基于改进YOLOX的水库水面漂浮物目标检测算法

针对目前水库水面小目标漂浮物检测识别精度低的问题,提出基于改进YOLOX的水库水面漂浮物目标检测算法。此算法引入新型dark2模块融入主干网络并拓展主干网络的分支输出结构,提升主干网络对图片的特征提取能力。在此基础上,提出改进特征融合模块(ZL-FPN),用于增强特征图信息融合,提高对水库水面小目标漂浮物的检测精度。结果表明:改进后算法的mAP值比YOLOv4和原YOLOX算法分别提升了29.93%和12.11%,有效提升了水库水面漂浮物检测精度。研究成果可为提升水库智能化管理水平提供有效技术支撑。

水利水电库区漂浮污物智能化综合治理技术进展

开展水利水电库区漂浮污物智能化综合治理技术研究和应用是至关重要。笔者团队经过多年的研究攻关,探索出了一套“估漂—拦漂—清漂—用漂”一体化智能化综合治理技术。研究结合水文、气象大数据信息及库区环境状况,对水面漂浮污物的来量提前进行预判;分析了行业内拦漂技术的痛点和难点,研发了适应水流速度大、水位变幅高、防翻转、防沉没的拦漂系统,实现了不同工况下水面漂浮污物的高效拦截;采用多传感系统与人工智能相融合的新一代信息技术,攻克了水面漂浮污物强识别、防误判的关键技术,研制了水面漂浮污物智能识别、自动打捞的高效清污机器人系列产品;开发了将漂浮污物快速制成有机肥、生物质燃料的资源化利用设备,解决了水面漂浮污物上岸后无害化处理的难题。相关研究突破了水面漂浮污物智能化治理的多项关键技术,从漂浮污物来量估计、高效拦截、智能打捞、无害化处理及循环利用多个方向全面开展研究工作,构建了水面漂浮污物一体化的综合解决方案,为水利水电工程的安全运行起到了积极作用。

三峡库区航道智能浮鼓建设及推广应用

三峡成库以来,库区航道条件大为改善,船舶流量增加,船舶向大型化发展,传统助航设施无法满足新时期需求。提出一种能适应三峡库区大水位变幅的智能浮鼓新结构,通过动态受力分析和构建浮鼓力学模型,模拟浮鼓在水位变化时的受力过程,据此提出智能升降技术。针对智能浮鼓的智能升降技术和供电系统在库区航道中的应用情况进行深入分析,研究表明智能浮鼓能够很好地适应三峡库区大水位变幅运行,各项技术性能运行良好。建议未来应加快推广应用智能浮鼓,以满足三峡库区航道新时代的助航需求。

水电厂技术供水系统改造与应用

某水电厂技术供水存在供水不足的情况,经过问题分析、方案对比,选择最优方案进行技术改造。经更换三台新型滤水器后,技术供水问题得到解决,设备正常运行,改造效果达到预期,可供同行参考。

大中型水电工程库区漂浮物协同治理的多元主体博弈研究

针对漂浮物流动特性所导致的流域治理责任转移和管理失衡问题,从中央政府的调控职能出发,构建了基于演化博弈理论的“政企”协同治理模型;并以三峡库区为例进行仿真分析,揭示了监管机制和关键因素对库区漂浮物协同治理成效的影响规律。结果表明:中央政府综合实施奖惩政策和调节机制,可使系统快速达成协同治理均衡,但其监管力度呈现边际效用递减趋势;相较于政企双方的干流合作,地方政府开展支流源头治理,会对工程业主的策略选择产生更为明显的正向效用;当工程业主提高积极治理补贴并降低消极治理补贴时,地方政府在两种策略下的利益差越大,会越倾向于选择积极治理策略,因此差异化的补贴机制才是“政企”协同治理的驱动力。

