智慧水利云平台在数字孪生沂沭河建设中的应用探讨

数字孪生沂沭河建设是实现对沂沭河物理流域的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施,智慧水利云平台为数字孪生提供可靠的计算存储环境。在当前国际环境变化、国家政策推动和数字经济发展等多重因素的推动下,技术国产化已经成为一种新趋势。以数字孪生沂沭河项目建设为背景,探讨智慧水利云平台的架构设计及应用模式,力争在提升数字孪生沂沭河计算和存储能力的基础上,努力打造样板,为数字孪生沂沭泗打下坚实基础。

1981-2020年沂沭河流域极端降水事件特征及环流背景

利用1981-2020年沂沭河流域12个气象台站逐日降水观测资料,西太平洋副热带高压(WPSH)指数、太平洋年代际振荡指数(PDO)以及NCEP/NCAR逐日再分析资料,采用统计分析、合成分析等方法,研究沂沭河流域极端降水事件的时空变化特征,研究极端降水指数与气候因子之间的相关性以及极端降水事件的异常环流背景。结果表明:沂沭河流域的极端降水事件整体上呈增多且强度增强的趋势,空间分布上南多北少,中部和北部的增速明显高于南部。极端降水频次和年极端降水量均在1989和2002年左右突增;极端降水强度在1989年突增,2000年左右突减。极端降水的频次、强度和年极端降水量分别以22、10、22 a的周期波动为主。西太平洋副热带高压的脊线位置与频次和年极端降水量呈正相关,PDO与频次和年极端降水量呈负相关。东亚夏季风强度和西太平洋副热带高压的位置是影响沂沭河流域极端降水事件的重要因素,可为预测该流域极端降水提供参考。

沭河新沂市城区段美丽幸福河湖建设实践与经验

沭河新沂城区段是第一条通过淮河流域幸福河湖建设验收的淮委直管河道。文章从安澜、宜居、生态、文化等四个维度总结了沭河新沂城区段创建淮河流域幸福河湖的具体实践,提出了幸福河湖创建的经验启示,以期为淮河流域幸福河湖创建工作提供借鉴。

山东沭河上游史前人类的食物结构

在山东沭河上游史前聚落考古研究中,本文采集了遗址动植物遗存的浮选样品、遗址及墓葬出土人骨的同位素微量元素分析样品、遗址文化层的植硅体和孢粉分析样品,并对其进行了相应的实验分析。分析结果表明,本区的大汶口文化晚期至岳石文化阶段,当时人主要通过农业耕作、家畜饲养、采集植物(少量狩猎、捞贝)等生业方式获取食物资源,其中以农业经济为主,尤以种植水稻、粟、黍等农作物为主,其中大汶口晚期的食物结构存在贫富差异,普通人的饮食以粟、黍等C4植物为主,富有者的饮食以大米等C3植物为主,在其C3植物中,除了少量种植的稻米外,可能还包括胡桃属、榛属、栗属、豆科等采集植物。到了龙山文化阶段,稻作农业发展进入了鼎盛阶段。

基于沂沭河百年一遇洪水条件下的沂沭泗河洪水“东调”“南下”关系研究

针对沂沭河100年一遇的设计洪水量级,研究优化沂沭泗河洪水东调南下工程格局,通过进行河、湖、库联动调洪(河道洪水演进、湖泊调洪、水库调洪)演算和枢纽调度分洪,研究“东调”“南下”不同比例洪水安排方案对沂沭泗河洪水东调南下工程格局的影响。研究成果可为优化沂沭河100年一遇洪水安排及东调南下工程布局提供参考。

新中国“人民卫生”事业的早期实践:沂沭河治导工程中的医疗卫生革新

沂沭河治导是新中国成立前后为协助淮河干流治理,在鲁中南和苏北地区投入建设的首个大型水利工程,被誉为“千里治淮第一仗”。工程建设之初,面对工地医疗卫生的多重困境,党和政府将卫生事业提高到政治任务的高度,建立工地医疗卫生机制,增强民工卫生意识,加强民工日常生活保障。这些举措在改善工地医疗卫生状况的同时,也保障了民工的身体健康,确保了工程如期完成。中国共产党在沂沭河治导工程中对民工医疗卫生工作的先行探索,是其在社会主义建设中践行人民路线的生动实践。党在开展人民工程的过程中也打开了人民卫生事业的新局面,体现了党和国家治理水患、改善民生的决心和情怀,也为新中国水利领域卫生事业发展乃至社会主义建设在全国范围内的展开提供了有益借鉴。

