Prospects for High-quality Development of Water Resources

The water resources of rivers and reservoirs with a five-meter drop are used to discuss the technical theory and the cost and practical value of equipment cases.The high-quality development technology of water resources explored in this paper provides a feasible plan for achieving the goal of innovation to zero.

田-沟-塘系统纳洪减污效应研究进展

针对南方地区水资源时空分布不均、水旱灾害频发且极端气候加剧、农业用水效率不高且面源污染严重等水安全问题,探讨稻田、排水沟、塘堰组成的灌溉排水系统(简称田-沟-塘系统)的调蓄纳洪、协同减污效应,以期为灌区雨洪调蓄和节水减排提供理论参考。从灌区雨洪调蓄实际出发,对当前田-沟-塘系统的国内外研究工作和发展进行总结,对田-沟-塘系统承纳洪水、输水蓄水、优化调水、协同防控氮磷流失等基础理论和关键技术等问题进行阐述,提出了田-沟-塘系统的“虚拟水库”模式及其纳洪效应的模型模拟方法。目前关于田-沟-塘系统调水控水的研究还普遍停留在净化水质单方面效用上,水量调蓄方面则多以研究稻田、排水沟、塘堰单个体的水平衡过程为主,缺少田-沟-塘系统联合调度的系统研究,如何提高灌区粮食生产过程中雨洪调蓄利用仍缺乏系统思维和技术手段。未来的研究要进一步拓展和丰富田-沟-塘系统雨水调蓄利用和协同减污功能,揭示稻田作为“隐形蓄水池”的蓄水潜力以及田-沟-塘系统的调洪削峰减污能力。

广东茂名市防洪能力提升思路探讨——以“2022.7”小东江流域特大暴雨洪水为例

广东茂名市现状防洪标准较低,受限于城市发展现状,城区堤防达标建设存在难度。提出将小东江和好心湖进行水系连通,构建小东江及根子河河网一维水动力模型,采用2022年7月洪水数据对模型进行率定,研究利用好心湖蓄洪对小东江茂名市城区段水位的影响。结果表明,当小东江上游车角山水位站发生和小东江支流长山园水位站“2022.7”暴雨洪水过程及量级相同的超50年一遇洪峰流量的洪水时,若好心湖初始水位取死水位13.74 m、闸门宽度取10~100 m,则小东江茂名市城区段峰值水位可降低0~0.03 m,闸门最大进口流量为1.6~13 m^(3)/s;若好心湖初始水位分别取11.74 m和9.74 m、闸门宽度取10~50 m,则小东江茂名市区段峰值水位可分别降低0.10~0.39 m和0.24~0.94 m,闸门最大进口流量分别为41.5~152.2 m^(3)/s和103.8~339.2 m^(3)/s。基于此,好心湖和小东江水系连通时的闸门宽度取20~30 m为宜,研究结果可为茂名市防洪能力提升提供参考。

基于“蓄排平衡”的城市市政-水利综合排涝探究与实践

在气候变化和城市化的共同影响下,极端暴雨天气愈演愈烈,加之排涝除险技术体系尚不完善,系统韧性不足,导致城市洪涝灾害频发,严重影响了社会经济和居民生活,目前亟需提出符合现代化城市建设需求的排水防涝设施建设方案。针对上述普遍性问题,文章介绍了一种基于“蓄排平衡”的市政-水利综合排涝体系,综合市政内涝防治系统、水利防洪排涝系统、超标应急控制系统和保障措施,利用城市自身规划条件,结合城市地形地貌、竖向标高、水系分布和洪潮分析等多重影响因素,对内涝风险区进行竖向标高调节、水系治理和调蓄设施建设等,达到城市水体的“蓄排平衡”状态。该方法通过探究市政内涝防治系统和水利防洪排涝系统在标准衔接上的共通之处,统筹两系统排水防涝设施的建设,实现市政与水利系统在水量和水位上的衔接,最终提出了基于“蓄排平衡”的衔接方法。研究以南方沿海某生态环境治理工程为依托,借助该区域市政系统与水利系统的水利模型,构建城市内涝防治体系。案例结果显示,基于“蓄排平衡”的市政-水利综合排涝体系可以在城市内涝防治中优化排涝设施的布局,有效缓解城市内涝灾害,为国内其他城市类似项目提供参考。

东江流域三大水库防洪与蓄水统筹分析

东江流域新丰江、枫树坝、白盆珠三大水库汛期运行调度面临防洪与蓄水关系统筹问题,分析三大水库防洪与蓄水关键期,统筹上下游防洪安全,通过调洪演算得到防洪起调水位,结合水库调节性能考虑枯季耗水情况,综合确定最优库水位。相关成果可以作为三大水库运行调度、提高流域水安全保障的重要指导,并为其他具有控制性水工程的江河提供借鉴。

