吉林西部洋沙泡底泥及周边土中氟释放研究

洋沙泡作为"引嫩入白"供水工程的设计蓄水水库,由于湖泊水体及底泥中氟的含量很高,对供水工程存在一定的环境影响。为了进一步确定引水工程实施后,洋沙泡底泥氟的释放对引入水体氟含量的影响,本文设计了氟的解吸试验。试验先将水样和底泥土样进行混合,然后连续振荡使底泥中的水溶性氟充分解吸,在不同时间段测定底泥氟的释放量。解吸试验结果表明:土样中氟含量很高,与水体接触后氟的释放作用强烈并逐渐变缓;氟的释放量与时间成对数曲线的关系,水样原始氟含量对底泥氟的解吸有一定的影响。

基以GA优化的地下水水质评价法

针对目前地下水水质综合评价中常规方法存在的问题,提出了基以GA优化的地下水水质评价法。用遗传算法对设定了参考值的水质污染损失率公式中的参数进行优化,得到了地下水多种水质污染物都能适用的污染损失率指数公式。以双城市潜水水质资料评价为例,通过与其它方法对比表明,利用该种方法进行水环境评价不仅方法简便,而且结论更接近客观实际。

曼宁公式法和史蒂文斯法高水延长应用对比分析

针对曼宁公式法和史蒂文斯法在高水延长时,用断面平均水深h代替水力半径R计算带来的误差,根据不同形态断面分析了两种方法在应用中存在的误差和边界条件。要满足一、二类精度水文站水力因素法定线精度的误差不超过2%的规范要求,曼宁公式法,矩形断面宽深比B/h应大于66.3,等腰三角形应大于16.2;史蒂文斯法,矩形断面宽深比B/h应大于49.5,等腰三角形应大于13.9。在等腰三角形断面情况下,曼宁公式法对基础资料要求较高,用实测资料计算Z^S1/2/n时可能无法确定常数或该常数会失真无代表性,高水延长成果难把握或错误。经过对比分析,认为窄深型河道史蒂文斯法相比曼宁公式法计算误差范围小,基础资料要求限制低,精度较高,适用性更广。

境外水电开发项目中水情测报系统建设与维护

巴基斯坦卡洛特水电项目被列为"中巴经济走廊"优先实施能源合作项目和"一带一路"重点项目,该项目对其他境外在建类似项目有引领示范效应。因卡洛特水电站所处流域大部分为高山峡谷,比降大,汇流时间短,洪水流量大,因此,收集全面、准确、可靠的流域水文气象资料,以及水情遥测系统的建设质量和运行管理直接影响到水电站施工进度及施工安全。以卡洛特水电站水情遥测站网为例,从水情测报系统的建设内容、技术要求、运行管理等方面进行了介绍,并就在运行中出现的问题进行了分析,给出了解决方案。研究成果可为分布在经济、交通、电力、通信等环境相对较差,且易受到当地政治、宗教和安全等因素影响的地区,建设和运行高效稳定的水情测报系统提出解决方案和思路。

地貌单位线在卡洛特水电站洪水预报中的运用

为了解决在卡洛特水电站洪水预报中面临的大流域无或缺水文资料的难题,寻找一种能确保预报精度的有效预报方法。通过采用90m分辨率的DEM数据,用Arc GIS软件提取地貌参数,构建基于统计物理学的地貌单位线。选用2017~2018年流域内发生的2场全流域洪水进行汇流模拟,结果表明:地貌单位线在集水面积大于2000 km2的流域也可取得较好的汇流模拟效果。地貌单位线可成为解决该流域无或缺资料区域洪水预报问题的有效方法。

巴基斯坦卡洛特水电站施工期水文气象服务实践

为克服和解决吉拉姆河流域所属权的特殊性、安全环境的复杂性、水文资料的不完整性给卡洛特水电站施工期水情气象服务造成的诸多困难,通过分析整理历史资料,构建了代表性较强的自动测报与预报系统,对较大无控区间采用气象形势预测与水文比拟的方法进行了流量预测预报等工作,不断提高预报精度。实际运行情况表明,该电站自动测报系统稳定,水情预报精度较高,取得了较好的社会和经济效益,可为类似项目提供经验借鉴并起到一定示范效应。

同频率地区组成法在设计洪水中的运用

文中从同频率地区组成法基本原理出发,根据控制断面所处水文站网布设情况,选取恰当的控制测站,很大程度上简化了洪水地区分区,较好的解决了区间组成比较复杂的情况,降低了多分区对资料和计算条件等要求较高的限制,同时提高了计算精度,简化了计算程序。

