黄河上游水沙调控的关键科学问题与研究重点

为了促进黄河上游水沙问题的系统解决,从流域系统的角度,结合水沙灾害防治和水资源管理的实际需求,认为黄河上游水沙关键过程与调控是保障黄河上游防洪安全、用水安全和黄河长治久安的重要基础科学问题,具体包括:1风-水-重力侵蚀产沙的耦合过程;2沙漠宽谷河道冲淤过程及河床演变机理;3水库群联动调控水沙的理论与方法。研究重点包括:1沙源解析方法与黄河上游泥沙来源;2风-水-重力侵蚀产沙机理与输移过程;3沙漠宽谷河道洪-床-岸作用机理与冲淤效应;4黄河上游水库群调节与河道水沙过程的响应;5黄河上游水沙关键过程调控理论与方法。

南水北调西线工程对长江上游径流的影响

根据流域河道汇流和水库调度模型,对调整后的南水北调西线工程和水库群影响下的长江上游径流变化作了分析,全面考虑了长江上游流域内80座主要水库.结果表明调水使受影响水系径流明显减少,雅砻江受影响最大;受水库调节影响,不调水的月份径流也明显减少,且距引水点越远径流受影响越小;龙头水库的运行状况对其水系径流的影响显著,调水后汛末不能蓄满时其径流调节能力大减,导致水系非汛期径流减幅大于汛期;调水使水库入流减少,调节幅度加大,延长了水库汛期向汛限水位运行的过程,使汛期径流减少;所有规划水库建设后,长江上游调水170×108m3,对三峡枢纽运行影响不大,宜昌站4月份径流减少最多,约10%,汛期径流有所减少,一般在6%以下.

不同抽样方法对径流随机模拟结果的影响

为研究Copula函数在黄河上游随机径流模拟中的应用及不同抽样方法对模拟结果的影响,采用黄河上游唐乃亥水文站1956至2012年的实测径流资料,利用4种常用分布函数(P-Ⅲ分布、Gamma分布、Logn分布、Gev分布)对各月径流进行边缘分布拟合并优选后,用3种Copula函数(Clayton Copula、Frank Copula、Gumbel Copula)对相邻月间径流进行联合分布拟合并优选,再分别用直接抽样方法与Gibbs抽样方法进行月径流随机模拟,并与实测数据进行对比验证。结果表明:直接抽样方法与Gibbs抽样方法的模拟结果均能保留实测值的统计特征和月间径流的相关性,Gibbs抽样方法模拟结果的丰平枯划分更接近实测值划分;采用不同边缘分布的径流模拟结果优于单分布的模拟结果,避免了单分布个别月份不适用的情况。本研究结果对长序列径流模拟具有一定的参考价值。

葛洲坝电站非汛期日优化发电计划编制方法初步研究

以水电厂机组为单元建立了葛洲坝电站的发电模拟模块,据此采用经模拟退火算法改进的混合遗传算法,建立葛洲坝电站非汛期厂内日优化发电调度模型,并将其应用到葛洲坝电站发电计划编制工作中,实现枯水期厂内发电流量的优化分配.采用2007年4月1日至4月10日实际资料对该模型进行验证与校核,结果表明模型模拟单日平均出力的精度达98.84%.经优化10日最多可新增电量1270×104kW.h.

再生混凝土基本力学性能试验研究

采用预湿水法和裹浆法两种骨料处理方式,与普通法对比,研究了粗骨料处理方式对再生骨料混凝土强度的影响,以及水灰比和龄期对其强度的影响。结果表明：再生粗骨料混凝土能达到天然骨料混凝土的强度要求;可以通过改善再生粗骨料来提高再生混凝土的强度;降低水灰比会提高再生混凝土强度,但当再生混凝土的强度到达一定程度之后,对混凝土强度的提高效果不明显;再生混凝土的强度随龄期的增加而增加,强度增长与龄期呈对数关系;再生混凝土的抗拉强度为抗压强度的1/8~1/20,与抗压强度的关系和天然骨料混凝土的劈拉—抗压关系相似。

快速城市化对上海代表站降水的影响

通过比较上海城区代表站洋泾和乡村代表站夏字圩1979—2014年日降水记录,对各降水要素进行对比分析,辨识2000年前后2个站降水阶段性变化规律及其差异,揭示城市化对局地降水的影响特征。结果发现:2000年之后上海城市化进程明显加速,且2000年前后洋泾和夏字圩2个站的降水关系发生了系统变异,降水差异明显扩大。由于洋泾和夏字圩均位于太湖东部平原地区,且台风性降水的阶段变化特征基本一致,因此剥离区域降水变异的影响后,将1979—2014年洋泾站降水表现出异于夏字圩站的阶段性特征主要归因于城市化局地增雨效应,且2000年以来上海快速城市化总体上对城区代表站的降水产生了显著的强化作用,增加了强降水事件发生的概率。

基于局部表面等离子体激元的共振增强超材料吸收器的吸收性质（英文）

提出了一种在150～165 THz区域内的具有单峰吸收特性的高性能超材料吸收器。设计的吸波器包含两个阵列:双金属颗粒阵列和双空气孔阵列。金属层的阻尼常数在模拟中被优化。发现在模拟中使用2. 3倍的阻尼常数时,可以获得最大吸收率96%。吸收峰由局域表面等离子体(LSP)模式共振激发。为了揭示共振电磁机理,进行了两组模拟,研究结构参数变化对共振吸收峰的影响。发现随着垂直距离V的增加,吸收峰被增强,当V=160 nm时,获得新的吸收带。在第二次模拟中,对于水平距离H的增加,吸收峰也增强,并且当H=190 nm时获得另一个新的吸收带。电场强度分布结果表明LSP模式的激发和LSP模式之间的耦合效应导致吸收峰增强现象。

西藏小型水电站开发阻碍因素

小型水电站是西藏自治区偏远地区实现电力供应的重要途径,但受制于经济社会发展和自然地理条件的限制,西藏小型水电站的开发面临一系列的阻碍。经过文献调研,总结了8种西藏小型水电站开发的阻碍因素。通过问卷调研,对这些阻碍因素的影响程度进行排序。结果显示,所有阻碍因素对西藏小型水电站开发的影响程度均较大,其中排序前5的阻碍因素分别是脆弱的生态环境、配套基础设施落后、政策的不确定性、投资难以回收与盈利、恶劣的自然气候条件。全面认识西藏小型水电站开发所面临的阻碍因素并合理应对将有利于实现西藏小型水电站长久稳定的发展。

泥沙淤积对水库影响的评估模型研究

泥沙淤积使水库不断受到功能性、安全性和综合效益下降的影响。为了量化泥沙淤积对水库的影响,提出了泥沙淤积对水库影响评价指标体系,采用层次分析法建立了泥沙淤积对水库影响评估模型,并将该评估模型应用到小浪底、丹江口和三门峡3个典型水库进行初步评价研究,计算了泥沙淤积对这些水库的影响程度。计算结果基本能反映泥沙淤积对这3个典型水库当前的影响程度。