;相较于LSTM,PSR-LSTM预测未来1、3、5、7、9时间步长的纳什效率系数在10个流域平均提高1.49%~9.77%,均方根误差平均降低17.01%~19.72%,对训练数据量的依赖程度相比LSTM降低25%~33%。研究成果可为广大资料短缺流域水文过程模拟和预测提供参考。

韩江河口滩涂演变分析

通过实测地形资料建立水下地形数字高程模型,分析韩江河口的滩涂资源量、河口等深线以及河口河床冲淤变化的平面分布等揭示韩江河口滩涂演变特性,为其规划治理提供参考依据。

珠江河口整治疏浚断面设计初步研究

珠江三角洲近年来腹部地区出现异常高洪水位,防洪形势严峻。为降低洪水位,保持主要水道及口门的相对稳定,迫切需要对珠江河口防洪工程进行可行性研究设计并对河口进行整治。结合珠江河口整治近期防洪工程的要求,充分利用现有的水文泥沙资料和水动力数学模型计算结果,并根据河道及口门和工程实施的实际情况提出了合理的口门河道疏浚设计断面。

水利与市政城区排水(涝)计算差异分析

通过典型案例,分析市政部门和水利部门在计算城区排水(涝)时的差异及内在联系,提出协调两者计算结果的处理方法,为水利部门计算城区排涝时提供一定的参考。

排序计算方法初析

排序是数据处理中经常使用的一种重要操作。在介绍常用排序计算方法的同时,经过实践分析,提出分区排序的计算方法及合适的分区数,排序速度有很大的提高。

基于MIKE FLOOD模型的潖江蓄滞洪区调度运用方案研究

为保障潖江蓄滞洪区的合理调度运用,保证北江中下游防洪安全,进行了调度方案的研究。基于MIKE FLOOD平台,建立了潖江蓄滞洪区一、二维耦合水动力数学模型,对拟定的五个调度运用方案进行了对比研究,分析了不同方案下石角站洪峰流量及自身淹没范围的情况。对比结果表明,适当延迟蓄滞洪区的启用时机,对削减石角站洪峰流量、减少区内淹没损失的效果更为明显。据此确定"当江口圩水位达到22.2 m时,一次启用蓄滞洪区"的方案最优。该方案下,发生P=0.3%、P=0.5%和P=1%洪水时,石角站洪峰流量可分别削减1 150 m^3/s、1 407 m^3/s和1 017 m^3/s,最大淹没面积为86.1 km^2。相关成果可供潖江蓄滞洪区的管理决策参考,也可为其他蓄滞洪区的调度运用方案研究提供参考。

广东北江清西围临时蓄滞洪区调度优化研究

广东潖江蓄滞洪区采用新形势下的调度原则以后,使得清西围缺少了相应的调度方式。为此,建立了一维和二维耦合水动力数学模型,并采用该模型模拟计算了在北江300 a一遇洪水的工况下,潖江蓄滞洪区改变调度原则后,清西围不同开启时机、不同扒口位置及参数的调度运用方案。计算结果表明:广东潖江蓄滞洪区与清西围联合运用,可使石角站的洪峰流量削减至50 a一遇以下,从而能保障北江下游地区的防洪安全;当清远站的洪峰流量Q达到13 600 m^3/s时,启用清西围下游的恒屏段扒口(Z=10.9 m,B=300.0 m)的方案最优。相关研究成果可为广东潖江清西围的管理决策的研制提供科学依据,同时也能对北江下游防洪体系的优化调度运行提供参考。

思贤滘近期水文情势分析

该文根据近期实测水文资料对马口站和三水站河床演变、水位流量关系、分流比和过滘流量进行了分析。结果表明1989—2007年思贤滘水文情势变化明显:2 m以下河道过水面积,三水站2007年是1993年的2.1倍,马口站为1.5倍,三水站比马口站下切严重。河床下切导致年平均水位不断下降,在相同年平均流量下三水站1993年与2006年年平均水位相差近1 m。三水站和马口站河床下切的不平衡导致洪水期思贤滘过滘流量转变为西江流向北江,枯水期北江流向西江的流量减小,三水站分流比从而逐渐增大。2005年此后,随着采砂活动的有效控制,三水站和马口站河床较为稳定,2007—2014年思贤滘水文情势变化较小,无明显趋势性变化规律。

