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。

水资源综合管理决策支持系统开发及应用

通过标准化建模、水资源规划与实时管理一体化设计、两层与三层供水体系一体化处理、区域或流域水资源配置模式选择等技术实现系统的通用性;围绕水资源配置的基本问题,采取问题导向型设计,保障系统的多功能性;基于水资源系统基本元素、模型结构与计算码、拓扑关系分离,提升系统的可扩充性;通过友好型界面设计、便捷化操作、可视化配置、情景模拟等技术研发实现系统的实用性。将开发的水资源决策支持系统运用在江苏沿海围垦区水资源综合管理中,结果表明系统实用、可靠,应用效果较好。

基于产流机制的中长期径流预测RBF神经网络模型研究

从产流的物理过程出发,提出了影响产流的主要因子集,利用逐步回归分析法筛选影响各月径流的主要因子;利用筛选的主要因子建立了逐月径流预报RBF神经网络模型,并进行了实证研究。结果表明,不同月份的径流量主要影响因子不完全相同,存在明显的季节性差异;基于产流机制的RBF神经网络模型对于月尺度的径流过程,具有较好的模拟与预测能力。

跨区域调水多水源水库群系统供水联合优化调度多情景优化模型研究与应用

含跨区域调水的多水源水库群系统调度决策中需协调保障供水效益与降低供水成本的多目标矛盾,在综合考虑本地水资源与外调水资源供水相对成本差异的基础上,根据引调水成本的相对高低提出供水成本递增的多情景分层优化模型,以降低系统总缺水率为优化目标、限定外调水量为约束条件,分情景求解多水源联合供水方案并分析目标间矛盾关系。以南水北调东线受水区江苏段及洪泽湖、骆马湖为研究对象的水资源系统调度为应用实例,计算结果表明:(1)两湖的本地水资源能满足平水及以上年型的用户用水需求;(2)当洪泽湖遭遇偏平及以上量级来水,且相对骆马湖来水丰沛时,启用洪泽湖向骆马湖调水可降低公共用户及骆马湖周边用户缺水量;(3)在现行协议供水量条件下,引调江水可解决洪泽湖、骆马湖枯水年型组合下的缺水问题;(4)多年平均条件下,引调0.6倍协议引江水量是均衡考虑降低系统缺水及引江水成本的折中方案。模型可为跨区域调水系统中多种水资源工程水量联合调度决策提供决策参考。

灌溉水库宽浅型优化调度目标函数改进及应用

对于灌溉水量时程分配问题,由于需水过程不均匀且时程关联性较强,采用宽浅型优化调度模型解决更加合理。根据宽浅型目标的含义,解析分析了缺水率平方和最小的目标函数。结果表明,该目标函数并不能得到缺水率均匀的供水过程,缺水率与需水量成正比;借鉴缺水率平方和最小目标函数的基本形式,考虑水量平衡约束,构建拉格朗日函数,导出了能得到缺水率均匀的新目标函数;考虑到农作物不同生育期的缺水敏感性不同,引入水分敏感系数,构建了加权缺水率均匀目标函数。通过多种来水过程的实例分析,验证了改进目标函数的合理性和有效性。

基于启发式分段试算法的蓄水工程宽浅型优化调度

鉴于蓄水工程优化调度是解决水资源供需矛盾的有效技术手段,根据蓄水工程宽浅型优化调度模型的特点,提出了启发式分段试算法,该方法将水量平衡约束引入目标函数,构造拉格朗日辅助函数,推导出"理想"最优解;再逐步引入供水量、需水量和蓄水量等约束条件,迭代试算求解,分段逼近"理想"最优解。实例应用结果表明,启发式分段试算法与动态规划法计算结果一致,但启发式分段试算法所需计算时间不足动态规划法的1%,可见启发式分段试算法具有合理性和较高的时效性。

基于最严格水资源管理制度的水资源利用考核关键技术研究——以南水北调东线江苏省受水区为例

针对技术与管理层面对最严格水资源管理制度量化实施支撑不足的问题,为满足跨流域调水复杂水工程集群的管理需求,以南水北调江苏受水区为研究对象,从水资源高效利用角度出发,基于课题组建立的多层次水资源模拟与配置模型,核定并解析地级市、水资源分区、区段、梯级等多层次区域用水总量控制目标,基于现状用水与高效用水不同模式,进行用水总量考核;构建水资源利用效率指标体系,评估水资源利用效率。结果表明:水资源利用总量控制考核全体达标;水资源利用效率方面,北高南低,差距较大,其中最高综合得分1. 2,最低-5. 1;研究区节水潜力有待进一步深入挖掘,尤其是在水源相对充足的区域,水资源利用效率更为低下。基于多层次水资源模拟与配置模型及其反算功能,解决了省控控制条件与不同层面水资源管理部门量化执行需求之间的脱节,为最严格水资源管理制度下的水资源利用考核提供技术支撑,为区域水资源管理提供示范与借鉴。

基于信息技术的通用水资源联合调度系统开发及应用——以南水北调东线江苏段为例

水资源短缺引发的供需矛盾已逐渐成为制约我国社会经济发展的瓶颈。针对跨流域、多用水户、多水源等复杂水资源调度管理需求的特点,以建立一套完整的水资源联合调度信息系统为目的,结合水资源调配系统需求和目标,在C#环境中实施开发,融合SQL数据库和ArcGIS Engine技术,将系统划分为数据库模块、水文模拟子系统、水资源调度子系统、GIS可视化子系统等4部分,采用C/S模式架构了面向相关管理人员和用户的复杂水资源联合调度信息系统。选取南水北调东线江苏段为研究对象,以研究区2009年的数据作为输入条件进行分析计算。结果表明:系统运行结果合理有效,具有良好的可操作性和强鲁棒性,实现了复杂水资源系统下微观层面的水资源精细化调度,解决了水资源宏观配置与用水户的实际微观需求之间的矛盾,能够有效的指导实际的运行调度。