Using Ambient Noise to Study the Seismic Velocity Changes Caused by the Rise and Fall of the Water Level in the Zipingpu Reservoir Region

We study the feature of media changes beneath the Zipingpu reservoir and discuss the process of permeation with the water level rise and fall of the reservoir from January 2005 to January 2008 from ambient noise cross correlation by using continuous seismic data recorded by the stations of Zipingpu seismic network and YZP station. A moving-window cross-spectrum technique has been used to calculate the relative seismic velocity changes between station pairs. Results revealed an obvious relationship between relative seismic velocity, and the water level changes with a time delay that may be caused by permeation during three main impoundments and two large scale disemboguements. Impoundment generates a fast and large impact on the superficial layer, and the changes of seismic velocity is the result of increased pressure and permeation during the impoundment. At the first impoundment, the main effect factor is pressure. During the next two process of impoundment, permeation becomes the main effect factor, affecting the fault at a depth of about 8kin.

三峡水库运行后汉口—九江河段水位变化特征及成因

大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000 m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。

黄河源区典型泥炭湿地地下水水位时空变化及流量过程

以黄河源区若尔盖盆地黑河上游的一个典型泥炭湿地小流域为研究对象,采用2018—2022年的地下水水位监测数据、气象数据和无人机航测地形数据,统计分析了泥炭湿地小流域内地下水水位时空变化,并推算了小流域沟道出口的断面水深与流量过程。结果表明:降水是泥炭湿地小流域地下水水位变化的主导因素,地下水水位与降水量变化趋势一致,且随降水与蒸散发之比的增大而上升;小流域中游地下水水位比上游波动更剧烈,且上游地下水水位均值高于中游,沟道中部泥炭湿地的蓄水能力在减退。根据水力学方法和地下水水位监测数据得到了泥炭湿地小流域的沟道断面水深-流量经验关系公式,可用于计算日流量过程线。

矿山地质环境保护研究综述

针对矿区地质环境保护问题,通过分析大量有关文献并结合实践研究,综述了国内外有关矿山开采制度、矿区环境评价与监测技术、矿区地灾防控与生态修复技术等方面的研究进展。对比分析发现:国外矿山地质环境保护着眼微观层面对土壤、水质等方面的修复,而我国矿山地质保护绝大多数尚停留在工程治理层面,法律保障、矿山恢复保证金、矿区绿色复垦技术是现有研究的薄弱环节。因此建议矿区地质灾害保护研究中应高度重视矿山地质环境保护政策、矿山灾变机理、矿山防灾与生态修复技术、矿山地质环境监测预警应急方法、系统与设备等方面,并解读了各研究方向主要思路。研究成果对推动我国矿山地质环境减灾理论研究与防治工程实践具有积极意义。

明渠交汇区水位变化特性试验研究

基于物理模型试验,探讨了天然河流交汇区水位变化特性,分析不同干支流来水条件下水位沿程变化、交汇区典型断面水位流量关系、交汇区泥沙起动流速变化等特性。结果表明,交汇区水位变化的强弱与干支流流量等密切相关,交汇区泥沙起动流速沿程变化与单一河道有明显差异。

长江城陵矶-螺山河段水位抬高及原因分析

长江城螺河段水位 80年代以来较 5 0～ 6 0年代明显抬高 ,一般枯水位抬高 1 2 0～ 1 5 0m ,高水位抬高0 5 0～ 0 76m ;城陵矶水位在受到顶托时抬高可达 1 80m以上 .本文依据 40年来荆江及洞庭湖间水量、沙量等实测资料对这一问题进行了全面分析 ,分析结果表明 ,发生这种变化的原因主要是下荆江裁弯后加速了三口的萎缩 ,江湖关系与下荆江出口河势发生变化所致 .

地电阻率与水位关系的机理分析

从地电阻率的观测理论出发,指出地电阻率场地的电性结构、岩石的饱和度和孔隙度决定了地电阻率和水位的关系。在长期的观测资料基础上,通过实例系统地分析了地电阻率和水位的关系,给出了不同层位的水位变化和不同方式的水位变化对地电阻率观测结果的影响,认为非构造水位变化与地电阻率的关系主要取决于表层土壤或岩石的水饱和度,构造水位变化与地电阻率变化存在明确的相关关系,从而进一步探讨了与前兆异常有关的水位和地电阻率变化。

