“黄河水沙监测数据分析”的问题解析

给出2023年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛E题“黄河水沙监测数据分析问题”的求解方法,从时间和空间上给出了监测的优化方案,并针对在参赛论文中学生出现的问题作了简要的说明与点评.

黄河水资源统一调度对山东河段水质影响

通过对黄河实施水资源统一调度以来黄河山东河段超标率变化、主要污染物氨氮的变化、山东河段沿程变化、超标时段分布等水质变化趋势的分析,得出:1999年黄河水资源统一调度是黄河山东段的水质出现明显好转的转折点;每年的12月至次年的4月由于黄河水资源量少,山东黄河水质较差。

山东黄河水文曲线绘图系统的开发及应用

水文曲线的自动绘制及图形储存是水文工作中的难点,专门开发的水文曲线绘图系统能够自动绘制多种水文曲线,包括水位—流量关系线、单断沙关系线、过程线、河道大断面图及跨年度的曲线套绘;系统设计采用C++编程语言、嵌入式数据库以及计算机图形技术,界面友好,操作方便。对水位—流量关系线精度进行的分析表明,系统误差、随机不确定度、符号检验、适线检验、偏离值检验等均达到有关规范要求。系统的开发填补了自动绘制水文曲线的技术空白,为黄河水文电子图库的建立提供了技术支持。

节制对黄河水资源的过度索取，恢复黄河生态良性维持(英文)

黄河下游属于过度开发的河流.长期以来。重视经济社会效益,而较为轻视环境和生态效益;上世纪80～90年代,下游出现连年断流及"二级悬河"两个突出问题。过量引黄,引黄总水量大大超过母亲河的承受能力,生产用水与社会用水大量挤占冲沙用水及生态用水,是上述问题形成的直接原因。为了维持黄河健康生命,保持河流永续利用,根本对策是在全流域建设高效、节水、防污型社会。节制社会经济用水;变粗放灌溉为科学灌溉;工业广用循环水;城市绿化及冲洗采用中水。制止对水质的污染。我们认为恢复黄河生态良性维持应包括三方面的指标:(1)下游排洪主槽通过调水调沙逐步恢复到6000m^3/s的过洪能力;(2)河水污染程度应稀释和降解到至少达到国家Ⅲ类水标准;(3)保证湿地及河、海、空中生物的良性生长环境。只要全流域以科学发展观为统领,实现人与河流和谐发展,经过10～20年的努力,上述目标是可以达到的。

山东黄河水文测报技术及设备的发展变化

水文测报在防汛抗旱、水利工程建设、水资源管理、水环境保护中发挥着重要作用,水文测报技术及设备是提高测验成果质量的基础。新中国成立以来,山东黄河水文测报技术和设备发生了很大变化,水位观测由人工观读水尺发展到超声波、雷达水位计自动测报;渡河设施由人力牵拉木船(拉纤)发展到无线遥控电动吊箱水文缆道;流量记载计算实现自动化;泥沙采样及处理技术明显提升;水情拍报实现了网络化、自动化。新仪器、新设备、新技术在水文测报中得到广泛应用,水文测报能力显著提升。

黄河水沙监测数据分析中的问题探讨

介绍了黄河下游孙口水文站概况和实施水沙监测的工作概况,分析研究了近年来水文站径流量与输沙量等水文特征.通过对该水文站全年实际监测流量与含水沙量的方法和过程的分析,从时间和空间上提出了测验的优化方案设想,明确了可减少垂线条数和取样点个数的优化方案,构想了利用断面平均水流速与其挟沙力的关系来计算含沙量的方法,用于减少系统误差,并初步探讨了调水调沙对河床冲刷演变的影响.