沂沭河流域汉画像石中东王公图像研究

沂沭河发源于沂蒙山区,并大致平行南下,流向苏北地区。有汉一代,沂沭河流域经济文化发达,汉画像石发现颇丰。该区域汉画像石中的东王公图像兼具鲁南与苏北特色。文章对这一图像进行了类型分析,对其年代进行了判断,对其区域特色进行了论述,最后对东王公仙境系统进行了深入研究。

基于历史大洪水探讨沭河重沟水文站超标洪水测报方案

以1974年、2020年沭河流域发生的超标准洪水为典型案例,对洪水暴雨成因、雨洪过程、洪水特点等方面进行分析,从降雨分布、洪水产流、时段洪水量三个方面比较分析两次超标准洪水,对沭河重沟水文站应对超标洪水测报预案提出改进建议。

美丽母亲展新颜 大美沭河谱华章

沭河地跨鲁苏两省,是鲁南苏北人民的“母亲河”。沭河水利管理局(以下简称沭河局)隶属于水利部淮河水利委员会沂沭河水利管理局,承担着沭河山东省境内主要直管河段的水利管理、执法监督、水土保持、水生态保护等方面职责,管理范围涉及临沂、日照两市三县一区,管理河道长度187.18公里,堤防长度232.17公里。

山东沭河上游史前文化人地关系研究

山东沭河上游史前文化遗址的聚落考古调查、遗址动植物遗存的浮选、遗址及墓葬出土人骨的同位素微量元素分析和遗址文化层的植物硅酸体分析结果表明,该地区大汶口文化晚期至岳石文化时期的生业活动以农业经济为主,尤以粟、黍、水稻等农作物为主,其中人骨的食性分析结果表明,大汶口晚期的食物结构存在贫富差异,富有者的饮食以大米等C3植物为主,普通老百姓的饮食以小米等C4植物为主。借助G IS,SPSS软件所建立的人类居住场所的选择与自然环境之间的定量关系模型表明,人类居住场所的选择与地貌、水文等自然环境密切相关。坡度越大,遗址存在的概率越小;遗址距离大河流越远,受到洪水灾害的威胁越小,遗址存在的概率越大;遗址距离中等河流的垂直距离、小河流的水平垂直距离越大,人类不便于利用水资源,遗址存在的概率就越小。区域地质地貌考察及孢粉分析结果表明,该地区大汶口文化晚期至岳石文化时期的古气候有温和偏湿—温凉偏湿—冷凉干旱—温凉偏湿的变化过程。古植被主要为以针叶树为主的针阔混交林,但存在针叶林和阔叶林面积来回摆动的情况。暖湿时期人类居住海拔较高,冷干时期人类聚落也随水从高处往低处迁移。大汶口文化晚期及龙山早期阶段的温和适宜的气候条件促进了文化的继承和发展,龙山文化晚期及岳石文化初期出现的冷干气候事件有可能对龙山文化的结束和岳石文化发展进入一个低谷产生了巨大影响。

山东沭河裂谷带早白垩世晚期恐龙足迹群与古地理背景

山东沭河裂谷带由北至南发育8个早白垩世晚期(大盛期)的恐龙足迹群化石点,其中5处为本研究首次报道。沭河裂谷带足迹化石点多,分布广,层位多,足迹数量和造迹恐龙种类丰富。郯城新发现的单个蜥脚类巨型足迹直径近1.0m,可能仅次于前人描述过的兰州西南盐锅峡下白垩统河口群内中国最大的蜥脚类足迹化石。沭河裂谷带的恐龙足迹产出于大盛群田家楼组,地质年代为110～100Ma,属于早白垩世晚期Ap-tian晚期—Albian期。恐龙足迹一般为凹形印痕,造迹者以蜥脚类恐龙为主,其次为鸟脚类和兽脚类。足迹多保存在发育波痕、泥裂、雨痕等沉积构造的细砂—粉砂岩沉积物层面。足迹和行迹特征显示造迹恐龙为群居和在栖息地漫步行走状态。足迹原位保存特征及赋存地层沉积学研究表明,早白垩世中晚期气候处于由温暖潮湿变得炎热干旱的过渡期,湖泊、三角洲广布,恐龙栖息于湖滨环境。沭河裂谷带早白垩世晚期恐龙足迹群的发现和综合研究进一步证实,中国早白垩世恐龙动物群有着更广阔的地理分布和相似的古地理环境。