基于最小二乘法的鄱阳湖水位流量关系研究

为了进一步揭示鄱阳湖与长江及其流域来水之间的"江河湖"关系,选取鄱阳湖湖口水文站作为研究对象,以三峡工程的蓄水时间(2003)为分界点,应用最小二乘法对其1978-2007年的水文数据序列(逐月平均水位与月平均流量)进行线性、多项式(三次曲线)拟合及其对数拟合,根据建立拟合曲线的判断系数R2大小选出最优的鄱阳湖水位流量关系拟合曲线,并对影响3种曲线拟合精度的影响因素进行探讨,最后对湖口水文站年均水位及年平均流量变化趋势进行分析。研究结果表明:2003年前后,鄱阳湖湖口水文站水位流量关系拟合曲线均以三次曲线拟合精度为最高,以对数拟合精度为最低;湖口水文站历年年均水位呈现下降趋势,而年平均流量则呈现上升趋势,年均水位和年平均流量最大值均出现在1998年,最小值则分别出现在2006和1979年。研究结果能够为鄱阳湖湖区水资源合理利用与水环境安全保护提供一定的参考依据。

多河流顶托情况下水库下游水位计算方法探讨

因受下游岷江、横江涨水顶托的影响,向家坝水库出库流量与下游水位的关系较为复杂,对水文计算结果和水库调度决策产生了直接影响。以2014年7月～2015年9月向家坝水库下游水位、出库流量、横江水文站和高场水文站流量为研究数据,利用顶托法和BP神经网络模型对横江、岷江的顶托影响进行了分析。结果表明,BP神经网络法检验期最大误差0.32 m,平均误差0.11 m;顶托法最大误差0.74 m,平均误差0.40 m;顶托量大于1m时,BP神经网络法平均误差0.09 m,顶托法平均误差0.42 m。BP神经网络模型计算精度较高,尤其是在顶托量较大时计算结果较好,可用于生产实际。

江湖流量分配变化导致长江中游新的洪水形势

本文全面论述了江湖流量分配变化导致长江中游出现的新的防洪形势。文中首先举出江湖流量分配的巨大变化。大约在３０年代，四口分流处于鼎盛时期的尾声，尚能分走荆江年径流量约４３１％，洪峰流量约５２７％，以后逐渐衰减，目前（８０年代至９０年代），仅能分走年径流量１５５％，洪峰流量约２９４％。从而使下荆江径流量较３０年代加大约１２３９×１０８ｍ３，洪峰流量加大约１７２００ｍ３／ｓ。可见这种变化是很惊人的。其次全面论述了这种变化对荆江与洞庭湖防洪的影响。仅与５０年代相比，防洪形势有下述变化。第一，荆江特别是下荆江因流量加大抬高的水位大于冲刷（包括裁弯冲刷）降低的水位，从而使洪水位抬高１～２ｍ。第二，莲花塘至武汉因含沙量加大约２５％而淤积，洪水位也有明显的抬高。第三，三口分流河道因径流量减少，加速了衰退与萎缩，淤积比增大，有的河道水环境趋于恶化，严峻的防洪形势并未缓解。第四，洞庭湖泥沙淤积减缓，对保留更多的湖容颇为有利，但湖口城陵矶水位抬高，则对东洞庭湖以至南洞庭湖不利。从总体看，目前这种变化对长江中游是不利的，这种不利突出反映在１９９８年的洪水中。文中在论述这种变化时特别以１９９８年为例予以阐明。

长江螺山站高水位流量关系和城陵矶(莲花塘)控制水位的研究

螺山站高水位流量关系是确定长江城陵矶(莲花塘)控制水位的基本依据.从基本的河道水力学规律出发,考虑涨落率修正、瞬时比降修正,计算各时段点的代表性比降,和相应糙率,求出均值,根据断面资料,得出高水位的稳定流曲线,并以各日流量转化的稳定流点,进行验证,精度很好.分析了河段区间流量对螺山站稳定流量的影响,阐明了螺山站稳定流量的变化情况和趋势,推求了各次大洪水的超额洪量,计算出莲花塘以上的总入流.根据现今的湖区及槽蓄容积进行洪水演进,计算1954年特大洪水的超额洪量,并分析了三峡水库拦洪后对长江中下游超额水量的影响;对莲花塘不同防洪控制水位进行了技术经济分析和评价,提出了抬高控制水位的具体建议.