山东黄河水质监测断面分布与监测参数研究

本文重点论述了1986年至2005年期间黄河山东段水质监测断面的设置分布、采样断面垂线与采样点的布设;上述期间设置的断面、采样垂线和采样点至今仍然采用。详细分析了山东黄河不同时期的水质监测参数及采用的方法标准。对于今后山东黄河水质监测事业的发展具有重要意义。

小浪底水库运用对黄河山东段水文情势影响的分析

根据1980—2020年高村、利津水文站实测水文资料,对小浪底水库运用前后山东河段的水沙变化规律进行分析,其运用改善黄河山东段水量年际不平衡状况,改变水量的年内分配过程和洪峰峰型,遏制河道断流,减少进入下游的泥沙,缩短高含沙洪水的持续天数,减少凌汛灾害,对于黄河下游的防洪防凌、河道冲刷减淤、河流及湿地生态环境的维持具有重要作用。

水文水资源管理在水利工程中的应用研究

近年来,随着南水北调工程的不断发展,水文与水资源管理在水利工程当中的重要性日益增加,同时水文水资源管理对水利工程的整体质量提升提供了保障。基于此,本文对水文水资源管理及其在水利工程当中的应用进行了探究,以期进一步提高水资源管理水平。

标识指数法在黄河山东段水质评价中的应用

根据黄河山东段的水环境状况,选取化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH_(3)-N)、砷(As)、铜(Cu)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD_(5))6个典型水质指标,对2010—2019年黄河山东段干流5个断面的水质用单因子水质标识指数法和综合水质标识指数法进行评价。结果表明:黄河山东段各断面的综合水质类别均达到或优于功能区的目标要求,但对单项污染指标进行评价时发现,黄河山东段干流各断面主要存在的污染指标因子为TP。从评价结果来看,单因子标识指数法评价结果比综合水质标识指数法评价结果要差,而综合水质标识指数法能客观反映河流综合水质状况。

黄河山东测区水文吊箱缆道应用及发展趋势

电动吊箱缆道是水文测验最常用的设施装备之一,其结构简单、操作方便、使用范围广。介绍了吊箱缆道的结构组成、发展过程,对使用管理、技术设计提出了建议,结合水文监测需求展望了电动吊箱的发展趋势:1吊箱作为能安装现代水沙监测仪器的一个平台,而不是仅能使用悬杆和铅鱼等简单的测验设备;2具有吊箱水平运行的自动调整功能;3改善供电环境和方式;4设计科学、实用的安全保障措施,保证测验人员工作安全和设备安全;5闭口式升降吊箱。

调水调沙对黄河山东河段水文特性的影响

小浪底水库自2002年首次调水调沙运行以来,至2014年已连续进行13 a调水调沙实践,处于黄河最下游的山东段在调水调沙的作用下,河道形态及水文特性发生了明显变化。实测资料分析表明:2002—2014年,黄河山东段河道主槽明显刷深,河道形态向良性发展,宽深比减小,平滩流量大幅增大,主槽河道输水输沙能力明显增强,未漫滩洪水同流量下水位大幅降低,悬移质泥沙呈粗化趋势。实践表明,调水调沙是黄河山东段河道形态向良性发展、主槽河道输水输沙能力增强的主要因素。

基于遥感指数与深度学习的黄河冰凌遥感监测识别分析

黄河流域特殊的地理位置和环境因素造就了其复杂的凌情特征,及时准确掌握凌汛期间冰凌变化规律与特点是凌汛监测防治的关键任务。卫星遥感可实现黄河冰凌的大范围快速提取,目前常用的方法有遥感指数与深度学习两类,为验证和对比不同方法对黄河冰凌遥感监测识别的有效性,基于Sentinel-2遥感数据,利用归一化积雪指数及其改进形式和U^(2)-Net等三种方法对2023年黄河宁蒙段冰凌进行遥感提取。结果表明:NDSI、MNDSI、U^(2)-Net三种方法的结果分类精度分别为83.42%、87.98%和92.01%;Kappa系数分别为0.88、0.90和0.97;三种方法均对冰凌有较好的提取效果,但指数法对于流凌、清沟等其他类型的识别效果较差,浅滩处提取的边界较为杂乱,U^(2)-Net可以精确区分出清沟,提取冰凌边界的效果更好。