山东沂沭河流域龙山文化考古遗址分布与环境的关系

以山东沂沭河流域为研究区，采用GIS空间分析、Kolmogorov—Smirnov统计检测和权重叠加方法，分析了龙山文化时期考古遗址点的空间分布与流域环境的关系。结果表明：高程、坡度、距水系水平距离是影响遗址点分布的显著性环境参数，而坡向的显著性较差；遗址点主要分布在高程50～200m、坡度低于2．5°、距水系水平距离小于1000m的流域中部河流两侧，而在地势较低的南部和地势较高的北部山区分布较少，表明该时期人类对居住地的选择受自然环境条件等影响比较显著。

基于Infoworks RS的新沭河溃堤洪水风险分析

为分析新沭河沿线堤防的溃堤洪水风险,基于Infoworks RS建立了新沭河片防洪保护区一、二维耦合水动力学模型,依据道路和堤防的实测高程更新地形数据,采用抽稀技术将道路和堤防节点均匀化、优化网格,提高了模型计算精度和效率。通过计算新沭河不同洪水量级和不同溃口位置的多种溃堤洪水方案,得到各类洪水的风险要素,并与空间地理关系进行叠加分析,统计得到不同洪水方案的洪灾损失。结果表明,新沭河溃堤洪水风险与溃口位置和洪水量级直接相关;新沭河中下游溃堤洪水风险明显高于上游;随着洪水量级增大,溃口流量增大,洪水影响程度增大。

1954年-2010年沂沭河流域降水序列变化特征

以沂沭河流域为研究区, 根据流域内7 个代表性雨量站1954 年-2010 年降水资料, 采用自相关系数、频次分析法、累积距平法、小波分析法、Mann2Kendall 法、R/ S 法等方法分析了流域内降水演变特征.结果表明： 各站年降水量之间存在显著的正相关性, 多年平均降水量从北向南逐渐增加, 降水年际变化幅度从北向南逐渐减小; 降水偏丰水年、平水年出现频次最大; 降水年际变化经历了3 个丰水段、1 个平水段和4 个枯水段; 各站年、汛期、非汛期降水变化的第一周期为12 a、12 a 和5 a, 第二周期为16 a、17 a 和5 a, 第三周期为4- 5 a、4- 5 a、3 a 或10 a; 各站年、汛期、非汛期降水多呈不同程度的减少趋势, 未来降水多呈较强的下降趋势.

近50年来沭河流域天然径流演变特征分析

掌握沭河流域天然径流的演变特征是合理开发利用流域水资源的前提,基于沭河流域主要控制站——大官庄站1958~2000年的天然径流资料,采用差积曲线、趋势系数、基尼系数和Mann-Kendall法,并选取逐年累计均值、距平百分比、绝对变幅、绝对变化率等特征指标,分析了天然径流年际变化的丰枯性、阶段性、趋势性和年内分配的不均匀性、年内变化的趋势性。结果表明,大官庄站出现枯水年和丰水年的概率最大,出现平水年的概率最小;径流年际变化经历了3个丰水段、1个平水段和3个枯水段;年、汛期、非汛期及各月径流量均呈减少趋势,仅7月径流量减少趋势显著;20世纪70年代径流年内分配最不均匀,1980年代最均匀;1987年径流年内分配最不均匀,1974年最均匀;基尼系数、绝对变幅、绝对变化率呈减少趋势,但均不显著。