免疫进化算法在水位流量关系拟合中的应用

分析了传统水位流量关系曲线拟合过程中存在的问题,在此基础上应用免疫进化算法直接拟合水位流量关系曲线。通过实例的应用将该法与传统优化方法和遗传算法进行了比较。结果表明,免疫进化算法不仅参数设置简单,而且拟合结果明显好于其它方法。

大样本数据模型方法在中小河流流量测验中的应用

目前大部分中小河流采用传统流量测验方法,如流速仪法、浮标测流法、指标流速法、比降面积法等,这些方法存在投入大、测量过程耗时的问题。结合传统断面流量计算理论和最新表面流速测验技术,提出了通过表面流速、断面水位大样本数据输入,确立河道断面水位-流量关系曲线的方法。该方法可以通过少量实测中高水位、流量数据,基于大样本数据输入模型计算流量,从而快速分析河道水位-流量关系特性,拟合出水位-流量关系曲线。与传统方法相比,该方法减少了拟合水位-流量关系曲线需进行的流量测量工作量,减少了测量过程带来的误差,从而提高了测量精度。该方法的优势体现为操作简单、精度高、成本低。

汉江中游河段来水来沙条件复杂变化分析

丹江口水库蓄水和南水北调中线调水,引起了枢纽下游河段水沙条件复杂变化。依据多年实测水沙资料,统计分析了蓄水后及调水后汉江中游河段水沙条件的复杂变化特点,结果表明:蓄水后,径流过程离散度趋势性减小,中水历时增加,枯水历时减小;调水后径流过程离散度继续减小,但中水历时减小,枯水历时增加,呈现"长低水历时"特点。蓄水后水沙搭配平衡度降低,水流挟沙不饱和度显著升高,汛期水沙搭配平衡度下降更快,且已接近非汛期,调水后继续减小。蓄水后中、枯水流量下水位变化率增加,水位变化率-流量关系曲线拐点右移,漫滩流量呈上升态势,反映出断面主槽向窄深方向发展。径流过程离散度降低、洪枯比减小将有利于降低河道的游荡性。

改进的洪水涨落影响水位流量关系整编校正因素法

针对洪水涨落影响下水位流量关系整编常用方法存在的不足,分析了当前不同的洪水涨落影响水位流量关系整编研究方法的优缺点,基于洪水涨落影响下水位流量关系,推导出了同水位条件下用涨水和落水两个不稳定流流量表示稳定流流量的公式、用涨水和落水时两个不稳定流比降表示稳定流比降的公式及用涨水和落水两个不稳定流的附加比降表示稳定流比降的公式,并以推导出的公式为基础,改进了已有的洪水涨落影响下水位流量关系整编的校正因素法,改进后的方法理论性强、原理简单、计算方便,为工程实践提供了一种新途径。

改进PSO算法在水位流量关系拟合中的应用

粒子群算法(PSO)是一种基于群智能的全局优化方法。将改进PSO算法应用于水位流量关系拟合优化问题,通过对结果的比较分析,验证了改进PSO算法在提高精度方面的有效性,说明了改进PSO算法在水位流量关系拟合中应用的可行性。

长洲水利枢纽三线四线船闸下游设计最低通航水位的研究

以长洲水利枢纽附近测站水文资料、枢纽运行记录和数学模型论证结果为基础,通过分析枢纽下游水位流量关系的变化以及各种潜在影响因素,最后得出长洲水利枢纽三线四线船闸下游设计最低通航水位。

戈兰滩水电站水位流量关系分析

以戈兰滩水电站预可研、可研设计阶段水位流量关系分析计算为例,阐述了有、无实测流量资料条件下,水位流量关系低水部分拟合、高水部分外延的多种计算方法,总结了多种成果比较与合理性分析的重要性,尤其是在结果有差别时,不同的优选成果对水轮机选型、施工导流规模等的设计有较大的影响,进而影响水电站的效益。因此,如何确定可靠的水位流量关系显得十分重要。

基于MIKE21水动力模型计算感潮河段闸下水位流量关系

感潮河段受径流、潮流共同影响,闸下水位流量关系不易确定,为能够方便、准确的确定河口感潮段水闸闸下水位流量关系,该文以拟建木兰溪宁海闸为例,利用MIKE21水动力模块建立并验证木兰溪下游二维数学模型,考虑水闸泄流遭遇低潮和高潮,仿真计算闸下水位流量关系,用于水闸消能防冲设计和复核水闸泄流能力。结果表明,MIKE21水动力模型能够较好的做到不同下泄流量分别与高、低潮位的匹配,计算结果可靠,能够比较准确的得到宁海闸闸下水位流量关系,为工程建设提供科学依据。

淹没式堰流逐步图解法定线推流自记水位的使用范围

堰闸水文站出现淹没式堰流时可以使用逐步图解法定线推流,但小水位差时用自记水位推流,计算流量的误差可能很大。通过对淹没式堰流计算流量的不确定度的分析计算,得到水位差的百分不确定度,根据计算流量的不确定度要求,推算得到满足计算流量不确定度要求的水位差的范围:对于开宽大于2.0m、下游水头大于0.5m的堰闸站出现淹没式堰流时,只有水位差大于0.14m时,才能使用自记水位推流。