迪那河五一水库年度蓄水计划方案研究

五一水库是迪那河流域控制性水利枢纽工程,承担供水、灌溉、防洪兼顾发电等综合利用任务,工程主体已完工,具备蓄水条件。以拟定的三组不同水位作为年度蓄水目标,在确保大坝防洪、蓄水度汛安全的前提下,尽可能合理加快蓄水的进程,尽早发挥工程效益,尽可能减小对下游灌区的影响,并以此为原则,根据径流资料和下游用水制定蓄水方案,研究不同来水频率下,蓄水至各特征水位的时间,对工程年度蓄水具有指导意义。

瀑布水库调度方式优化对下游防洪影响研究

为充分挖掘水库防洪潜力,提高水库防洪能力,本文以瀑布水库为例,通过合理降低汛限水位、设置防洪库容、充分利用水库闲置库容、优化调度运行等方式,结合补偿调节原理,系统分析了水库和径流特征,以及水库下泄洪水对下游镇区的防洪影响。该研究可供同类水库减少下游防洪压力,提升下游防洪安全提供参考。

福建闽江上游不同林地类型土壤水库“库容”的特性

以裸露地为对照,研究木荷林地、杉木林地、封山育林地的土壤水库“库容”组成及其特性,以探讨森林土壤水库的蓄水调水机制。结果表明:木荷林地、杉木林地和封山育林地土壤水库总“库容”,分别为503.95、471.62和451.48mm,分别是裸露地的1.23、1.15、1.10倍;兴利库容分别为326.87、332.21和309.94mm,分别是裸露地的1.23、1.25、1.17倍;死库容分别为114.29、89.60和101.46mm,分别是裸露地的1.11、0.87、0.99倍;防洪库容分别为62.79、49.81和40.08mm,分别是裸露地的1.52、1.21、0.97倍。最大有效库容为389.66、382.02和350.02mm,分别是裸露地的1.27、1.25、1.14倍。不同林地类型土壤水库的“库容”组成,均表现为兴利库容>死库容>防洪库容。与裸露地相比,林地土壤水库“库容”的增加,与林木生长对林地土壤结构的改良作用和林地地表的良好覆盖有关。

淮南煤矿采煤沉陷区蓄洪除涝初探

目前我国对于煤矿采煤沉陷区的治理途径仅限于土地的复垦、深挖浅垫、开发湿地等手段,而利用沉陷区做蓄水区,发挥其蓄洪除涝作用的研究案例目前国内比较少见。本文针对淮南矿区的3个主要沉陷区进行了初步分析,摸清了沉陷区的动态变化规律,并预测出未来这些沉陷区的可蓄容积能够极大地缓解当地乃至淮河流域洪涝灾害的压力,同时可以充分利用雨洪资源提高供水保证率,对该地区的防洪除涝及水资源配置具有重大意义。

我国城市防洪排涝安全研究

分析了我国城市防洪排涝的现状以及存在防洪标准偏低、调蓄雨洪能力衰减、防洪排涝技术落后、防洪排涝应急管理体系不完备、城市居民防灾减灾意识淡薄等方面的主要问题,研究提出我国城市防洪排涝管理的总体对策,并分别从工程保障、行政管理、公众参与监督、法规制度、经济调控和科学技术等6个方面提出包括城市防洪排涝工程建设应与城市建设相结合,考虑泄、排和滞蓄并重,强化防洪排涝应急管理,加强科学研究以及通过宣传教育鼓励公众参与监督管理等具体措施。

淮南采煤沉陷区蓄洪除涝潜力分析

以淮南采煤沉陷区为研究对象,借助ArcGIS软件平台及ArcSWAT模块预测了研究区2020年、2030年的沉陷、集水范围与面积。在划分沉陷区集水范围的基础上,分别计算区域内3个主要沉陷区不同频率的暴雨产流量,分析了沉陷区的蓄涝能力。研究结果表明:合理利用沉陷区蓄水能力,对当地未来蓄洪除涝作用显著,能有效缓解当地的洪涝压力。

洞庭湖区洪涝灾害的时空分布与防灾减灾对策

In this paper,the genesis,evolutionary tendency and spatial temporal distribution of flood and water logging in Dongting Lake area were discussed.Based on analysis of historical data,the occurrence of flood and water logging disasters was divided into four different phases.In view of the causes of disaster formation,the author brought up the comprehensive countermeasures for flood and water logging control in Dongting Lake area.

