测控一体化闸门闸前流态与测量准确度试验研究

【目的】探究进水口流态变化对箱涵式测控一体化闸门测量准确度的影响规律。【方法】以灌区常用规格600mm×600 mm测流箱为试验对象,在室内试验基地布设扰动设施开展了98组模型试验,研究水流对称性、闸门开度、水位变化对闸前流态、设备测量准确度的影响。【结果】(1)不同工况下测流箱前漩涡的强度、发生频率、持续时间各不相同;当测流箱为非淹没状态,漩涡多为表面凹陷涡,对测量准确度影响不显著;当测流箱为淹没状态时,且淹没水深>20 cm后,漩涡强度随淹没深度增加而减弱,当淹没深度<20 cm时,漩涡强度最大,出现贯通式漩涡强度频率明显增大,此时设备测量误差显著增大;(2)进水口流态的对称性是影响漩涡产生的主要因素之一,当进水口流态为非对称流时,测流箱内极易出现吸气漩涡,测量误差显著增大,最大误差约为22.58%。【结论】调整测箱淹没深度、闸门开度、进水口水流对称性等因素,可有效降低测流箱周围漩涡强度,提升设备测量准确度。

物联网技术在水情测报系统设计中的应用研究

随着物联网技术的发展,基于物联网的水情测报系统逐渐成为水资源管理的重要工具。本文提出了一种新的基于物联网技术的水情测报系统设计方案,通过综合利用物联网技术的优势,实现了对水情监测数据的实时采集、传输、处理和分析,为水资源管理提供了有效的决策支持和早期预警服务。同时,还深入探讨了系统的设计原理、架构、数据传输与处理技术以及用户界面设计等方面,并通过实验,验证了系统的可行性。该系统的成功应用将为水情监测领域的发展提供新的思路和方法。

富水地层炭质页岩隧道初期支护侵限处治技术

依托云南省勐绿高速公路金扬河隧道右线进口段,对富水地层炭质页岩隧道三台阶法施工中的初期支护侵限问题进行分析研究,从变形控制、径向注浆加固、支护加强、钢架拆换、开挖方法优化等方面,针对性地采取处治措施,结合围岩变形监测,成功解决初期支护侵限问题并确保了施工安全。

海河“23·7”流域性特大暴雨洪水水文测报成效、存在问题及对策

在防御海河“23·7”流域性特大暴雨洪水过程中,水文系统加强会商研判,强化监测预报、预警、预演、预案,提供了强有力的水文测报支撑。总结了“23·7”流域性特大洪水特点、雨水情监测预报经验及其在洪水防御中发挥的作用,通过分析总结此次洪水中水文监测预报暴露出的短板问题,提出加快推进海河流域雨水情监测预报“三道防线”建设、持续提升水文测报能力、加强水利测雨雷达技术研发与应用、强化“四预”支撑、推动涉水工程信息及时共享等下一步对策建议。

丹江口库区不同降雨类型下典型植被措施的水土保持效应

为了进一步研究丹江口库区不同降雨类型下植被措施控制土壤侵蚀的效果,以丹江口库区典型生态修复小流域为研究对象,采用坡面径流小区观测法,基于长期野外原位监测的降雨和径流泥沙数据,以裸地为对照,研究不同降雨类型下典型植被恢复措施[柏树林(Cupressus funebris,CF)、枇杷林(Eriobotrya japonica,EJ)和紫花苜蓿草地(Medicago sativa,MS)]对坡面产流产沙和土壤侵蚀的影响,分析植被措施的水土保持效应对降雨类型的响应特征。结果表明:(1)中历时、中雨量、小雨强降雨(雨型Ⅲ)是研究区常见的降雨类型,短历时、小雨量、大雨强降雨(雨型Ⅰ)和长历时、大雨量、中雨强降雨(雨型Ⅱ)发生的频率相对较低,但雨型Ⅰ所导致的土壤侵蚀最为严重,占总侵蚀量的46.79%以上,降雨量和最大30 min雨强(I 30)是控制该区域土壤侵蚀的关键降雨因子。(2)植被措施均具有显著的水土保持效应,减流减沙效益依次为紫花苜蓿草地>柏树林>枇杷林。相比于裸地,紫花苜蓿草地径流系数减少54.07%,含沙量减少50.80%,土壤侵蚀量减少65.47%,而枇杷林的径流系数、含沙量和土壤侵蚀量仅分别减少30.60%,36.21%,45.42%。植被措施在雨型Ⅲ下的水土保持效应最优,以紫花苜蓿草地效果最好,土壤侵蚀的减少量可达87.98%,而在雨型Ⅰ条件下稍差,其中柏树林的效果相对较好,侵蚀减少量为65.25%;植被措施的减流效益随着降雨量的增加逐渐降低,减沙效益则随着I 30的增加而降低。当I 30<41 mm/h,紫花苜蓿草地的减沙效果较佳;当68.8 mm/h>I 30>41 mm/h,柏树林的减沙效果相对较好,但低于41.55%。研究结果对于丹江口库区水土保持及资源可持续利用具有重要指导意义。

