数值计算方法在溢洪道阶梯消能的应用设计

为研究白盆珠水库溢洪道台阶段体型参数设计方案,采用了数值计算方法,对台阶段阶梯布置长度展开了泄流消能分析。研究表明,阶梯布置长度不同,但溢洪道断面上流速、压强变化趋势仍为一致性;阶梯长度方案差异性,会改变溢洪道流速、压强量值水平,流速随布置长度为递减变化,但降幅集中在长度50~70m方案内,而压强随之为先增后减变化,长度80m方案下压强最高,同时该方案下前三级台阶流速等值线分布均匀,流态较佳。受阶梯布置长度参数影响,消力池内流速具有两种不同变化趋势,以长度80~110m方案下流速变化更能够泄流消能,且长度80~110m方案下消能率稳定在58.3%左右。结合溢洪道断面水力特性及消力池消能特征,阶梯布置长度80m方案最优。论文可为水库溢洪道阶梯式泄流消能设计提供参考。

东江流域骨干水库对下游防洪作用分析

以东江流域三大骨干水库进行三库联调、两库联调及单库运用,分析水库对流域防洪控制断面的防洪作用。结果表明:三库联调时,可将防洪控制断面100年一遇洪水削减为30年一遇洪水;两库联调时,新丰江、白盆珠两库联调防洪作用最大,新丰江、枫树坝联调次之;单库运用时,新丰江水库的防洪作用最大,白盆珠与枫树坝水库的防洪作用基本相同。研究具有现实意义,可为东江流域防洪工程规划提供基础支撑,为流域防洪调度提供决策参考。

白盆珠水库水源涵养林改造设计

为在兼顾景观功能的基础上增强库区水源涵养能力,有效控制水土流失,保护和改善水库区域的生态环境,可通过一系列的生物措施,采取必要的林相改造。阐述了白盆珠水库水源涵养林改造设计基本原则和具体目标,在坚持生态功能优先的原则上,从项目分区、林地改造、树种选择和苗木种植等方面提出具体的林相改造措施,以期为此类项目的设计提供参考依据。

白盆珠水库库区坡面径流侵蚀规律初步研究

在对白盆珠水库库区开展水土流失实地调查的基础上,选择库区典型的侵蚀地貌类型与植被类型进行降雨—径流—产沙规律的初步研究。通过6个径流小区试验对比,分析了在不同植被条件下产流、产沙的差异,结果表明缺乏地表草本植被的纯飞播造林的水土保持效益十分有限;库区降雨径流产沙是白盆珠水库淤积的重要来源。

PEST在WetSpa分布式水文模型参数率定中的应用

分布式水文模型随着计算机、遥感和地理信息系统等信息技术的发展成为水文模拟的热点,但面临着参数过多难以率定的问题。PEST是独立于模型的非线性参数估计和不确定性分析的综合软件,能通过尽量少的模型运行次数估计参数。本文应用以ArcView3.2为操作平台的WetSpa分布式水文模型,结合人工试错法和PEST独立参数自动率定程序联合对WetSpa模型进行参数率定,对白盆珠水库流域1992～2001年日径流进行连续模拟研究,取得较好效果。

白盆珠水库流域下垫面变化的洪水响应研究

基于栅格分布式水文模型并结合G IS技术,进行东江流域白盆珠水库子流域下垫面变化的洪水响应分析。根据该流域现状土地利用情景分析方法构建9种流域下垫面情景,选取大、中、小3场典型洪水过程,定量分析下垫面变化造成的洪水响应。结果表明:林地及其空间分布在截留降雨、消减洪峰和延缓洪峰滞时方面效果明显,故保护林地,特别是沿河道及流域上游的林地,对流域防洪减灾有重要意义;城市化有增加产流和加快汇流的作用,对流域防洪非常不利;水利工程有效地控制流域内支流洪水,对流域防洪有积极的意义;下垫面的变化对小洪水的影响大于大洪水。深入研究白盆珠水库流域下垫面变化引起的洪水响应将对流域防洪减灾有重要意义。

