常州市主城区高强度降水变化特征及其影响分析

以常州市主城区为研究区域,基于高强度降水指数等指标,分析常州市主城区高强度降水特性及其对城市防汛的影响。研究结果表明,受气候变化和城镇化等影响,常州市主城区在1953—2022年期间有雨日数等3个极端降水日数指标、强降水量等6个高强度降水量级指标均呈递增趋势。

基于BP神经网络和三次样条插值法的感潮河段水位预报

针对常熟水利枢纽外江侧为感潮河段,提出一种基于BP神经网络和三次样条插值结合的感潮河段水位预报方法。结果表明,潮位预报预见期为1 d与2 d时,模型绝对误差分别为0.06 m与0.18 m,合格率分别为87.5%与70.9%,满足《水文情报预报规范》所规定的发布正式预报要求;预见期为3 d时,模型绝对误差与合格率分别为0.28 m与61.4%,满足参考性预报要求。水位预报预见期为1 d时,模型绝对误差为0.07 m,适用于枢纽的精细化调度;预见期为2 d与3 d时,模型绝对误差分别为0.13 m和0.18 m,可为枢纽运行提供精准的外江侧水位预报。

岳城水库库区分布式水文模型构建与应用

岳城水库是漳卫南运河的重要控制性水利枢纽工程,对流域防洪调度和水资源配置具有重要控制作用。岳城水库2023年以前主要依据坝前水位反推入库流量开展防洪调度,2016年“7·19”和2021年“7·21”洪水表明,观台站至岳城水库坝址区间约300 km2面积的产流占入库洪量30%以上。因此,建立库区分布式水文模型预报入库洪水过程和洪水量级,以改进和提高岳城水库调度,具有重要应用推广价值。

温度对投入式水位计测量精度的影响研究

小沙湾水厂是黄河地表水给水工程的重要组成部分,是准能集团的重要水源地,而精准的水位数据对泵站取水工作有较大的影响。以浮子式水位计示值为参照,设计了投入式水位计示值的对比试验,对影响传感器精度的主要因素之一温度进行了研究,总结了温度与示值误差之间的关系。结果发现,在10~18℃时,水温对传感器精度影响很小;在18~25℃时,水温越高传感器精度越低;在26~30℃时,传感器精度随温度升高而升高。

基层水文单位风险管控“六项机制”研究——以江苏省盐城市市际河道断面水文监测工程实践为例

依据水利部印发的安全风险管控“六项机制”,结合基层水文单位管理特点,明确“六项机制”创建程序和内容,实现水文基础设施建设项目风险动态闭环管控,并以市际断面水文监测工程为研究对象,对项目“六项机制”实施与执行过程进行推演,以规范工程建设单位管理模式,切实做到有效预防事故,为其它类似水文基础设施建设工程“六项机制”建设工作提供参考依据。

基于改进YOLOX的城市河道智能水位测量算法

针对目前基于深度学习水位测量算法存在特征信息提取不充分问题,提出一种基于改进YOLOX的城市河道水位智能测量算法。为了提高YOLOX对多类别密集目标的识别率,在特征融合网络中引入CBAM注意力机制,并采用基于计算目标框信息的损失函数D-IoU加快模型收敛。该算法利用改进后的YOLOX对水尺刻度进行识别与统计,并计算出水位值。试验表明提出的新算法对水尺刻度和数字的平均识别率分别达98.62%和92.23%,最终计算水位的平均误差为1.16 cm,较其他图像识别水位测量算法的平均误差减少了1.76 cm,可实现高精度智能测量城市河道的水位值。

水文监测资料在线汇交系统简述

聚焦于处理水文监测资料汇交过程中的核心问题,包括数据格式的非标准化、共享程度不足以及处理效率低下等。为解决这些问题,研发了一款全新的在线汇交系统。该系统采用B/S架构,确保了出色的兼容性、便捷的维护性以及可扩展性了;利用先进的“互联网+校验处理”技术,对提交的水文监测资料进行实时筛选、处置和输出,从而显著提高了数据处理的效率和准确性。通过校验、处理、分析等多个环节,该系统实现了水文监测资料的在线汇交,并生成了详尽的报表和深入的分析成果。

小型水库大坝无人机巡检和行人定位方法

针对小型水库大坝缺少准确的坐标转换参数,无人机识别的行人目标难以精确三维定位的问题,提出无人机坐标系与坝体局部坐标系的转换方法。实际工程应用结果表明,坐标转换后生成的点云与激光扫描点云基本一致,对坝顶目标的非接触测量精度优于10cm。提出方法可以从任意角度和位置准确测量小目标行人在坝体结构上的位置,为小型水库大坝无人机常规巡检和建立电子围栏等提供高效且经济的方法。

