多源遥感影像在水库水位-库容曲线复核中的应用

从遥感数据源的适用性分析出发,探讨了遥感影像水体的自动提取方法、DEM与遥感相结合的完整水库水位-面积关系曲线推求方法以及水库水位-库容关系曲线的建立等.以水丰水库水位-库容曲线复核为例,验证了这些方法的可行性.

基于RS的水库水位面积曲线测定

现利用Erdas软件,以大汶河流域雪野水库近年的TM影像为基础资料,结合图像处理和遥感应用原理进行了水库库区水面体栅格影像的最小距离监督分类提取,提出了基于遥感技术的水库水域面积提取分析方法,结合水文统计观测数据,得到水库水位面积曲线。相比传统的水库面积测量方法,具有快速,精准,效率高的优势,大大简化了测量过程。

基于GIS和TM影像的水库水位面积曲线测定

利用GIS软件,以大汶河流域雪野水库近年的TM影像为基础资料,根据GIS的栅格数据矢量化处理应用原理进行了水库库区矢量和栅格文件的处理,提出了基于GIS技术的水库水域面积的提取分析方法,结合水文统计观测数据,得到水库汛期水位面积曲线,相比传统的水库面积量算方法,具有快速、精准、效率高的优势,大大简化了测量过程。为水库更进一步的水文分析奠定了基础。

白石水库尾水渠水位-流量关系曲线率定与分析

为率定白石水库尾水渠水位-流量关系曲线,以白石水库尾水渠为研究对象,利用实测数据计算出渠道的断面尺寸,根据渠道的实际情况选定理论流量计算公式和比降、糙率等系数,经过计算得出水位-流量关系理论曲线,再通过对水库渠道内低、中、高水位下测流方法的选择,确定在低水位和高水位下采用浮标法,在中水位下采用流速仪法,并将多次实测结果与理论值进行比较,发现两者差值均在误差范围内,吻合度非常高,最终验证所绘制的白石水库尾水渠水位-流量理论关系曲线采用的理论公式和参数准确、合理,曲线精确度符合水库的实际需求,以此为水库流量测验提供可靠的技术支持,同时也为同类型水库的尾水渠计算下泄流量提供宝贵经验,可用于今后的泄洪流量测算。

水库容积特性曲线定线及其在调度中的应用

发电调度模型中水库容积特性的离散化表征导致调度模型数学解析变得困难和模型求解效率低,而已有研究对水库容积特性的函数化表征缺乏统一性,有必要开展水库容积特性曲线定线研究。本文基于水库水位-库容实测离散数据点,通过线性和非线性最小二乘拟合获取不同线型的水库容积特性曲线,并对不同线型容积特性曲线的拟合优度及工程应用效果进行综合评价。长江流域23座水库的实例研究表明,幂函数型容积特性曲线在描述水库容积特性方面具有广泛适用性和良好可靠性,可作为表征水库容积特性的一种通用性线型。研究可在促进各类发电调度模型解析优化求解方法的内在统一性以及提升模型求解效率方面发挥效用。

CAD样条曲线绘制水位与库容关系曲线的技术探讨

在水利工程设计中,经常会遇到两个相互关联、对应关系确定,但又无法用确定的函数关系表达的关系量的曲线绘制及曲线应用查询。CAD软件样条曲线的自动拟合功能可以解决此类问题。以水库水位与库容的关系曲线为例,探讨了确定坐标、绘制方格网,绘制曲线的过程;分析了曲线绘制过程易出现的问题,并提出了解决方法。

水库地形无人智能测量技术研究

为更加准确地测量出水库水位~面积和水位~库容,给水库的修复和掌握其径流调节能力提供理论支持,分别通过与等高线容积法计算某水库水位~面积~库容曲线。结果表明:无人智能测量技术所测结果比较接近库区的真实情况,且此次测量方法在一定程度上节约了人力成本,避免了人为误差出现的概率,增加了测量准确性;通过两种方法得到的库容计算结果大致相同,相差不大,两种算法所得水库面积和库容与水位的关系均表现为线性正相关,即面积和库容都随着水位的增长而增长。在对曲线进行拟合后发现,水库面积和库容与水位拟合曲线的相关系数R2都在0.99以上,这表明拟合精度较高,所得计算结果有较高的准确性。

洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间的绳套关系

洞庭湖是我国第二大淡水湖,与长江连通,在防洪抗旱和湿地生态保护等方面具有重要的现实意义.采用Terra/MODIS L1B遥感数据,提取了2000-2012年洞庭湖水面面积,结合同期城陵矶水位观测数据,建立了城陵矶水位与洞庭湖水面面积的绳套关系曲线.分析结果表明:2000-2012年间,洞庭湖水面面积呈现总体减少的趋势;在季节上表现为规律性的涨落,具有明显的涨(4-6月)-丰(7-9月)-退(10-12月)-枯(1-3月)的水文特征;在空间格局上表现为由湖体中心向外扩张,随后由外向湖体中心逐渐收缩的变化过程;洞庭湖水面面积与城陵矶水位之间具有较高的相关性,但不同时期的相关系数存在一定的差异:枯水期二者相关性较低,丰水期相关性最高,涨水期和退水期相关性较高;这种差异与各个时期的主导因素不同有关,长江来水对枯水期、丰水期的绳套关系影响较大,其中东洞庭湖最为明显;不论丰水年(2002年)或干旱年(2011年),洞庭湖水面面积变化与城陵矶水位之间的相关性均较高.研究结果对于深入认识江湖关系的宏观复杂性、长江中下游地区以及洞庭湖水域洪涝灾害的预防和治理都具有积极的意义.

基于无人智能技术的水库地形测量与库容计算研究

水库水位和库容通常对于水库调节径流能力具有重要的影响。依托山东省日照市陈家沟水库,开展无人智能技术的水库地形测量与库容计算研究。基于GPS测绘与无人测量船对陈家沟水库的水位-面积以及水位-库容进行研究,其中测量水下面积0.36 km^(2),陆上测量面积0.36 km^(2),合计测绘面积0.72 km^(2)。在实测数据基础上,分别采用等高线容积法和DEM方格网法对水位-面积以及水位-库容进行分析计算。结果表明,两种计算方法得到的结果基本一致,基本与实际情况吻合,证明本文结果的合理性;水位-面积以及水位-库容相关关系满足线性正相关。等高线容积法方法简单,计算精度高,但工作繁琐、量大且只能人工完成;而DEM方格网法计算简单快捷,可由计算机自动完成,减小人工工作量,在未来的工程实际应用中具有较大优势。

煤矿分布式地下水库渗流场分析及优化调度

煤炭规模化开采势必产生扰动裂隙场,进而破坏地下水系统,并产生大量矿井水,导致矿井突涌水风险。为了保障煤矿生产安全,并将矿井水储存在井下供生产和生活使用,提出了煤矿地下水库理论框架和技术体系。煤矿地下水库建设的关键难题是库容(或储水量)的评估与控制,即将矿井水储存在采空区后,如何保障不断增加的矿井水不会危及到后续煤炭开采活动。基于此,提出了在煤矿区建设多个地下水库,通过管道将多个地下水库相互连接起来形成相互连通的分布式地下水库,并可在多个水库间进行水量联合调度的技术思路。其优势是可以通过水库间的水量调度保证每个水库中的矿井水在安全库容范围,特别是可以使威胁现有采区的地下水库储水量得到有效控制,防止水害发生。以某煤矿分布式地下水库建设为例,根据矿井开采区的地质资料,计算不同高程区域的储水能力,确定分布式地下水库的库容-水位曲线;在此基础上,建立分布式地下水库的地下水数值模拟模型,预测矿区的涌水量;并针对矿区的涌水量,结合地表水资源,按照水量供求关系,进行矿区水资源的优化调度,使得矿区涌水得到合理和高效利用。