降雨与库水作用下谭家河滑坡变形响应规律分析

三峡库区谭家河滑坡坡体结构特殊,形成机理复杂,自2006年12月开始监测以来,至今仍持续着位移变形。在分析谭家河滑坡变形特征(2015~2020年)的基础上,把GPS人工和GPS全自动监测数据精细划分为多个阶段,采用定性与定量相结合的方法对库水位、降雨量数据进行分析与处理,并结合地下水位监测数据,对滑坡变形响应规律进行总结归纳,揭示滑坡诱发因素与诱发机制。结果表明:①谭家河滑坡累积位移呈稳定-阶跃的增长趋势,在自重、库水位波动以及大气降雨等因素的共同作用下,滑坡促滑段不断挤压阻滑段发生推移式蠕动变形。库水位升降是滑坡变形的直接因素,降雨对滑坡变形起促进作用,汛期连续2个月月降雨量达到160 mm以上,会极大促进滑坡变形。②库水位从175.00 m低速下降至160.00 m的过程中,库水的浮托减重、浸泡软化效应使坡体变形保持低速增长;库水位从160.00 m快速下降至145.00 m的过程中,库水位下降速率越大,形成的指向坡外动水压力越大,导致坡体变形更加明显。③低水位运行阶段,由于库水位快速下降对滑坡变形有一定滞后效应,使坡体在库水位两次145.00 m低水位运行期间仍持续变形,且第一次低水位运行期间比第二次变形更强。④库水位从145.00 m快速上升至175.00 m的过程中,在降雨强度较弱的情况下,库水位上升有利于坡体稳定,但当库区遭遇持续性降雨作用时,会降低坡体稳定性,库水对坡体阻滑段产生的浮托减重效应显著,导致坡体变形加剧。研究成果可为三峡库区涉水型滑坡诱发机制分析、监测预警预报研究、应急抢险处置等提供参考。

大水位差条件下组合式浮码头在三峡库区油码头工程中的应用

在三峡库区开展复杂条件下大型油品码头的布置研究对于完善三峡库区综合运输体系具有重要作用。对直立式和浮式油码头特征进行分析,结合库区地形、地质及水文条件,构造出一种新型的组合式浮码头形式。通过工程实例,对组合式浮码头布置形式与常规的浮码头布置形式进行对比分析,新型组合式浮码头布置能更好适应库区大水位差、地形陡峭等各种复杂自然条件,能有效减少趸船位移,适应深水抛锚等各种工况,有效提高油码头安全性,为库区大水位差下大中型油品码头工程设计提供参考借鉴。

三峡水库蓄水前后库区干流浮游藻类变化分析

为了研究三峡水库蓄水前后库区干流水体中浮游藻类的变化情况,结合库区地形和城市分布情况,设立了监测断面。利用1999~2008年的监测资料,对三峡库区藻类变化情况及影响因素进行了分析。结果表明：蓄水后,库区TP、高锰酸盐指数等含量总体稳定,水体悬浮物含量下降,藻类光合作用条件改善,使库区干流藻细胞密度总体增加,且呈库尾至库首逐步上升的趋势。藻密度峰值出现季节由蓄水前的冬季转变为蓄水后的春季;但蓄水前后,库区干流浮游藻类种群结构组成基本一致,均是硅藻、绿藻、蓝藻占主体,蓄水后群落结构总体仍表现为河流型生态群落结构特点,只是库首段水体喜静水性的藻类在蓄水后检出频度有所上升。

水库移民安置目标:基于福利经济学的分析

本文从福利经济学的角度探讨水库移民安置目标可以分解为生活安置目标和生产安置目标,它是保障移民福利(幸福)的手段,其终极追求就是保障和改善水库移民和其他相关人口的福利水平。水库移民安置目标要使移民的生产、生活尽快达到甚至超过搬迁前的水平,并赶上库区所在县市居民的生活水平;同时还需要保证改善安置地的老居民和因工程建设受到一定利益损失的工程上游不具有移民身份的居民的生活。

浅谈植物修复技术在三峡库区富营养化修复中的应用

针对三峡库区富营养化的现状,提出以植物修复技术解决这一问题的具体方法。

辅助数据在面向对象分类方法中的应用——以密云水库上游为例

密云水库上游位于华北平原向蒙古高原的过渡带内,自然条件差异大,人类活动对该区域影响显著。因此,对该地区土地覆盖类型遥感监测方法的研究具有典型的指导意义。基于高分辨率遥感影像,着重探讨辅助数据在面向对象分类方法中的应用,对密云水库上游地区的土地覆盖进行分类提取。结果显示,研究区内共包含26类土地覆盖类型,其中落叶阔叶灌木林、落叶阔叶林、草丛以及旱地,这4种类型的面积占总面积的85%,是全区的主要土地覆盖类型。在分类时,采用多源异构辅助数据,研究了北方山区常绿针叶林、旱地等土地覆盖类型的识别方法,有效降低了"同物异谱"和"同谱异物"现象对分类精度的影响。

GIS支持下三峡库区主要地类自动分类方法研究

针对三峡库区遥感图像变异大的特征,设计建立了主要地类自动分类系统并在其子系统中完成了地形光谱纠正、辅助数据生成及数据合成等预处理工作;提出了一种可交互作业的计算机全自动土地利用类型分类方法。应用专业的图像处理软件ECOGN ITION为平台,通过图像图斑化、选取样本、寻找最佳波段并生成判别函数来进行自动分类,在很大程度上克服了“同物异谱”、“异物同谱”、“边界过渡”等现象对分类结果的影响。在应用地理信息系统和自动分类方法来获取波谱特征复杂地区的土地利用信息的技术路线和方法方面作了有效探索。

