基于HYDRUS-1D模型的水库近坝区土壤水分动态模拟

为探究五强溪水库近坝区土壤水分动态变化规律,以研究区内土壤墒情站为研究对象,利用实测逐日降雨与逐日蒸发数据驱动HYDRUS-1D模型反演土壤水力特性参数,分别在深度为10、20、40 cm观察点处进行土壤水分动态模拟,探讨研究区土壤水分动态变化规律及模型的应用效果。结果表明:不同观察点土壤水分模拟值与实测值的决定系数平均值为0.74,纳什效率系数平均值为0.71,均方根误差在0.011~0.035 cm^(3)/cm^(3)之间;0~10 cm深度的土壤水分对降雨和蒸发的响应最灵敏,波动最大;在水库主汛期(4—6月份)土壤水分变化平稳,且保持在较高的水平;研究期内7—12月份土壤水分在较大降雨情况下出现短暂饱和,土壤干湿变化明显,模拟值与实测值吻合度较高;整体上,HYDRUS-1D模型在研究区土壤水分动态模拟中具有较高的精度,可为研究区土壤水分估计及其动态变化规律研究提供有效方法。

五强溪水库近坝区洪水预报方法研究

针对五强溪水库近坝区洪水预报难度大、预报精度难以满足实际需求的现状,基于历史暴雨中心分布与流域产汇流特征划分单元流域,采用三水源新安江模型构建入库洪水预报新方案进行参数率定和历史洪水模拟,并综合剖析了洪水预报误差的主要原因。研究结果表明,构建的洪水预报新方案能够取得较高的洪水预报精度,在2021年实时洪水预报作业中取得了良好的应用效果。流域内水利工程泄洪资料的缺失是目前造成洪量及洪峰模拟误差的主要原因。

三峡水库近坝区泥沙输移数值模拟分析

本文采用MIKE软件MT模块对三峡水库近坝区泥沙输移进行数值模拟,探究了近坝区流场及泥沙分布特性。模拟结果表明:在枯水期175m水位,开启3#、7#、13#、15#、20#、26#机组工况下近坝区各机组泥沙含量分布较均匀,有利机组同步检修;在丰水期145m水位,机组全开且不开启泄洪深孔的工况下,可明显看到左岸和右岸机组的泥沙含量分别有相应的峰值,其中左岸较右岸泥沙含量高。深孔的开启会引起近坝区流场的变化和泥沙的重新分布。

三峡坝区及近坝区地理气候的边际特征研究进展

通过文献调研,归纳综述了三峡坝区和近坝区在地理气候、生态环境等多维度的空间边际特征:(1)位于我国南北过渡带秦巴山地南麓,处在中亚热带和北亚热带的交界区;(2)位于长江中上游过渡区和我国东西地形阶梯过渡区,具有东西部地理、气候“分水岭”特征和极端天气气候的坡(谷)地效应;(3)生态系统和天气系统的东西“廊道效应”;(4)地理、气候、生态的垂直分异显著;(5)局地气候变化和生态响应敏感区。

水库泄水状态下近坝区水温三维空间分布特征研究

本文根据大型水库的水动力特性、水温分布规律,基于三角形断面柱体网格单元离散计算区域,采用有限体积法离散控制方程,垂向上采用?坐标变换,建立水库三维水动力水温耦合模型。将该模型应用于某水库,分析大型水库的水流结构及泄水状态下其水温的空间分布规律。结果表明:近坝区由于受出水孔的出流作用、大坝阻挡和地形三者的综合影响,水体紊动较强,上层温水与下层水体掺混作用强,特别是在出水孔及以下区域。

河道型水库洪水演进研究进展及存在的问题

河道型水库调度需要综合考虑入库洪水、人工调控和库区河道地形等因素对洪水演进传播过程的影响。通过分析总结河道型水库洪水波特征和动库容特性方面的研究成果,明确了河道型水库需要采用水文水动力模型耦合方法进行动库容调洪,但需要关注人工调控对坝址水位流量关系的干扰。随后分析总结了水库河道糙率特性方面的研究,指出水库洪水演进计算需要考虑水流流动型态对糙率的影响。进一步总结了近坝区水流特性的现有成果,指出近坝区水流三维流动特征显著,把坝前区域断面作为边界条件,计算时可能会引起系统性误差,明确了今后应该深入开展人工调控对近坝区断面过流能力的影响和糙率率定方面的研究,以提高洪水演进模型精度。

考虑暴雨中心的子流域划分在洪水预报中的应用

为研究降雨分布不均对水库近坝区洪水预报精度的影响,以五强溪近坝区流域为研究区域,选取2014—2020年20场历史洪水资料,采用反距离权重法绘制流域暴雨中心图,并据此进行子流域划分,其中,13场洪水用于模型率定,7场洪水用于模型验证。选取2021年4场洪水进行检验,对比分析仅依据自然子流域划分和考虑暴雨中心的洪水预报结果。结果表明:两种子流域划分方法在其最优参数下的洪水模拟精度相似,考虑暴雨中心划分的洪水模拟确定性系数均值为0.83,略高于仅依据自然子流域划分洪水模拟确定性系数,4场洪峰误差均在10%以内,洪量误差均在20%以内,达到了甲级精度标准,说明考虑暴雨中心对子流域进行划分是合理的。