基于模拟-优化的重污染河流闸坝群防污调控研究

针对淮河中游频发的水污染事件，以淮河流域重污染河流沙颍河上的闸坝群为研究对象，基于MIKE11软件的HD和AD模块，构建了多闸坝河流的一维水动力-水质模型。在此基础上，建立了基于模拟的闸坝群防污调控优化模型，并采用多目标遗传算法和模糊优选相结合的方法对模型求解，得到重污染河流闸坝群优化调控方案。在沙颍河的应用计算结果表明，所建立的模型能够有效地适用于淮河流域所开展的多闸坝水质水量联合调度，从而为重污染河流开展闸坝模拟与防污调控研究提供技术支撑。     

重污染河流闸坝作用分析及调控策略研究

针对淮河中游频发的水污染事件,以淮河流域重污染河流沙颍河上的闸坝群为研究对象,分析了闸坝对水环境的影响,提出重污染河流闸坝调控策略。基于MIKE11软件的HD和AD模块,构建了多闸坝河流一维水动力水质模型。通过多场景模拟,分析了沙颍河上的闸坝群调控对河流水质的影响,以便于正确认识闸坝调控和河流水质变化之间的关系,进一步提出重污染河流闸坝的调控策略。     

重污染河流闸坝防污限制水位研究

重污染河流上的闸坝过量蓄水是导致污染团集中下泄造成水污染事件的主要诱因之一。针对这一问题，本文提出和定义了防污限制水位的概念，并以兴利和防污为目标，构建了重污染河流闸坝防污限制水位模型，以研究预防因污染团集中下泄造成水污染事件的闸坝防污限制水位，规范重污染河流闸坝的蓄水量。将该方法应用到淮河流域沙颍河的多个闸坝，计算结果表明，该模型能够有效地求解重污染河流的闸坝防污限制水位，具有一定的实用性。这对重污染河流开展闸坝防污调度研究提供重要的技术支撑。     

闸坝对河流水质的调控作用初步分析

针对多闸坝河流水污染事件多发的环境问题,选取一个闸坝的典型调控单元,建立了水量水质耦合调度模型,采用离散微分动态规划法求解,分析闸坝对河流水质的物理调节作用。最后以淮河支流沙颍河为例,定量评估闸坝调控入河污染负荷对河流水质浓度时空分布的影响作用。初步分析表明,所建模型能够客观地描述闸坝调度改善水质的效果,对河流闸坝群的防污调度有一定的借鉴作用。     

沙颖河闸坝群水质水量联合调度研究

针对淮河闸坝多、河流水污染事件多发、防污防洪矛盾突出的河流环境问题,选择最具典型代表性淮河支流沙颍河为研究对象,对河流水质水量联合调度进行研究。对沙颍河流域进行系统分析,研究确定综合考虑防洪、防污和供水的多目标函数,详细分析现有经验调度规则,确定考虑重点调控闸坝调控能力、水位、下泄流量、水量平衡、水质保护目标约束、水文-水动力-水质关系的约束条件,建立闸坝群水质水量联合调度的数学模型。以历史发生特大污染事故的1994年为实例,进行了模拟调度仿真,验证了水质水量联合调度规律的可行性。     

闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别研究框架

针对重污染河流闸坝众多、水污染事故多发、防洪防污矛盾突出等问题,评估闸坝对河流水质水量影响,识别闸坝调控能力,是解决河流突发性水污染事故的科学基础和前提条件。探讨了当前闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究面临的关键科学问题,包括闸坝对河流水质水量影响评估技术方法,闸坝调控、入河污染负荷和河流水质变化之间量化关系模拟技术方法,闸坝对河流水质水量调控能力识别技术;并以淮河流域为例,结合淮河重大水专项国家需求和科技需求,初步提出闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究框架,旨在为闸坝水质水量联合调度提供理论支持。     

颍上闸汛前泄流量对淮河干流水质影响

针对淮河流域沙颍河因污染水体集中下泄导致淮河干流多次出现突发性的水污染事件,基于在沙颍河开展的实验工作,借助SMS软件中的RAM2和RAM4模块,对沙颍河下游的颍上闸到淮河干流鲁台子间的河段进行数值模拟,研究颍上闸下泄流量对淮河干流水质的影响。结果表明,根据颍上闸的水质合理地调整闸的下泄流量,能有效减少汛前颍上闸下泄水量而造成淮河干流突发性水污染事件的发生概率,从而为淮河流域开展闸坝防污调度提供技术支持。     

闸坝调控下重污染河流污染物迁移规律研究

以沙颍河槐店闸为研究对象,构建了闸坝调控作用下二维水动力-污染物迁移模型,根据试验获取的数据对模型进行率定和检验。结果表明:闸坝的存在对河流水环境系统具有一定负面影响,但是合理的闸坝调控能够改善河流水质,减小突发性水污染事故发生的概率;该模型可以有效地模拟计算闸坝调控作用下污染物的迁移过程。     

太子河区域水质改善水量调控技术研究

针对太子河观音阁水库坝前至参窝水库入库区段下游水质超标、水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件建立了水质水量调控模型,开展了以特征污染物氨氮浓度达标为目标的水库闸坝联合调度方案研究。研究表明,河道闸坝工程的水量调控作用有限,增大水库枯水期下泄流量和控制入河排污量是改善河流水质的关键。     

沙颍河鱼类种类组成和特征分析

沙颍河是淮河中游左岸最大支流,污染曾十分严重。自1994年淮河流域启动水污染防治工作以来,经过20年的治理,水质得到明显改善。沙颍河原本渔业资源丰富,天然捕捞量很大,由于水质污染、闸坝众多等原因,大部分河段渔业资源受到很大影响,随着水质改善,目前沙颍河正处于生态恢复期。沙颍河渔业资源调查大多是在20世纪80年代以前,难以反映目前的资源状况。2013年,因淮河流域重要河湖健康评估工作的需要,     