基于数字图像处理的孔喉内三相接触角自动测量方法

借助数字图像处理技术,以微流控水驱油实验视频为数据源,建立了微流控模型孔喉内三相接触角的自动批量测量计算方法;采用人工测量数据验证了新方法测量结果的可靠性,在此基础上,利用接触角概率密度曲线、均值变化曲线揭示了三相接触角在流动条件下的动态变化规律。研究表明:对于水湿岩石,水驱油过程中,驱替前期接触角均值以锐角为主,随驱替时间的延长,油相受力逐渐由黏滞力为主导向毛细管力为主导过渡,接触角均值不断增大,至驱替中后期以钝角为主。剩余油中的滴状流赋存于孔喉通道中央,不存在三相接触角;多孔流和柱状流在整个驱替过程中接触角变化幅度较小且均值皆为钝角,该类剩余油形成后流动性差,动用难度较大;簇状流在驱替过程中三相接触角均值整体呈上升趋势,剩余油动用难度逐渐升高;膜状流整体呈钝角,水驱后期接触角均值最大,动用难度最大。驱替结束后,不同流态剩余油仅受毛细管力作用的影响,接触角均为钝角,在原油作用下模型孔喉壁润湿性呈油湿特征。

深刻领悟习近平总书记新发展理念 坚持创新引领广西水文高质量发展——持续深化改革是广西水文高质量发展的必由之路

水文是研究自然界水的时空分布与变化规律的一门学科。水文是防汛抗旱减灾的耳目尖兵,是水资源管理水环境治理的前哨,是水生态文明建设的支撑;水文是构建人水和谐社会、人民群众追求美好生活不可或缺的基础要素。我们要时刻清醒认识自己的履职责任,深入分析短板不足,及时转职能、转方式、提质量,通过创新培育发展新动力、提升履职能力,促进水文高质量发展,不断增强人民群众获得感、幸福感、安全感。

冬小麦种植条件下土壤水盐运移特征的数值模拟与预报

种植作物条件下水盐在土壤中的转化和运移构成了一个非常复杂的物理-化学-生物系统。研究种植作物条件下土壤水盐运移的动态规律和运行特征,建立水盐运移的数学模型对于指导盐渍土的灌溉管理及劣质水利用、土壤盐渍化与持续农业和生态环境之间的相互作用及土壤盐渍化预测等方面具有重要的意义。本研究首先提出了自主开发的土壤水盐运移的数学模型SWSTM(Soil Water and Salt Transport Mod-el),然后对冬小麦种植条件下土壤水盐的运动规律和特征进行了数值模拟,最后对不同地下水位和不同气象条件下的土壤水盐运移规律进行了数值预测,以期从土壤水盐运动的规律出发,提出一种应用数值模拟方法来预报土壤水盐动态的途径,同时为种植作物条件下田间大面积土壤水盐动态预测预报提供参考。