基于不确定度评定与相关性计算的遥测水位误差分析

张家坟水文站是密云水库白河入库控制站,担负着密云水库入库水量的观测任务。基于不确定度评定与相关性计算等方法,对该水文站遥测水位与人工观测水位数据的误差进行研究。结果表明,遥测水位与人工观测水位数据的相关系数达到0.99以上,点距分布均匀,基本呈线性关系,误差在水文规范允许误差范围内,基本趋于正态分布。遥测水位系统误差的随机不确定度在±1 cm的规定控制误差范围内,时钟误差小于±0.5 min,均符合有关规范要求。分析成果说明了遥测技术的有效性和实用性。

中关铁矿地下水化学组分演变特征分析

为探明中关铁矿在进行建设及开采时,地下水水化学组分受地下水流场变化及水-岩相互作用的影响程度,本文利用Piper三线图、聚类离子分析及离子比值图等分析手段,对中关铁矿地下水水化学组分演变特征进行研究分析。结果表明:奥灰水的水化学类型为HCO_(3)^(-)Ca·Mg型;混水为HCO3·SO_(4)-Ca·Mg型;岩体水为SO_(4)-Ca·Mg型。奥灰水与岩体水中Ca^(2+)浓度变化最大,而混水中Mg^(2+)浓度变化最大;奥灰水与混水中HCO_(3)^(-)浓度变化最大,而岩体水中SO_(4)2-浓度变化最大。其中,地下水中Ca^(2+)、Mg^(2+)和SO_(4)^(2-)是TDS值的主要影响因素。该研究结果有助于深入研究铁矿区地下水系统循环过程,为地下水资源的管理、开发利用与保护提供依据。

河冰视频监测技术研究

本文分析了河冰视频监测的特点,围绕相机标定及投影转换、河冰特征识别、流冰速度解算等方面,系统介绍了河冰视频监测应用现状及关键技术,并提出应用过程中亟待解决的关键问题,为河冰视频监测技术研究提供了参考依据。

张家湾隧道涌水灾害预测

涌突水灾害预测对深埋隧道的建设非常重要。拟建张家湾隧道地质背景复杂,准确预测隧道涌水灾害有利于指导隧道的施工建设。在分析隧址区岩溶水文地质条件的基础上,通过地下水动力学、数值模拟等方法计算张家湾隧道涌水量,并运用解析法预测隧道涌水的影响范围,分析其对地下水环境的影响。结果表明,隧道涌水量为66390 m^(3)/d;涌水现象主要集中在岩溶深埋段和断层破碎带;在影响半径以内,泉点流量大幅减少,地下水环境质量降低。

地面沉降区颍河阜阳闸枢纽水准点稳定性分析

安徽省阜阳市由于地下水过度开采造成城区大面积沉降并形成地下水降落漏斗,阜阳闸枢纽位于“漏斗”的中心区域,这造成了阜阳闸枢纽沉降基准点淮水文2057数据失真,严重影响阜阳闸枢纽的安全运行。为系统分析淮水文2057近40年的沉降变化情况,通过对1970—2017年间淮水文2057精密水准测量数据系统分析,得出1980年为沉降转折点,1980—1995年为快速下沉期,此后下沉过程逐步稳定,至2017年10月淮水文2057已经累计下降1.615m。为了保障基准点数据的可靠性,除了需要优化精密水准沉降观测方案,还需要布设基岩水准点,从而彻底解决淮水文2057水准失真问题。

滦河流域TRMM卫星降水数据适用性研究

利用滦河流域8个雨量站点2003—2019年实测降水资料,对TRMM卫星降水数据在滦河流域的适用性进行了评估。结果表明,TRMM降水量与实测降水量具有一致的年内分布规律和时空分布特征。在年、季、月时间尺度上,TRMM降水量具有较高的精度,普遍高于实测值,7月存在低估现象;夏秋季降水精度较高,冬季略差;7—10月精度较高,12月—次年2月精度较差。空间上,TRMM降水量精度随着海拔的降低而增加,在流域中上游TRMM降水量高估,沿海地区略微低估,乐亭站、秦皇岛站存在低估现象。

浮船V-ADCP在线测流系统比测率定分析

探讨了天津市取水监测计量体系建设项目中的水文比测分析。项目旨在通过建设邵七堤、台头、北大港水库3处水文站,填补省界入境水量监测空白,实现大江大河及重要水源地水量的实时在线监测。其中,水文比测工作作为关键内容,确保了水位、流量在线监测设备的准确性和可靠性。通过比测方案分析,探讨了水文比测的技术方法,最后提出了水文比测的重要性。