面积控制法在水位固存数据处理中的应用

随着水文监测自动化程度越来越高数据采集量大幅度增长,若大量的数据直接汇编刊印将无法满足规范。为了刊印时用最少的数据量真实反映水文要素变化过程,采用“面积控制法”对水位固存数据精简处理进行了研究。该方法在长江中游荆江河段、西南山区测站以及巴基斯坦吉拉姆河流域水位固存数据处理中得到应用,数据摘录量仅为原始数据的2%~5%,获得了很好的效果,其可适应不同水文特性的河流和满足不同服务对象要求。

监利水文站相应流量实时报汛校正技术研究与应用

相应流量报汛方法已取得了极大的进步,解决了单一水位流量、具有绳套水位流量关系的报汛问题[1];但监利水文站由于洞庭湖区来水顶托,使其水位流量关系复杂多变,流量报汛一直未得到很好地解决。本文应用场次洪水结合水文预报的方法,在考虑传播时间的基础上统计分析枝城/监利流量比;下游回水顶托采用城陵矶(七里山)站与监利水文站同时刻水位落差研判,根据落差值分级进行修正,通过该方法基本解决了实时报汛问题。根据2017年6-7月试验性报汛效果分析,报汛效果很好,特别是在受洞庭湖区来水顶托时效果更加明显,报汛最大相当误差5.8%,满足报汛技术要求。本文也为类似情况相应报汛测站,提供了一个新的方法和思路。

基于数字孪生技术的水资源管理系统应用研究

为贯彻落实水利部关于加快智慧水利建设的决策部署,加强信息技术在水资源管理中的业务应用,水利部印发了《2022年推进智慧水利建设水资源管理工作要点》(下称《要点》),提出了“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求,强调水资源管理系统建设应着重加强用水量的需求与分析、水资源监管、地下水超采治理等业务应用,搭建水资源管控“一张图”,不断提升水资源管理的数字化、网络化、智能化水平,为推进水利的高质量发展提供有力的支撑。

巴基斯坦卡洛特水电站施工期水情自动测报系统建设及管理

为了满足巴基斯坦卡洛特水电站施工期水文预报需求,确保工程安全度汛,在电站坝址以上流域建成了一定数量的水情测报站网。针对施测区域内交通不便、自然条件恶劣、军事冲突时有发生等困难情况,通过建设水情自动测报系统以及推进技术人员本土化,采用“无人值守,有人看管”的站网管理模式及灵活多样的测验方式,保证了水情测报站网的平稳运行。结果表明,系统通畅率满足自动测报系统设计要求,水文监测数据准确可靠。水情测报站网的建成可为卡洛特水电站建设提供优质的水情保障服务。

巴基斯坦卡洛特水电站施工期水文工作实践与研究探讨

卡洛特水电站施工期水文工作包括水文监测站网规划、设计和建设,水文泥沙观测,水文气象保障服务。电站坝址以上流域年内有双雨季,径流及洪水组成复杂;山区性河流产汇流快,预见期短,施工期河道水文条件多变;可供利用的历史资料有限,近一半区域无资料可用;且地理位置特殊,施工安全风险巨大。水文工作实践中,针对综合复杂的现实条件,灵活选择技术方案,妥善运用管理手段,有效应对了资料收集、方案编制、作业实施中的特殊困难,满足了施工期技术服务及设计复核对水文工作的要求。该电站的水文工作经验,可供该流域其他梯级电站及条件相似地区的工程水文工作参考。

基于SWAT模型的吉拉姆河流域日均流量模拟研究

为了加强巴基斯坦卡洛特水电站坝址以上巴基斯坦境内吉拉姆河流域性水文建模研究,结合ArcGIS,采用SWAT模型对流域日均流量进行了模拟。结果表明:基于SWAT模型对2017~2019年日均流量的模拟值与实测值吻合较好,模型率定期(2017~2018年)的决定系数R^(2)为0.79,Nash-Sutcliffe效率系数E_(NS)为0.79;验证期(2019年)R2为0.84,效率系数E_(NS)为0.79。SWAT模型在流域内的适用性研究结果达到了预期,有助于提高卡洛特水电站水情预报预测能力,为该流域后续水文特性研究工作打下了良好基础。