基于随时间变化退水系数的枯季预报方法研究

针对退水曲线公式中退水系数β随时间t逐渐递减问题,提出采用关于时间t的线性函数或对数函数进行拟合,从而构建了新的退水曲线预报公式,并结合典型年法给出预报的整体思路与具体步骤。以雅砻江流域锦屏一级水电站大江截流期间的水情预报为实例,对2006年10月16日至12月31日进行了长达77 d的逐日流量预报。其结果表明:截流期间实际流量与预报流量基本吻合,预报效果良好。

莱州湾滨海平原咸水入侵分析与趋势预测--以山东省广饶县为例

文章以鲁北平原山东省广饶县为例,阐述了咸、淡水形成的地质背景、咸淡水变化带形成与演化;分析了大规模开发利用地下水引起的咸水入侵的历史与现状;采用非确定性模型方法对咸水入侵趋势进行了预测,提出了缓解咸水入侵的对策与建议。取得的主要认识和结论为:(1)鲁北平原自山前冲洪积扇向莱州湾滨海平原,地下水水质具有水平和垂直分带特征;(2)20世纪70年代中期大量开采南部地下淡水后,地下淡水水位持续下降,破坏了咸淡水之间的水动力平衡,北部咸水向南入侵,引起淡水咸水、机井报废等一系列环境地质问题;(3)预测结果表明,在不采取调控措施情况下,咸淡水界面以每年平均240m速度向南部推进;(4)人工回灌、营造淡水帷幕并减少淡水区开采量是防止咸水入侵的有效途径。

北洛河流域不同地貌和植被类型区径流演变特征及控制因素

采用水文统计法,以北洛河流域丘陵沟壑区、高塬沟壑区、阶地平原区以及林区等不同地貌类型和覆被区水文测站资料为基础,分析其近50年来流域径流变化趋势、程度以及极端降雨事件下的稳定性,对比辨析区域尺度流域径流演变特征和控制因素。结果显示,总体上北洛河流域年径流量呈显著减少趋势,年均变率为-0.19mm/a。林区流域径流比较稳定,而非林区流域,无论哪种地貌类型,均呈显著减少趋势,变幅为-0.11^-0.66mm/a。丘陵沟壑区年径流量发生跃变时间在1999年左右,高塬沟壑区和阶地平原区变化时间则在1994年。在水文序列的3个阶段,即1979年前、1979年后水土流失治理效应期以及1999年后的退耕还林时期,丰水流量(5%)不受地貌类型差异和森林覆被与否的影响,各流域均呈持续减小趋势。而枯水流量(95%),受水土流失综合治理影响,各流域首先表现出一致地增加趋势,然后受退耕植被恢复类型和程度影响,在不同地貌类型间有差异。以草灌恢复为主的丘陵沟壑区流域,枯水流量持续增加,以林灌恢复为主的高塬沟壑区和阶地平原区反而呈减少趋势。平水流量(50%)在各流域间反应均变化较小。多重分形临界指数分析认为,总体上阶地平原区和林区流域径流稳定性最好,其次为高塬沟壑区,丘陵沟壑区稳定性最差。区域水土流失综合治理和植被恢复,对各流域1%~5%和5%~50%频域下的降雨-产流调控作用均比较有效,而对≤1%极端降雨事件的作用有限。结果表明,森林覆盖与否及植被恢复类型等生态因素,而不是地貌类型,控制着区域尺度径流演变过程和程度。

需水量预测的线性测量误差模型

为了克服现有需水量预测方法未考虑原始数据测量误差的缺陷，以扬州市1999～2006年的GDP及用水量作为原始数据，建立了需水量预测的线性测量误差模型，并对扬州市2010年、2015年和2020年的需水量进行了预测．与普通线性回归方法的对比结果表明，线性测量误差模型预测精度较高，其预测结果可以为节约用水规划及水资源规划提供依据．

开发建设项目施工期水土流失预测方法研究

采用实测系数法,推算出开发建设项目施工期各类再塑地貌产生的水土流失量,大大提高了该阶段水土流失预测的准确性,为开发建设项目水土保持方案防治措施的制订,提供了可靠的理论依据。该方法可操作性强,与实际结合密切,快速、精确度高,适用于各类开发建设项目施工阶段水土流失量的预测。