沂沭河流域不同多普勒雷达降水量估算方法的效果评估

利用2005年和2006年九次大型降雨过程的多普勒雷达体扫复合仰角的回波强度资料及相应的雨量计观测资料,通过改进的最佳窗概率配对法、遗传算法和最优化法分别得到沂沭河流域多普勒雷达降水Z-R关系,对不同算法的优化结果和降水误差进行比较分析及验证,并将最优的Z-R关系用于估算区域降水量。同时利用雨量计资料采用卡尔曼滤波、变分等6种估测方法进行面雨量估算的校正,并对上述几种方法的估测精度进行比较分析。结果表明:将地面雨量计观测值作为真值,在站点降水的估测上,卡尔曼最优插值法和卡尔曼变分法估测的降水量计算精度最高,最优插值法和变分法次之,卡尔曼滤波法和平均校准法的计算精度要低于最优插值和变分法,Z-R关系法的精度最低。在区域面降水量的估测上,雷达探测到的降水量的分布形势与雨量计得到的降水场比较一致,但中心的降水强度上有较大的偏差。Z-R关系法的平均相对误差为70.51%。经过雷达雨量计联合校正后,使估算精度明显提高,其中卡尔曼最优法计算精度最高。平均校准法、卡尔曼滤波法、最优插值法、变分法、卡尔曼最优法和卡尔曼变分法的平均相对误差分别为:16.55%、16.27%、13.44%、13.86%、13·16%、13.51%;

沂沭河流域河流生态径流及生态需水研究

为更好地维持沂沭河流域河流生态系统健康、稳定,以沂河临沂站、沭河大官庄站为例,基于两站1958-2000年天然月径流数据,采用逐月次最小（大）值法、改进Tennant法计算其年内最小（大）生态径流及生态需水过程,运用三种逐月频率法计算其年内适宜生态径流及生态需水过程,参考地表水合理开发阈值和IHA法,依据逐月频率法获得其年内适宜生态需水阈值,最终获得两站完整的生态径流及生态需水过程,并与实测径流过程比较,获得其生态需水保证率。结果表明,逐月次最小（大）值法计算得到的部分月份最小（大）生态径流量不利于生态系统的健康稳定,需结合改进Tennant法结果做调整;年内各月径流保证率均取50%的逐月频率法更适合适宜生态径流及生态需水计算;大部分时间内河流生态需水均能得到保证,但仅有超过30%月份、近50%年份河流生态需水为适宜生态需水。

山东沭河上游史前遗址的植物遗存浮选分析

在山东沭河上游史前聚落考古调查中进行的遗址灰坑植物遗存浮选中,包括炭化植物种子和木炭碎块,其中以粟、稻谷、黍等农作物为主,以块根植物、豆科、杏梅、猕猴桃等采集植物,狗尾草属、稗属、藜科、菊科、莎草科、苋科等杂草种子,以及壳斗科栎木的木炭碎块为辅,说明当时的农业是以粟、黍为组合的旱作农业和水田稻作农业的混合经济模式,兼有少量的采集植物活动。龙山文化时期稻作农业发展进入了鼎盛阶段,遗址中发现的莎草通常生长在湿地环境中,这种环境也适宜稻类作物的生长。遗址附近分布有以栎为优势种的落叶阔叶林,史前先民利用的燃料很可能是栎木等木材,粟、黍、稻谷等农作物的秸秆和一些杂草。

山东沭河上游史前遗址的植硅体分析

为了补充和验证山东沭河上游史前遗址植物遗存的浮选结果,在区域聚落考古调查中,采集了遗址文化层的植硅体分析样品,进行了实验室酸碱处理和显微镜鉴定统计。分析结果表明,本区的植硅体分析,验证了植物遗存浮选所揭示的龙山文化时期种植水稻的结论,补充了大汶口文化晚期也种植水稻的结论,其中,在龙山文化时期,稻谷呈现出更重要的地位。沭河上游地区稻作农业的发展,虽与其当时的气候环境条件关系密切,但也不能忽视其它因素的影响,如大汶口晚期稻作农业的发展,除受环境因素的影响,还受当时人的生活习惯、认知及技术条件的影响。

沂沭河水库群优化调度及洪水演进分析与研究

针对沂河、沭河上游大型水库群不同工况,在确保水库防洪安全的前提下,分别对各水库拟订不同的调度方案,进行水库调洪演算,确定大型水库群最优调度方案,水库群按选定方案调蓄后下泄,经河道洪水演进,并汇入区间径流,确定沂河、沭河各河段及临沂站、大官庄站的洪峰流量。根据刘家道口枢纽与大官庄枢纽最优调度方案,分别确定分沂入沭水道、邳苍分洪道、新沭河及老沭河的设计流量。该项研究成果已成功用于沂沭泗河洪水东调南下工程中,取得了显著的经济效益。