水库汛限水位动态控制方法研究发展现状

水库汛限水位动态控制,适应了当今经济发展对水库的防洪安全与供水保障所提出的更高要求,是缓解水库防洪与兴利之间矛盾的有效措施之一。回顾了水库汛限水位动态控制新理念的提出,系统评述了汛限水位动态控制方法的研究现状,介绍了各种控制方法的要点及适用条件,并对尚需深入研究的关键性理论方法进行了展望。

高关水库汛限水位动态控制方法应用研究

水库汛限水位动态控制是汛期提高洪水资源利用率的重要途径,本文结合高关水库实际情况,对其开展汛限水位动态控制方法的分析与运用,引入了降雨及洪水预报支撑下的预蓄预泄法、预泄回充法和洪水预报调度法,并对其进行了风险分析。选取了2007年的一场洪水为例进行调度,且与原常规调度方式比较。结果表明:预蓄预泄法、预泄回充法和洪水预报调度法均能较好地运用于高关水库的实际调度过程中,在满足设计防洪标准要求的前提下,合理将这3种方法结合,不仅能适当提高汛限水位增加效益,而且能更有效地拦蓄洪水尾部,将汛限水位保持在理想位置。

水库汛限水位动态控制回蓄时机的确定方法研究

合理确定汛限水位动态控制回蓄时机可以减轻水库在回蓄过程中的开闸频率。提出了动态剩余水量的概念,构建了综合考虑当前流量、峰后延迟时间、洪峰流量及峰型指数等表征洪水退水规律的指标体系,建立了动态剩余水量多元线性回归模型,提出了基于动态剩余水量确定水库汛限水位动态控制回蓄时机的方法。以河口村水库为背景进行实例研究,结果表明:采用动态剩余水量多元线性回归模型的计算结果,可以较好地实现水库汛限水位动态控制的回蓄目标。

基于降水预报信息的棉花滩水库汛限水位动态控制模型

为了提高汛期洪水资源的利用率,对棉花滩水库进行了汛限水位动态控制研究。从汛限水位动态控制条件、历次洪水预报误差等方面分析棉花滩水库实施动态控制的可行性。以2010年复核的汛限水位为基础,基于实时预蓄预泄方法,根据流域的短期降水预报信息、面临时刻水情信息、工情和灾情信息,结合洪水预报,确定适用于棉花滩水库的预蓄预泄调度模型,制定水库汛限水位实时动态控制方案,并进行相应的风险分析及效益计算。此方案在不降低原设计防洪标准的前提下,可增加水库蓄水量与发电效益。

广州市南沙区万顷沙网河区排涝调蓄演算研究

快速城市化进程改变了城市地区原有下垫面,不透水层面积增加,暴雨期间汇流时间缩短,洪峰流量加大,进而导致城市内涝加剧,严重影响城市的防洪安全。本研究以广州市南沙区万顷沙网河区为研究对象,基于水量平衡的调蓄演算方法,对研究区域蓄排设施的规模进行分析;构建MIKE11一维网河模型,对涝区水情进行模拟,校核排涝工程规模,并对工程布局与规模进行了优化。结果表明:(1)万顷沙网河区在典型水文组合情况下,内河涌最高水位6.15 m,泵站抽排历时约11 h,抽排流量65 m3·s-1,满足排涝需求;(2)结合片区泵站排水能力,可使片区达到20年一遇24 h暴雨不成灾的规划防洪标准,片区水闸和泵站参数选取合适;(3)在50年一遇超标准情况下,万十涌水位最高约6.33 m,超过片区管控水位,表明当防洪标准提升,片区需合理增设排涝泵站规模,以满足管控水位要求。研究成果可为沿海城市的排涝减灾和实现水系综合整治提供科学依据。

新型防洪减灾措施在洞庭湖中的模拟应用研究

为提高洞庭湖的防洪能力及增强其枯水期供水能力,提出了适用于洞庭湖区的新型防洪减灾措施——"河湖分离"方案。通过采用数值模拟方法,以洞庭湖1996年型洪水为例,探讨了"河湖分离"方案对洞庭湖区防洪效果的影响,并统计分析了在应用该方案后洞庭湖1996-2014年的蓄水能力。结果表明:洞庭湖实施"河湖分离方案"后,若遇1996年型洪水,湖内有效防洪库容可由1996年的20.91×108m3增加至119.01×108m3,从而增强了洞庭湖的削峰能力。通过统计分析发现,洞庭湖具有很大的蓄水潜力,即使在年极端干旱年份(比如2006及2011年),"河湖分离"方案仍能使得洞庭湖的可用蓄水量超过18.0×108m3,这说明"河湖分离"方案能有效地缓解洞庭湖区季节性缺水的状况。

对水灾害治理标准规律的初步认识

水灾害治理标准是在一定的自然、社会经济和历史条件下的产物,并随着社会经济条件的变化而变化;同时,在一定的社会经济条件下具有暂时性和阶段性。水灾害治理标准发生作用的大小受人类活动干预程度的影响。水灾害治理标准具有可测性,通过对水灾害治理标准影响因素的统计或预测,可以有效地把握其发展变化趋势。认识并遵循水灾害治理标准的规律,对于正确制定水灾害治理标准,最大限度地发挥其作用具有积极意义。

黄河兰州段城市防洪与河道规划

通过对兰州市黄河河道概况、河床演变及桑园峡的分析研究,得出了黄河小峡在控制水位、壅水原因、高度及范围,并在模型试验的基础上对河道整治宽度进行了研究。试验及计算结果与原型河段实测资料吻合较好。