考虑龙羊峡水库回水影响的羊曲水电站尾水疏挖研究

【目的】在考虑下游龙羊峡水库回水影响条件下,研究河床疏挖前后拟建的羊曲水电站中坝址厂房尾水特征断面的水位-流量关系,寻求提高有效发电水头的方法。【方法】采用预测-校正求解方法,应用一维河床冲淤变形计算模型,在不考虑龙羊峡水库回水时,对尾水河道2个开挖方案进行数值分析,分别考虑疏挖比降为0.0005,0.001,0.0015,疏挖宽度为50,80,140m时的疏挖效果。通过多方案比较,确定推荐方案后,在考虑下游龙羊峡水库不同回水影响时,采用推荐尾水疏挖方案,研究龙羊峡水库回水影响下的羊曲水电站尾水疏挖效果。【结果】从疏挖工程量和电站尾水断面所获得的水头综合考虑,推荐疏挖比降为0.0005,疏挖宽度为50m的开挖方案,该方案在平均流量625m3/s时,电站厂房尾水位比河道开挖前降低了5.15m。经多条水位-流量关系曲线套绘分析发现,龙羊峡水库坝前水位超过2596m时,河道疏挖后羊曲水电站尾水位没有降低;龙羊峡水位低于2596m时,平均流量625m3/s下,河道开挖后仍能获得不同程度的发电水头。【结论】羊曲水电站尾水河段具备河道疏挖疏浚的客观条件,在考虑龙羊峡水库回水影响下,推荐疏挖方案当河道平均流量625m3/s时,在不同的回水高程条件下,羊曲水电站尾水水位降幅为0.48～4.47m,所得计算结果可供水能规划部门参考应用。

深圳市引水型水库的特点及管理

实测了2001年1月至2004年3月茜坑水库水位、库容、供水量、引水量、降雨量和蒸发量等数据。结果表明:水库水位与库容的关系为库容随水位的升高而增加,增加幅度受水库地形的影响,水位低时,增加幅度小,水位高时,增加幅度大,关系式可用y=4.2641x2-461.1x+12461表示。2001～2003年,年度降雨量分布不均,且相差较大;年径流量相差也较大,分别占总库容的74.1%、14.2%、14.8%;年引水量分别为1670.5万m3、1818.1万m3、1657.8万m3,占总库容的181.2%、91.7%、83.6%;年水交换次数分别为2.97、1.11、1.03。正常供水时每天供水量一般在6万～8万m3。

浅谈Excel在工程设计中的绘图技巧

工程设计过程中,需对设计成果进行整理并绘制图表,规划专业的一些图表应用AutoCAD软件不是十分方便,而利用Excel的绘图功能可以方便而快捷地完成整理绘制。

应用遥感资料获取库区水下地形的方法研究

对美国陆地卫星（Ｌａｎｄｓａｔ）接收到的新安江水库七个不同时相的多波段ＴＭ数据图像资料进行计算机解译，按不同的库区水位解译出每个时相的水陆界线准确位置及求出水边线所包围的水域面积，然后按序进行图形叠加，经过整饰便可得到一幅库区的水下地形图．根据卫星遥感的成像时间找出水库当时的实际水位，作出水库的水位面积曲线［１］．经新安江水库原设计的水位面积曲线与用遥感方法提取的同等水位的面积值分析计算，其平均误差小于０１１％，这对于复核水库库容具有重要的现实意义．

赣江尾闾碟形湖水体季节性分布特征

碟形湖是鄱阳湖湿地的一类重要组成部分。赣江尾闾(中支)碟形湖分布广泛,地形和鄱阳湖水位变化共同造就了水体空间分布的季节性差异。为进一步了解碟形湖的形态特征和水体的空间分布情况,基于湖区5 m分辨率的数字高程模型提取了碟形湖地形,构建了主要碟形湖的水位-面积-容积曲线,以汛后期潴水型典型年2014年为例,基于Landsat 8遥感影像分析了典型水文时期赣江中支三角洲的碟形湖水体分布变化。结果表明:三角洲上游和下游的碟形湖形态差异明显;碟形湖四周高、中间低、深度较浅的地形特征导致其可以容纳的水量不及2亿m^(3);在秋季退水期和冬季枯水期,碟形湖水体占三角洲水体覆盖的70%~90%,是越冬候鸟栖息的重要湿生环境。

年调节水电站保证出力复核计算研究

保证出力是水电站设计阶段的重要能量指标,是电站运行阶段的重要指导依据。本文基于等流量法、等出力法、简化等流量法及基于水位-库容曲线的平均库容和平均水位简化等流量法等方法对运行多年的年调节水电站进行保证出力计算,并对比设计阶段的保证出力指标,给出了基于水位-库容曲线的平均库容简化等流量法更接近等出力计算结果的结论。