城市河网工程群多目标联合调度优化模型

城市河网工程群联合调度优化是一项复杂的系统工程,涉及多种闸、泵、堰等水利工程,是多时段、多对象、多约束、多目标非线性优化问题。基于此,提出了面向河网水环境改善目标的水工程群多目标联合调度优化模型,综合运用了“水量水质模型—优化调度模型—优化求解算法—方案优选方法”耦合方式,构建面向河网水环境改善的工程群多目标联合调度优化模型,并采用EMMOPSO算法的优化模型求解、基于AHP-TOPSIS的联合调度方案优选,以实现对河网水工程群联合调度的优化与决策支持,选择了长三角地区某城市河网开展了优化模型关键技术的数值试验与案例分析。结果表明:相较于水工程常规调度方式,本优化模型可以减少河网生态引水量23.9%~28.5%、提升河网水体水质达标度11.8%~90.4%,优化模型能够支撑平原城市河网地区取得显著的防洪除涝、水资源调配、水环境改善等多方面的综合效益。

北京市永定河流域水工程调度实践与思考——以海河“23·7”流域性特大洪水应对为例

2023年7—8月,受2305号台风“杜苏芮”北上和西北太平洋副热带高压异常偏北影响,海河流域发生“23·7”流域性特大洪水。北京市永定河段首次启用大宁水库、滞洪水库分蓄洪水。围绕本次北京市永定河流域水工程调度实践,简述洪水预报与调度策略,梳理斋堂水库、三家店拦河闸、卢沟桥枢纽调度过程,总结实施预报调度、精细调度、流域统一调度等经验,从精准预报调度技术、突发状况应急处置、智能化调度能力提升等方面提出对策建议。

水体生态修复技术在河道整治工程中的运用探析

伴随着中国经济的飞速进步和人口的急剧扩张,河流生态系统也受到了较严重的破坏,河道污染问题愈演愈烈,因此,河道整治的重要性不言而喻。在当前的河道整治方案中,水体生态修复技术展现出显著的优势,这项技术净化效果显著,修复效率高,施工过程安全,能够有效地减少开支成本,保持河道的生态平衡。本文的核心内容是对水体生态修复技术展开介绍,并对当前我国河道整治项目所面临的问题进行深入研究,同时还列举了相关实例,以期为河道整治工程的管理者提供必要的理论支持。

埋石混凝土植绿生态挡墙在山区河道治理工程中的应用

针对山区河流坡降陡、流速大、易冲刷、石料丰富的特点,在河道治理工程中的冲刷岸段,采用埋石混凝土植绿生态挡墙结构形式,既充分利用河道清淤石料,又满足河岸的抗冲刷及生态化要求,实现安全与生态的完美结合,可供山区中小河流治理工程参考。

长江流域河湖生态流量保障管理研究

河湖生态流量是维系河湖生态功能、控制水资源开发强度的重要指标,保障河湖生态流量,事关江河湖泊健康,事关生态文明建设,事关高质量发展。以问题为导向,以目标为引领,选取典型河湖开展了主要控制断面生态流量管理调研与督导,梳理了流域水工程及控制断面生态流量保障管理现状,分析了生态流量监管方面存在的问题,从提升流域水资源调度和工程调度管理能力、改善生态流量泄放和监测设施、完善断面生态流量监控体系、健全生态流量监督管理制度、加快建立长江流域生态流量标准体系等方面提出了长江流域生态流量保障对策建议,为保障河湖生态流量,为维护流域河湖生态系统健康提供技术支撑。

定远县石角桥闸拆除重建工程运行管理探析

水闸工程在水利工程中应用比较广泛,具有挡水和过水的双重作用,为水资源的综合利用提供了保障,具有较高的社会和经济效益。以定远县石角桥闸拆除重建工程的运行和管理为例,从工程情况、建设后运行管理情况、工程发挥的效益、运行管理中存在问题的分析以及提升管理水平的主要措施等5个方面进行了论述,推动水闸工程标准化、科学化管理。

闽江竹岐至侯官河段河床演变规律与整治初探

近年来 ,竹岐至侯官河段冲淤变化快 ,局部河段流态恶化 ,时有船舶搁浅 ,甚至出现翻船事故 ,航道整治迫在眉睫 .本文根据大量实测的水文、泥沙和地形资料 ,分析该河段近年来的演变规律和影响因素 ,发现受水电站泄水、采沙和特殊水文年水文动力因素等综合影响 ,该河段总体演变趋势是冲刷 ,但浅滩淤积 ,且整治建筑物对河床冲淤有较大影响 .在此基础上 ,从水流动力基本理论出发 ,用二维数值模拟方法 ,进一步研究整治建筑物对流场的影响 ,揭示了局部河段流态恶化的原因 ,提出修建N1 8坝束水归槽 ,修建S1 5坝调整局部河段流场改善流态的整治方案 .模拟计算表明 ,这一措施效果良好 .