无人机图像法流量测验技术及其应用

流量是水文的主要测验要素之一,传统的水文测流方法是使用转子式流速仪或浮标法进行测量,不仅劳动强度大,而且历时较长,费工费力,还存在一定的安全隐患。近年来,多旋翼无人机在各行各业中得到越来越广泛的应用,赣江上游水文水资源监测中心利用大疆无人机进行了技术攻关与应用研究,通过无人机搭载摄像机、RTK模块采集河道水面视频图像,利用视频图像识别系统进行数据处理,成功获得流量数据,精度满足水文技术规范要求。采用非接触方式测流方法,使测流更加安全、可靠、灵活。

甘肃省泾河流域流量监测站网布局优化设计

鉴于河流流量监测站网是收集流域内径流相关水文信息的重要网格系统,立足于甘肃省泾河流域流量监测站网现状,采用径流递变率法和线性内插精度法确定大河控制站数目的上下限,采用欧氏贴近度法确定区域代表性站点,进而提出站网布局的优化方案。布局优化后的甘肃省泾河流域流量监测站总数由21站增加至27站,包括增设大河控制站1站、区域代表站5站,迁移区域代表站1站;站网密度由原来的1 476 km^(2)/站优化至1 148 km^(2)/站。研究成果实现了对甘肃省泾河流域水资源在时间和空间分布变化上的控制,提高了站网的社会效益和经济效益。

乌江生态流量及其保障研究

生态流量是维持江河湖泊生态系统健康发展的主要驱动力。为明晰乌江干流生态调度所需流量,选取乌江下游武隆站1956—2019年逐日流量监测数据,采用Mann-Kendall趋势检验法和累计距平法确定武隆站流量突变年份;结合生态水文指标变化范围法和改进年内展布法,分别计算汛期和非汛期的最小生态流量、适宜生态流量;此外,应用蒙大拿法(Tennant法)验证生态流量计算过程中所量化的同期均值比,在此基础上对突变后的生态流量进行保障研究。结果表明:(1)武隆站流量突变年份与彭水水电站投产使用时间一致,均为2009年;2009年后高流量历时的均值减少5 d,发生时间推迟4 d,低流量的持续时间增加7 d,发生时间提前21 d,且流量呈减少趋势。(2)汛期、非汛期的最小生态流量均值分别为1 211.77、465.20 m^(3)/s,分别占多年平均流量的52%、60%;汛期、非汛期的适宜生态流量分别为2 194.67、684.05 m^(3)/s,分别占多年平均流量的93%、89%;Tennant法验证同期均值比基本满足最佳要求。(3)生态流量保障度最低的月份为10月,最小生态流量、适宜生态流量的保障度分别为64%、53%,建议调整武隆站邻近水库的调度策略,以保证10月份水源充足。研究结果可为乌江干流生态环境保护和生态系统修复提供参考。

鄂东北诸河来水对汉口站水位顶托量化研究

围绕汉口站水位预报精度提升问题,开展了鄂东北来水对汉口站水位顶托量化研究。复盘了2024年汉口站水位发展过程及水位流量关系变化趋势,辨析了汉口站水位影响因素,定性分析了鄂东北来水对汉口站泄流能力的影响,并以2014年以来鄂东北合成来水顶托典型案例为研究对象,采用经验公式和多元回归方法,以鄂东北合成来水涨幅、汉口站当下水位量级以及该量级下水位上涨1 m时对应的流量变幅为变量,构建了汉口站水位顶托量化模型,量化分析了鄂东北来水对汉口站水位的顶托程度。研究结果表明:鄂东北来水最大涨幅中能够对汉口站水位产生实际影响的流量所占比例为0.3~0.8;汉口站水位顶托量化模型相关系数达到了0.94,检验误差在0.1 m以内,可以较为准确和便捷地计算鄂东北来水对汉口站水位的顶托量,为汉口站水位精细化预报提供了重要参考依据。

基于微服务的水情数据采集系统设计与实现

为解决传统水情数据采集系统在站网规模扩增和系统升级时所面临的瓶颈问题,通过对微服务架构进行研究并结合其框架特性,将该框架应用到水情系统开发领域,设计并实现了基于微服务的水情数据采集系统。系统的应用能大幅提高水情数据采集的稳定性,降低系统的耦合性,实现灵活快速部署,为相关业务生产提供了更为准确、及时的数据支持。