机翼形量水槽过流流态探讨

为深入理解流经机翼形量水槽等短喉道量水槽的水流流态提供理论依据,并以期指导该类量水槽的设计与灌区应用,以大量试验观测为基础,采用能量和临界流方程理论推导出在理想状态下临界流发生的位置;用断面比能法分析了喉道内水流能量与流态的转换关系,并对过槽水流从流态上进行定性的讨论和总结。结果表明:对于平坡渠道机翼形量水槽而言,临界流发生在渠道侧向收缩达到极小值的断面(即喉口断面);分析得到5种情况下的3类过槽流态(缓流,临界流,急流)符合试验观测。若能控制量水槽的过流流态为急流,则可以取得较好的测流效果。

桓仁水库汛限水位动态控制关键问题研究

水库汛限水位动态控制的关键在于水情测报系统、洪水预报和天气预报等信息的可利用性研究几方面。为此,以桓仁水电站汛限水位动态控制研究为背景,研究了上述几方面的关键问题,在2005、2006年水库实际洪水调度中,动态控制汛限水位,取得了较好的发电效益。分析认为,桓仁水库无论是水情自动测报系统建设、洪水及退水预报方案还是气象预报都具备了汛限水位动态控制研究与应用的条件。

水库水情的长期预报方法研究

介绍了建立水库水情长期数值预报的思路和做法。本法的特点是在逐步回归方法的基础上,同时对所选取的因子进行优化筛选,因而使预报的结果与实测值最为接近。该法用于我国东北地区松花江上游小山、两江和松山等水库的年、月来水量长期预报,结果表明,其预报合格率可达80%以上。另外,对6～9月总流量的预报,根据我国东北地区气候的特点,这一阶段的降水量变异很大,用本法预报会使误差较大,但是年平均流量与这一时段的总流量相关较好,于是提出了另外的预报方法。总之这一方法是较为快捷而实用的水库水情长期预报方法。

兰村水文站水情自动测报技术研究

通过分析兰村水文站现有水情测报方式存在的问题,基于嵌入式及无线通信技术,设计了一种能够自动测报水情信息的系统设备,利用ARM芯片作为控制器,实时采集水位、流速等水文数据,并对采集到的数据进行固态存储,最后由无线射频模块传送至室内的控制台,实现了水情数据的自动化测量,增强了水情数据的监测能力。

广州街口至良口高速公路对水环境影响的评价分析

在对区域水环境现状进行调查分析的基础上,预测了街口至良口高速公路建设工程施工期与运营期对水环境的影响,特别是对流溪河水质的影响程度进行了详细分析。评价和预测结果表明:流溪河水质现状良好,符合相应的水环境功能要求;该工程中两大桥的水下施工分别对下游100和150m范围内水质影响较大,影响属局部短暂性;运营期影响程度较小,通过采取环保措施,对水环境产生的不利影响可以得到减轻或消除。

基于GM(1,1)模型的铜绿山矿井水害预测与防治

本文针对铜绿山矿区复杂的水文地质条件,分析了其含水层和隔水层的分布特征以及矿井突水原因和充水因素,同时在分析矿井涌水影响因素复杂机理的基础上,建立了灰色GM(1,1)预测模型,预测了未来涌水量的发展变化趋势,并针对矿区水害威胁源的实际情况,提出了在青山河流域、南北露采坑、井下同时开展综合防治水的措施,以为矿山的安全生产提供依据。

基于未确知测度理论的煤矿底板突水量预测

通过对煤矿底板突水影响因素的分析,选取地质构造、底板采动破坏深度、水压、底板隔水层4个主要影响因素作为判别指标,利用未确知测度理论,建立煤矿底板突水量预测模型。利用14个有代表性的采煤工作面底板突水资料作为训练样本,以样本均值为聚类中心,采用信息熵理论确定各判别指标的权重,通过计算样本的多指标综合测度,根据最小未确知测度距离原理判断样本所属类别,进而对底板突水量进行预测。用所建立的突水预测模型对4个待检验样本进行预测,将预测结果与实际结果做了比较,所得结果完全一致,表明基于未确知测度理论的煤矿底板突水量预测方法具有较好的实用性和有效性。