水库供水发电多目标优化调度模型及应用研究

提出了一种研究确定水库最优供水量的多目标水库优化调度数学模型,此模型以供水量最大和发电量最大为目标函数,考虑水量平衡、防洪、发电、航运及水库综合利用要求约束条件。提出一种交互式的求解方法对模型进行解算,此方法首先采用约束法,通过松驰供水量最大目标将多目标模型转换成多个单目标模型,在单目标模型中引入2个参数,用于调整模型的计算结果。对单目标模型,采用动态规划法求解,求得多目标模型的不劣解集。提出一个用于选择多目标最优解的决策偏好系数,对多目标模型的不劣解集进行对比分析,从而确定多目标模型的最优解。应用所提出的方法研究了广东省白盆珠水库的调度方案,提出了白盆珠水库的最优供水方案。

流溪河模型在白盆珠水库入库洪水模拟中的应用与研究

利用流溪河模型对广东省内白盆珠水库的入库洪水进行模拟计算与分析研究。采用200 m精度的DEM数据、1 km的土地利用类型和土壤类型数据构建了模型,并将流域水系分为5级不同的河道,通过在河道上设置结点将河道分为48条虚拟河段,对不同的虚拟河段赋予不同的河道参数。在给定模型参数初值的基础上,分别用3场和11场洪水对模型参数进行了调整和验证。结果表明,流溪河模型对白盆珠水库入库洪水的模拟效果较好,推求的参数具有物理基础,对于洪水模拟具有广泛的适用性,在洪水模拟及预报方面有巨大的潜力。

惠州市白盆珠水库“2013.08”特大暴雨洪水分析

2013年8月,惠州市白盆珠水库发生了特大暴雨洪水。由于特殊的自然地理、暴雨特征,本次特大暴雨引发的洪涝灾害造成了严重的经济损失。该文分析了该次暴雨洪水成因、特性及重现期,有助于了解和掌握该地区暴雨洪水特性,为洪水预报及防洪减灾工作积累经验、提供依据。

惠州白盆珠水库沉积物营养元素时空变化特征及源解析

为了探究自然过程和人类活动对水库水环境演变过程的影响,采集广东惠州白盆珠水库表层沉积物和沉积柱样品,测定表层沉积物总氮(TN)、总磷(TP)和总有机碳(TOC)含量,将水库划分为入库区、中部区和近坝区,分析表层沉积物的营养元素空间分布特征;利用放射性核素(210Pb)和稳定初始放射性通量(CIC)模式为长度为27 cm的沉积柱建立年代序列,测定沉积柱TN、TP、TOC含量,碳稳定同位素(δ13C)值和粒径垂向分布特征,分析营养元素时间分布特征及来源。结果表明:表层沉积物TN、TP和TOC含量分别在水库3个区域间无显著性差异(P>0.05),营养物质污染程度低;沉积柱沉积历史约53年,平均沉积速率为0.5 cm·a-1;沉积柱TN、TP和TOC含量垂向分布特征可分为3个阶段:1983年之前含量均保持相对稳定,1984-2004年受人类活动影响而逐渐增加,2005-2018年呈先减小后逐渐增加趋势;沉积柱的总有机碳与总氮比值(C/N)和δ13C指示沉积物中的有机质为陆源和内源的混合来源,由于白盆珠水库具有供水功能,以及流域内水土流失控制措施,陆源有机质占比与珠江三角洲其他水库相比较低,约占50%。

白盆珠水库8.16洪水实时调度分析及建议

洪水实时调度是水库遭遇大洪水时的实际操作过程,调度直接影响防洪效益的发挥和水库建筑物的安全,是对水库防洪调度原则的现实检验。结合白盆珠水库建库以来发生的洪水特点及实时调度情况,通过实时调度和设计调度的分析比较,研究洪水实时调度的合理性,同时对水库防洪调度提出相应的对策和建议,为水库遭遇大洪水提供调度参考。