黄河山东段“假潮”期水文测报方法分析

黄河山东段长期处于低水状态。低水期“假潮”现象频繁发生。由于“假潮”的不确定因素多，使得“假潮”期水文测报十分困难，常常出现同站同时刻报汛流量和实测流量相差较大或相邻站之间水量相对偏大或偏小的现象，影响了黄河水资源的统一调度工作。根据孙口水文站测报经验，认为“假潮”期水文测验用前一日平均水位代表法较为方便实用，高、中、低水位法作为校校使用，而过程测验法尽管报汛精度较高，但由于受各种条件限制，目前还难以实现。

黄河山东测区水文测流受工程和人类活动影响及对策

根据黄河下游黄河山东测区工程和人类活动实际情况,结合黄河山东测区水文测流现状和黄河下游河道特点,分析了工程和人类活动对黄河山东测区水文测流的影响,并提出了相应的对策。

黄河山东测区水文测流受工程和人类活动影响及对策

根据黄河下游黄河山东测区工程和人类活动实际情况,结合黄河山东测区水文测流现状和黄河下游河道特点,分析了工程和人类活动对黄河山东测区水文测流的影响,并提出了相应的对策。

浅谈黄河流域水资源的可持续利用

黄河是一条多泥沙河流,黄河下游水少沙多,水量不平衡。近年来,黄河水量持续偏枯,对沿黄地区工农业生产危害较大,给沿黄人民生活带来许多不便。实行黄河水量的统一调度,保证工农业生产和人民生活用水,确保黄河不断流,保证维持黄河健康生命的需水量,意义重大。

连续流动分析在监测黄河水质中挥发酚、氰化物的应用研究

采用SKALARSAN＋＋8505连续流动分析仪对黄河水中挥发酚、氰化物进行在线监测，对其分析结果的准确度、精密度、检出限及回收率进行研究，并与国家标准方法进行比较．结果表明，SKALAR连续流动分析法快速、准确，是黄河水质监测的理想方法．

水库调控下黄河口沉积有机碳的分布、来源与输运特征

黄河是全球输沙量最大的河流之一,陆源颗粒有机碳通量高。然而,近年来流域水库调控对黄河下游水文格局和颗粒有机碳输送产生了重要影响,小浪底水库调水调沙时期成为黄河水沙和有机碳入海的关键时段。为揭示水库调控对河口水动力和有机碳分布的影响机制,基于2020年7月调水期和调沙期黄河口的水动力观测结果,结合沉积物有机碳测试结果,研究了水库调控不同阶段下河口沉积物粒度参数和表层沉积物有机碳的时空分布。研究结果表明,水库不同阶段下悬浮颗粒物的物源和主要扩散、沉积区域的变化,使得黄河口表层沉积物的粒度组成特征发生明显变化;在高径流量的调水期期间,粗颗粒泥沙携带颗粒有机碳在河口距离口门12 km范围内大量埋藏,河口区域表层沉积物的有机碳含量相较于调沙期明显偏低。调水期黄河口陆源有机碳主要来自下游河床冲刷,颗粒较粗,调沙期则转变为水库释放的细颗粒有机碳和流域C3维管植物碎屑。水库调控的不同阶段使得黄河下游河流水动力格局和泥沙运输机制改变,从而引起黄河口沉积有机碳来源和分布的显著变化。因此,人类活动对调节有机碳向海洋的输送及其在近岸海域的分布具有主导性作用。

离子色谱法测定黄河水中钾、钠、钙、镁离子

随着水质监测自动化的普及,离子色谱分析技术在黄河中的应用越来越广泛。该方法普遍应用于水中无机阴离子的测定,对黄河水中无机阳离子的测定尚未开展,通过试验,可以在十分钟内实现黄河水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+的完全分离,重现性好,无污染,工作效率高,可以实现大批量水样同时作业。