城市水系规划的竖向标高系统研究

以南沙明珠湾区水系规划为对象,研究城市水系竖向标高系统。进行水利计算,初定防洪规划下的的布局与堤防高程,确定防潮堤结构形式为超级堤。针对河涌不同功能需求,确定平时内河涌管控水位和排涝安全管控水位。在防洪排涝竖向设计的基础上,确立了市政道路标高、桥梁通航净高、地块标高,实现了河涌多种功能之间的协调和衔接。成果对解决当前城镇化带来日益严重的城市内涝问题,满足水生态文明建设对城市河涌多功能要求,对滨海河网城市的竖向标高系统规划设计均具有一定的借鉴意义。

珠江磨刀门水道咸潮特性分析研究

随着区域经济发展及人口的进一步增长,珠江磨刀门水道已成为江门、中山、珠海、澳门等城市重要的水源地,咸潮上溯对供水安全造成的危害也越来越严重。本文通过收集珠江磨刀门水道9个咸潮监测站点的实测咸度资料,通过咸潮发生概率统计、一定流量控制下咸潮影响和咸潮持续影响时间等3方面分析,结果表明:越靠近口门,咸潮发生的概率越高。在供水保证率满足97%的情况下:上游没有放水压咸时,需把取水口上移至全禄水厂以上,若考虑上游放水压咸,在满足上游不同来水时,取水口布置在全禄水厂附近或稔益水厂附近。根据2011-2012年咸潮影响时间分析,各站连续难补水时间和各站与口门距离成指数关系。

基于竖向标高设计理念的城市防洪排涝规划

以南沙明珠湾区水系规划为对象,研究城市水系竖向标高系统。进行水利计算,初定防洪规划下的的布局与堤防高程,确定防潮堤结构形式为超级堤,对滨海城市防洪(潮)堤防结构形式的选择具有参考意义。采用"调蓄、自排、抽排"等多种排涝模式相结合,确定平时内河涌管控水位和排涝安全管控水位,实现了河涌多种功能之间的协调和衔接,这对满足水生态文明建设对城市河涌多功能要求,具有一定参考价值。

惠城区及仲恺高新区应急备用水源建设

近年来,各地区供水安全事故频发。本文深入研究分析惠州市惠城区及仲恺高新区供水现状,并对现有供水应急保障体系进行评价。从水源、水量上初步探讨上述两区供水突发事件下的应急备用水源建设。根据上述两区社会发展及水资源状况,结合两区现有工程布局,以扩建观洞水库,联网潼湖水厂,建设东江抽水泵站,充分利用东江雨洪资源作为两区的应急备用水源建设,对类似地区有较大的参考借鉴意义。

郁南县南江干流梯级电站对沿岸防洪影响分析及对策措施

针对郁南县南江干流梯级电站,分析南江干流水文条件下对两岸防洪影响。采用MIKE一维数学模型分别计算无电站天然状况和有电站正常运行情况下河道水面线,对电站遭遇洪水情况下提前预泄和正常运行情况下闸上水位进行对比,论证得出电站对两岸防洪会造成一定的影响,且电站提前预泄对降低沿岸防洪影响作用不大,针对分析结果,提出相应的对策措施。

广东广州南沙新区黄阁镇、南沙街防涝思考

根据广州南沙新区自然特性及地形地势特点,结合南沙新区成为国家级新区后的发展规划提出的防涝要求,因地制宜地提出河湖连通、分区治理、水位管理、海绵城市调蓄及智慧管控等5条防涝策略,对南沙新区防涝治涝方案进行积极探索,同时作为解决其他滨海城市防涝问题的参考。

东莞水乡河网区排涝优化研究

东莞水乡河网区长期遭受洪水、内涝和风暴潮灾害,现状排涝能力与区内经济社会发展需求不适应。通过建立一维水动力数学模型,模拟上游洪水、下游潮水及围内涝水的水流运动过程,分析现状排涝规模,研究排涝优化方案,为有效提高水乡河网区排涝能力提供参考依据。