白盆珠水库提高正常蓄水位可行性分析

从白盆珠水库在运行过程中存在的问题入手,提出提高水库正常蓄水位(汛限水位),利用部分防洪库容,拦蓄洪水用于兴利的必要性和可行性。

东江流域三大水库联合优化调度探讨

东江流域的新丰江、枫树坝、白盆珠三大水库控制流域集雨面积为11 740 km^2,占博罗水文控制站以上集雨面积的46%,合计总库容为170. 48亿m^3,其中防洪库容为42. 49亿m3,兴利库容为81. 26亿m^3,是东江流域主要的控制性蓄水工程。目前,三大水库的调度方式是以防洪、兴利(发电)为主的调度方式,其中:新丰江、枫树坝水库采用凑泄调洪式调度,可操作性差;白盆珠水库采用错峰式调度。随着东江流域沿岸的惠州、东莞以及流域外的深圳、大亚湾等城市和地区经济的持续快速发展、城市人口的不断增长和居民生活质量的不断提高,以及农村城镇化步伐的进一步加快,对水资源的需求不断增加,使东江流域水资源的供需矛盾日益突出。通过研究提出了东江流域当前防洪形势的、满足多部门用水需求、具有可操作性的三大水库联合调度方案。

白盆珠水库大坝监测系统的改造及自动监测系统的应用

对白盆珠水库混凝土大坝的监测系统进行了分析,指出了存在的问题,并在此基础上提出了实施自动化监测的更新改造方案.

白盆珠水库“2018.08”特大暴雨洪水分析

分析白盆珠水库“2018.08”特大暴雨洪水的成因、过程,认为本轮强降雨具有“空间集中、暴雨强度大”的特点,将“2018.08”与历史暴雨洪水进行对比分析,同时总结水库径流特征,为水库预报和防洪调度提供经验依据。

白盆珠水库“2018·08”特大暴雨洪水调度实践与启示

白盆珠水库位于西枝江上游,是一座以防洪、供水为主的大(Ⅰ)型水库,水库科学的防洪调度对水库上下游防洪安全影响较大。“2018·08”特大暴雨最大24 h降雨量达1 056 mm,创广东省有气象记录以来的最大值。本次洪水,通过水库科学调度,一方面减轻了下游的防洪压力,有效地拦蓄了洪水;另一方面水库最高水位没有超过水库迁赔线79.70 m,避免加重上游乡镇淹没损失;本次洪水过程水库调度,在科学预测的基础上,依据未来的不确定因素,结合工程和上下游的防洪安全,实施错峰泄洪调度,最大程度发挥了水库工程的防洪效益,总结本次洪水调度过程的经验与不足,对今后洪水调度有重要参考意义。

基于长短时记忆神经网络的水库洪水预报

精准的洪水预报是做好防洪排涝工作的重要手段之一,而长短时记忆神经网络(long-short-term memory neural network,LSTM)具有很强的时间序列关系拟合能力,非常适用于模拟及预报流域产汇流这一复杂的时间序列过程。为探究LSTM在水库洪水预报领域的适用性,在白盆珠流域针对不同预见期建立LSTM模型,并与新安江模型进行对比。LSTM模型采用流域降雨及水位数据作为输入,不同预见期的水库水位过程作为输出,率定期为5年,验证期为1年。结果表明:LSTM在预见期为1~6 h时都具有较高的预报精度,在预见期为1 h时预报精度最高,达到0.991,随着预见期增长,模型精度逐渐降低,但其预报精度均高于新安江模型。预见期以及隐藏层神经元数量作为神经网络复杂程度的代表既会影响模型预报精度,也会影响模型训练速度。结果证明了基于长短时记忆神经网络模型具有较高的预报精度,对水库洪水预报具有指导意义。

广东惠东白盆珠水库中华秋沙鸭越冬群体监测

中华秋沙鸭(Mergus squamatus)是典型的森林溪流生态系统的指示种,鲜有在人工水体大群越冬的报道。2007年9月至2013年3月,连续6年在广东白盆珠水库发现其越冬群体。监测结果如下:1)中华秋沙鸭最早可于9月底到达白盆珠水库,在翌年3月陆续迁离,居留时间最短为3个月左右,最长为6个月左右;2)2007～2009年,其最大群体数量基本保持稳定,均为31只;2009～2013年,数量逐年减少,最少时为12只;3)其活动区域较稳定,皆在白盆珠水库的打锣岽附近,活动范围100.01～180.90 hm2,该位置水体宽阔,水质洁净,受外界干扰少。我们认为,水库拥有较理想的自然栖息环境和保护区有效管理是中华秋沙鸭在此越冬的关键因素;为了进一步加强对中华秋沙鸭的保护力度,建议将白盆珠水库打锣岽附近区域划为广东省惠东莲花山白盆珠省级自然保护区核心区。