地表水质模型研究综述

水质模型是进行水污染控制和水环境质量规划的有效工具。简要描述了地表水质模型的分类和国内外研究现状,重点介绍了目前几个主要的综合地表水质模型:Streeter Phelps模型及其修正公式、QUASAR模型、QUAL模型、WASP模型、MIKE模型,并对地表水质模型研究方向进行了展望。     

变态模型对水流运动相似的影响

归纳了模型变态的三种主要方式，重点对垂直比尺与水平比尺不同（λh≠λl=λB）的方式进行了介绍，分析模型变态对水流运动相似的影响，推导建立了其变态模型比尺关系，并重点推导出了矩形、梯形断面河渠的糙率比尺关系式。     

区域遥感双源蒸散发模型研究进展EI北大核心CSCD

系统回顾了基于热红外地表温度和基于阻抗过程的两类遥感双源蒸散发模型研究进展,综述了能量平衡模型、特征空间模型和基于阻抗过程模型的优缺点,提出在未来遥感蒸散发模型的开发过程中,应注重上述两类双源模型物理机制的结合,强化机器学习方法的应用,在基于阻抗过程的蒸散发模型中加强与碳循环的耦合,进一步开发适用于城市区域的遥感蒸散发模型。     

河型变化段河工动床模型设计方法研究

以模型相似原理为基础，结合黄河小浪底至花园口河段河道整治模型试验研究，对河型变化段河工动床模型设计方法进行了初步探索，提出了“分段设计、过渡处理”的设计方法．辩证地解决了同一模型具有不同河型河段的河工动床模型设计问题。     

区域滑坡空间预测方法研究综述

滑坡具有区域性、群发性、多发性及灾害严重的特点,开展大范围的区域滑坡空间预测评价是实现防灾减灾的有效途径。在区域滑坡空间预测研究方面,还存在预测指标体系的确定方法、预测指标的权重取值及连续数据离散化处理过程中造成的图层信息损失等问题,需要进一步研究解决。分别综述了确定性模型和非确定性模型在滑坡空间预测评价中的应用情况,重点介绍了非确定性模型中的知识驱动模型和数据驱动模型的应用情况及适用条件;并展望了区域滑坡空间预测方法的发展趋势。     

Impacts of prior parameter distributions on Bayesian evaluation of groundwater model complexity

This study used the marginal likelihood and Bayesian posterior model probability for evaluation of model complexity in order to avoid using over-complex models for numerical simulations. It focused on investigation of the impacts of prior parameter distributions (involved in calculating the marginal likelihood) on the evaluation of model complexity. We argue that prior parameter distributions should define the parameter space in which numerical simulations are made. New perspectives on the prior parameter distribution and posterior model probability were demonstrated in an example of groundwater solute transport modeling with four models, each simulating four column experiments. The models had different levels of complexity in terms of their model structures and numbers of calibrated parameters. The posterior model probability was evaluated for four cases with different prior parameter distributions. While the distributions substantially impacted model ranking, the model ranking in each case was reasonable for the specific circumstances in which numerical simulations were made. For evaluation of model complexity, it is thus necessary to determine the parameter spaces for modeling, which can be done by conducting numerical simulation and using engineering judgment based on understanding of the system being studied.     

河道疏浚工程悬浮物影响预测模型

介绍用于预测河道疏浚施工活动对周围水体悬浮物质量浓度影响的数学模型。针对衰减模型预测方法存在的不足,提出基于泥沙运动方程的预测模型,并将该模型运用于工程实践。采用泥沙模型对深圳经济特区罗芳村附近施工时深圳河不同工况(雨季、旱季)的悬浮物质量浓度沿程分布进行模拟,结果表明其能够反映泥沙运动的真实情形。该模型已运用于第4期深圳河治理工程的环境影响评价中,效果较好。     

基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用

为了提高下垫面变化剧烈流域的洪水预报精度,在传统流域水文模型的基础上耦合水动力学模型,建立水文水动力耦合洪水预报模型。首先利用水文模型获得某一断面的流量过程作为水动力学模型的边界条件;之后利用一维水动力学模型进行河道洪水演进计算,推求流域出口断面的流量过程;最后以烟台市外夹河流域为例进行验证。结果表明,所建水文水动力耦合模型模拟的产流合格率较高,流量过程与实测值吻合,在一定程度上弥补了集总式水文模型不能考虑河道内复杂水流运动的不足,因此对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。     

中国坡面水蚀预报模型研究

基于我国坡面水蚀预报模型研究成果,考虑浅沟侵蚀对坡面侵蚀产沙的重要影响,建立了我国坡面水蚀预报模型,给出了模型参数降雨侵蚀力、坡度与坡长、浅沟侵蚀影响因子的算法和采用数值。指出今后应加强土壤可蚀性因子、覆盖—管理因子和水土保持措施因子的研究与集成。利用自然坡面径流小区实测资料对模型进行验证,表明模型具有较高的预报精度,在有浅沟和无浅沟的坡面上,预报精度达88%以上。     

四种模型在卫星钟差短期预报中的应用研究

利用IGS提供的精密钟差数据参与建模,采用线性模型、二次多项式模型、灰色模型及时间序列模型分别对不同时期发射的GPS卫星的原子钟进行了1 d的短期预报,并对这四种模型的预报结果进行比较分析。结果表明,线性模型、灰色模型较二次多项式模型和时间序列模型的预报效果要好,且BLOCK IIF Rb的预报精度最高,BLOCK IIA Rb钟的预报精度最低。更多还原