三峡工程蓄水运用初期对枝城水文站各测验项目的影响分析

通过对比分析三峡工程自2003年蓄水运用至今对枝城水文站各测验项目的影响及变化情况,发现河势总体稳定,局部冲刷;径流量年际间无明显变化趋势,水位流量关系无明显变化,枯水期同流量水位下降,但由于下泄量增加,对河段航运没有影响;悬移质含沙量、输沙率受到很大影响而大幅减小,含沙量逐年减小幅度分别为73%、83%、77%、96%、86%、92%、91%、93%,同时,悬移质颗粒组成出现不断细化和最大颗粒变粗的情况。推移质输沙量及其出现时间很大程度上受水库拦蓄和调度方式控制。

基于遗传算法的马斯京根模型在巴基斯坦吉拉姆河流域应用研究

马斯京根法作为河道洪水预报的重要方法,参数和系数的率定是关键和难点,直接影响预报精度。在详细阐述遗传算法基本思想和性能分析的基础上,以模拟结果与实测值的误差最小为进化目标,直接搜索马斯京根法方程系数,获得河道上下游流量关系方程。对巴基斯坦吉拉姆河流域查特卡拉斯至卡洛特水电站坝址段的洪水过程进行了研究,遗传算法的平均绝对误差为60.2 m^(3)/s,平均相对误差为4.87%,纳什系数为0.77。结果表明:遗传算法对马斯京根模型参数优选问题的求解行之有效,吉拉姆河流域查特卡拉斯至卡洛特水电站坝址段洪水模拟精度较好。研究成果可为卡洛特水电站洪水预报提供技术支撑。

巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统设计及运用

针对巴基斯坦卡洛特水电站施工期洪水预测预报问题,结合吉拉姆河流域特性,设计了巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统。对预报系统结构、重要数学模型以及运行流程进行了介绍,并利用"20180420"和"20180807"洪水对预报系统的精确性进行了检验。结果表明:卡拉斯-帕坦区间两场洪水平均洪峰相对误差和峰时误差分别为11.7%和0.5 h,帕坦-卡洛特坝址区间两场洪水平均洪峰相对误差和峰时误差分别为0.55%和0.5 h,结果均满足要求。巴基斯坦卡洛特水电站实时洪水预报系统能较好地对汛期洪水进行预报,为卡洛特水电站施工期防洪度汛提供了科学依据和技术保障。

临近流域替代法在巴基斯坦卡洛特水电站坝址洪峰流量预报中的应用

为延长巴基斯坦卡洛特水电站施工期坝址洪水预见期,利用临近流域替代法和API模型估算印控克什米尔地区区间来水,实现卡洛特水电站短期坝址流量预报计算或估算。选取“20170406”“20180420”和“20180807”等3场洪水实测降雨资料和预报降雨资料对该方法的适用性进行验证。结果表明:以上3场洪水实测降雨估算洪峰流量结果与实测洪峰流量最大相对误差均在许可误差的20%内,预报降雨计算结果受预报准确率影响,导致“20180807”洪水计算结果偏小。在获得流域准确降雨预报时,该方法能较好地预估洪峰范围,延长洪水预报预见期,可为卡洛特水电站安全度汛提供技术支撑。

物元可拓法在鸡西市地下水水质评价中的应用

介绍了物元可拓法的基本原理及计算步骤。在此基础上,利用物元可拓法对鸡西市地下水水样进行水质等级评价,同时采用综合评价分值法进行了对比。Piper三线图显示,研究区地下水主要为HCO3—Ca型水、HCO3·Cl—Ca型水和SO4—Ca型水,水质本底条件较差。水质评价结果表明,研究区地下水水质总体较差,超过一半的水必须处理后,方可作为生活饮用水。物元可拓法采用综合关联度与可拓指数判断地下水水质级别,不仅能反映其相对性,也能反映绝对性,可延拓连续的特点使其更有说服力。

走航式ADCP在水文测验中确定推移质移动地带的边界问题探讨——以枝城水文站为例

依据走航式ADCP(Acousic Doppler Current Profiler)在"运动河底"条件下底部跟踪速度跟外接精确的GPS系统测流速度相互比较的方式,提出利用ADCP处理软件中的复合航迹和编写ADCP流速软件提取流速比较确定边界的两种方法,并且在枝城水文站测验中取得了很好的效果。该方法简单、实用、准确,可以进行边界的定量研究,为确定推移质移动地带边界提供了新方法和新思路。