尼尔基水库生态指标体系的构建

根据尼尔基水库建设的生态目标、水库建成后所面临的主要生态问题以及嫩江上游土地利用和土地覆被现状,将嫩江上游划分为6大生态功能区。针对各生态功能区所面临的主要生态问题,结合流域生态的战略目标,选取10大类生态指标构建尼尔基水库生态目标监测及评估的指标体系。分析结果表明,通过对这些指标的监测和评估,可为建设生态水库和改善嫩江下游生态环境质量提供科学依据。

面向对象的三峡库区新生型滑坡空间预测研究

三峡水库运行期间,库水位的变动不仅可能诱发老滑坡复活,还会产生新的滑坡(新生型滑坡)。以库首区秭归段岸坡为研究区,采用了面向对象的C5.0决策树分类的预测方法,选取了库水、坡度、工程岩组、斜坡结构和影像纹理等作为评价因子,在遥感解译和野外调查的基础上,利用遥感、地理信息系统和空间数据挖掘技术,建立了新生型滑坡空间预测模型,生成了新生型滑坡易发性区划图。验证显示:预测结果与实际较为一致,该方法可为新生型滑坡的防治提供科学依据。

库区水上应急救助设施选址多目标优化模型

为提高库区水域应急救助设施选址决策的科学性,在深入分析应急救助设施最优选址问题的基础上,引入应急需求点的安全风险权重系数,以应急救助点覆盖半径为约束条件,建立以公平性、时效性和可靠性为核心的应急救助设施选址多目标优化模型;利用多目标粒子群优化算法（MOPSO）进行模型求解,得到Pareto最优解集,运用改进的逼近理想解排序算法（TOPSIS）在Pareto最优解集中权衡筛选出最佳折衷选址方案;将所建模型应用于某库区水上应急救助设施选址问题。结果表明：模型的非劣解能够充分反映选址实例中的公平性、时效性和可靠性间的悖反关系;用MOPSO和TOPSIS算法,能有效求得选址多目标优化模型的最优折衷解。

基于多目标智能加权灰靶决策的水库移民安置区优选

将多目标智能加权灰靶决策应用于水库移民安置区优选实例中,分析影响移民安置区优选的因素,挑选出相关性最小的优选评价指标赋予权重,得到目标效果样本并选取相应的临界值.通过新型效果测度对目标效果样本归一化,根据测度结果对安置区优劣顺序进行排序,最后得到的最佳方案达到预期效果.

泌阳凹陷东南部浅层系地质特征及有利区块分析

泌阳凹陷主要勘探目的层系是核三段,对浅层核二段研究较少。从沉积、构造、储层特征等方面阐述了泌阳凹陷核二段基本地质特征,分析了浅层系含油气系统、油藏类型及其运聚分布规律。应用含油气理论对泌阳凹陷东南部浅层系的勘探潜力进行了探讨。提出了下二门地区、双河地区、安棚南泌102井区、杜坡-毕店地区等四个浅层系有利勘探地区。

基于拱形自浮拦截装置的典型漂浮物拦截效果对比试验

三峡库区漂浮物聚集和清理问题一直被广泛关注。针对山区河流汛期漂浮物堆积影响水工建筑物安全运行的难题,在充分考虑山区河流流速大、比降大、流态复杂等特点的基础上,开展了长江干线漂浮物调研和分类,研发了一种自浮升降式漂浮物拦截装置。通过水工物理模型试验对相同水流条件下的不同类型漂浮物在拦截装置前的聚集形态和堆积面积进行观测和分析。结果表明,漂浮物在装置前的聚集规律相似,均先快速聚集后少量减少,最终趋于饱和状态;不同类型漂浮物在装置前的堆积面积差异较大,多种漂浮物样品在装置前堆积面积最大,其次是树枝样品、皮革样品,布料和泡沫样品最少。

三峡库区富营养化水体的生物修复初探

描述了三峡库区水体富营养化现状,根据其特点指出了利用生物修复技术防治三峡库区水体富营养化的几种技术途径,并探讨了浮床水稻技术在三峡库区富营养化水体防治的可行性。

无人机技术在紫坪铺水库综合管理中的应用研究

笔者引入无人机参与水库综合管理,探索安全化、便捷化、高效化的无人机水库巡查。选取紫坪铺水库为研究对象,围绕库区环境、非法活动、水污染调查、地质灾害巡查等水库管理重点工作,采用建立的巡查工作体系,保障水库运行安全、供水安全和防洪安全。应用结果表明:无人机技术克服了传统水库管理方法中覆盖面小、信息化程度低等突出问题,实现了库区运行状态的高效、动态、全面的多元多维监控与管理,全面提升水库综合管理水平。