分段整治实现游荡型河道整治的有机统一

在分析黄河游荡型河道形态和河床演变特点的基础上 ,结合河工模型试验结果 ,指出游荡型河道进一步整治需坚持继承和发展的观点 ,抓控制性工程建设的同时 ,要注意“节点工程”与“微弯型河道整治措施”相结合。根据游荡型河道形态 ,把河道分为若干小河段 ,实行整体整治与分段整治相结合 ,实现游荡型河道整治的有机统一。

冲积河流航道整治线宽度的研究

作者通过回顾以往研究 ,从泥沙运动和河床演变理论出发 ,分析讨论了整治线宽度的几个概念问题 ,提出了浅滩“整治前后多年平均年内输沙总量相等”的观点 ,推导了相应的整治线宽度公式 ,并根据概化水槽试验及多条天然河流的实测资料进行验证 ,还讨论了整治线宽度公式形式、参数确定、来水来沙影响、悬沙造床情况、整治水位与整治线宽度关系等问题 ,得出了新的认识和论点。研究成果较以往研究在理论上有进步 ,为今后深入研究打下了良好的基础 。

长江中游陆溪口水道演变与整治设想

分析了长江中游陆溪口水道的演变过程 .由于近 10年水道上游的来沙呈逐年减少趋势 ,陆溪口水道河势相对稳定 .预测了水道的演变趋势 。

护岸式透水桩坝缓流落淤效果及桩部冲刷过程

通过河工动床模型试验 ,结合理论分析 ,对护岸式透水桩坝应用于黄河的缓流落淤效果及桩柱附近局部冲刷过程进行了研究。认识到影响透水桩坝缓流落淤效果的因素、坝后滩地淤积形态及过程、透水桩坝坝前的局部冲刷过程及形态 。

长江中下游整治线宽度确定方法研究

在总结分析现有整治线宽度确定模式的基础上,根据长江中下游碍航浅滩冲淤特点及不同类型浅滩整治前后断面输沙关系,提出了适应不同类型浅滩整治的局部输沙模式及平衡系数确定公式,建立了能够适用于束窄河宽和调整断面水沙分配等不同形式建筑物整治线宽度确定的统一公式。

三峡水库蓄水后守护型工程对改善长江中游航道条件的作用

运用河流动力学理论,推求出整治水位下河槽在冲刷前、后航深变化值的表达式,对表达式的理论分析结果表明,在三峡水库下泄清水冲刷的条件下,通过守护关键可动洲滩,控制航槽不向两侧展宽,同时控制航槽内低矮的洲滩不被冲蚀,使清水冲刷只向纵向发展,就能达到增加航深的目的,这正是守护型控导工程对改善航道条件的积极作用所在。以长江中游荆江藕池口河段和太平口河段为例,计算了这两个河段守护关键可动洲滩后航深的变化值,模型计算值与实测断面概化后得到的航深变化值基本一致,进一步验证了守护型工程实现航道改善的作用。

瓯江口拦门沙航道回淤分析

通过对瓯江口拦门沙航道3次疏浚后的回淤分析,以及从瓯江口的水流动力条件、风浪、盐度分布对含沙量影响等的初步分析,得出了拦门沙航道回淤的原因.

大型水库调控对游荡性河道整治工程适应性的影响

根据TM卫星影像解析、数理统计和理论分析的方法,以黄河小浪底水库运用为例,对水库长期调控下泄低含沙小流量过程中游荡性河段河道整治工程的适应性开展了评价,并探讨了整治工程对水沙变化过程的适应机制,为大型水库运用和河道整治提供科学依据。研究表明,在小浪底水库长期下泄低含沙小流量过程条件下,黄河下游游荡性河段河道整治工程的总体适应性较弱,尤以黑岗口以上河段整治工程的靠河几率较水库运用前期均有不同程度减小,赵口-夹河滩河段的畸形河湾时有发生,相对来说,夹河滩-高村、铁谢-伊洛河口、黑岗口-夹河滩河段河道整治工程较为适应,伊洛河口-花园口、花园口-黑岗口河段的工程适应性相对较差,不过河势变化仍在工程控制范围内;现状河道整治工程设计条件下,整治工程相对完善的河段对小水过程的适应性相对较强,否则相对较弱;整治工程对水沙条件的适应机制在于水流动力条件与工程平面形态边界条件之间的匹配调整关系,为增强工程的适应性,应从调控合理水沙过程、优化工程设计方案两方面统筹协调考虑。