珠江三角洲洪水就近入海防洪治理方案

为探索更适应现状行洪格局的新防洪治理方案,基于珠江河网潮流水动力数学模型,在研究现状洪水格局的基础上,提出洪水就近入海治理方案,定量分析方案中就近入海行洪通道疏浚对洪水排泄的影响。结果表明:现状条件下,西四口门中磨刀门泄流量最大,崖门泄流路径最短;东四口门中,蕉门所承担西北江的泄流量最大,且泄流路径最短。洪水就近入海方案实施后,西四口门中崖门泄流量增加,增幅为28.05万m^(3),分配比增加0.50%;东四口门中蕉门和虎门泄流量增加,增幅分别为11.10万m^(3)和15.37万m^(3),分配比分别增加0.20%和0.27%,方案达到洪水就近入海的效果。研究成果可为珠江三角洲防洪方案的制定提供技术支撑。

南沙新区黄阁镇、南沙街防涝策略的思考

根据南沙新区自然特性及地形地势特点,结合南沙新区发展提出的防涝要求,因地制宜地探索南沙新区黄阁镇、南沙街区域防涝策略,可作为解决其他滨海城市防涝问题的参考。

茅洲河河口建闸对闸上水质的影响研究

采用MIKE FLOOD模型建立了茅洲河河口一、二维耦合的水动力、水质模型,模拟分析茅洲河河口建闸后对茅洲河干流及河口附近水质的影响。通过模型模拟表明,由于茅洲河干流中下游的污染物以及交椅湾地形的影响,交椅湾内水体流速变慢,茅洲河河口易形成污染带。通过茅洲河河口建闸前后的工况模拟分析,共和村断面在2020年工况下洪水期氨氮浓度在1.6~2.3 mg/L之间波动,均值为2 mg/L,建闸后基本稳定在2.13 mg/L。枯水期时建闸前氨氮浓度在1.4~2.1 mg/L之间波动,均值为1.8 mg/L,建闸后基本稳定在1.83 mg/L。研究发现,河口闸的建设对茅洲河干流的水质基本没有改善作用。从污染物均值来看,河口建闸后闸上水质略有恶化,主要原因是河口处靠近外海区域污染物浓度较干流下游浓度低,建闸后闸址下游河水无法上溯,对断面污染物的稀释作用减小。本研究成果可供茅洲河水环境治理的相关决策提供参考,也可为其他流域的河口闸建设研究提供参考。

基于MIKE URBAN的广州市东濠涌片区暴雨内涝模拟研究

随着城市化的不断发展,城市暴雨内涝灾害趋于严重。为了减少由此带来的经济损失和人员伤亡,对城市内涝灾害开展研究具有重大的实际意义。以广州市越秀区东濠涌排涝片区为研究对象,基于MIKEURBAN构建了能够模拟外江潮汐、内河涨退水、地面积水和管网排水过程的城市暴雨内涝模型,采用2011、2014年2场暴雨对模型模拟效果进行了检验,并以2011年“10·14”暴雨为应用实例,模拟了暴雨与珠江潮水遭遇、河道水位改变、湖泊汛期正常蓄水位改变等不同情况下的内涝积水情况,初步分析了区域内涝成因。研究结果表明该模型能够较好地模拟区域城市内涝积水情况,可有效分析城市暴雨内涝成因,可为城市内涝治理和内涝风险评估提供一定的参考。

广州市猎德涌内涝模拟与成因分析

以广州市天河区猎德涌排涝片区为研究对象,针对区域内存在的典型内涝黑点,初步研究了城市发展过程中的河道演变和下垫面变化情况。构建一维河网、二维漫流和一维管网的水动力数学耦合模型,模拟区域内的排水过程。采用该模型分析下垫面、河道和排水管网过流能力对内涝黑点的积水影响,提出相应的解决措施。研究结果表明,在城市化的进程中,区域原有水系对城市排涝具有关键影响,应重点保护原有水系格局,恢复相应的排涝能力。