考虑河道整治工程影响的一维水沙数学模型及其应用

在冲积河流上,各类河道整治工程的实施一定程度上会影响河床的演变过程.本文通过改进现有的一维水沙数学模型,重点研究护岸及护滩(底)这类限制河床进一步冲刷的整治工程对水沙输移及河床冲淤变形的影响.首先对固定断面的各节点采用特定的代码进行标记,以此区分河漫滩、有或无整治工程的主槽区域.然后对悬沙输移及河床冲淤变形模块进行改进:当断面发生淤积时,其形态调整不受整治工程的影响,淤积量将在整个断面上进行分配;当发生冲刷时,断面形态调整仅发生在未实施工程的位置或者受工程限制但形成了一定厚度淤积层的区域;在实施了整治工程且无法提供沙源的区域,河床冲刷则不会发生.最后长江中游荆江段2016年的模拟结果表明:考虑整治工程情况时,改进模型计算的河道冲刷量偏小且与实测值更为接近;河槽断面形态与实测结果也更为吻合.

珠江河口泄洪整治工程方案研究

针对珠江河口泄洪存在的新问题和经济社会发展的新要求,提出的泄洪整治规划基本思路是全面提高口门的泄洪能力,适度调整网河分流比,降低泄洪水位,减轻网河区腹部高风险区的防洪压力,不断改善河道生态与环境和主要内涝区的排水条件。珠江河口泄洪整治总体布局是巩固磨刀门在分泄流域洪水中的主导地位,维持鸡啼门、虎跳门的排洪能力,适度加强洪奇门的排洪作用,适当调整横门、蕉门口主支汊的分流比,维持东、西潮汐通道的现状承泄洪水功能。

长江口深水航道三期工程前后北槽中上段水动力及含沙量变化特征

基于长江口北槽深水航道长期定点观测的2006,2008和2011年洪季大潮、2006,2009和2013年枯季大潮水沙数据以及2006和2013年6—8月横沙和北槽中的潮位资料,分析三期工程前后北槽中上段潮汐、潮流及含沙量变化特征。分析结果表明:①中上段浅水分潮性质增强,且M_4分潮和M_2分潮的振幅变化幅度远大于M_2分潮;中段洪、枯季大潮平均潮差均减小;②中段M_2分潮流垂线平均长轴洪季大潮增大、枯季减小,长轴向均向北偏转且椭率减少;洪、枯季大潮涨、落潮平均流速均减小,优势流减小;③余流为中段含沙量贡献最主要的驱动力,其次是M_4分潮,随后为M_2分潮;中段洪、枯季涨落潮平均含沙量均增多,优势沙减小;④中上段潮动力非线性特征加强主要受三期工程中上段缩窄加深工程的影响;南导堤加高工程是中段流速减小的主要原因;洪、枯季优势流、优势沙的差异主要受上游来水来沙的影响;泥沙再悬浮是中段悬沙的主要来源,且洪、枯季含沙量差别主要受上游来水来沙及潮流动力强度控制。

明代治河类著述略说

终明一代,由于黄河河患接连不断,从统治者到普通士人对黄河河患的防护和治理都非常重视,在此影响下,出现了大量有关治河的著述。这些著述的产生还与国家职能的行使、学术的内在发展有密切联系。编撰形式灵活多样,记载内容详细,并反映了丰富的治河理论,对当时及以后的治河活动具有历史借鉴和理论指导意义,体现了明代史学走向社会深层的基本特点。

河道整治工程对游荡型河道断面形态的影响

基于1960—2014年黄河下游游荡型河道整治工程修建情况和实测流量及断面地形资料,分析各时期工程密度和在同流量条件下断面形态(河宽、水深、河相系数)的变化情况,结果表明:黄河下游游荡型河道整治工程的修建有效改善了河道断面形态,在河道整治工程密度较小时不能有效控制河势,整治工程对河道断面形态影响较小;随着河道整治工程密度的增大,在同流量条件下河宽减小,水深增大,河相系数减小,河道断面形态向窄深方向发展,可见河道整治工程在达到一定密度时对河道断面形态有明显的改善作用,在一定程度上限制河段的游荡特性,起到了稳定主流、控制河势的作用。