淮沂水系洪泽湖-骆马湖水资源联合优化调度研究

根据洪泽湖与骆马湖存在丰枯遭遇不同步的情况,且两湖联通河道输水能力满足水资源联合调度的需求,建立了LP-DDR(线性规划-动态决策修正)数学模型,对洪泽湖-骆马湖进行了规划水平年联合优化调度研究。结果表明,两湖联合调度可以实现淮沂水系水资源的合理利用,对缓解两湖水资源供需矛盾,提高其抗旱减灾能力具有重要意义。     

洪泽湖和骆马湖径流丰枯组合特性分析

洪泽湖、骆马湖分别是江苏省淮河流域淮河、沂沭泗两大水系中重要的具有调蓄作用的湖泊。基于洪泽湖、骆马湖1959～2013年逐日入湖径流资料,采用双Y轴坐标作图法、经验频率法定性定量分析两湖入湖径流的联合概率分布,提出并利用"距平脉冲曲线"分析两湖径流丰枯水年变化规律及组合特征。通过分析两湖径流丰枯组合特性,以期为开展江淮沂多水源联合调度提供借鉴。     

跨区域调水多水源水库群系统供水联合优化调度多情景优化模型研究与应用

含跨区域调水的多水源水库群系统调度决策中需协调保障供水效益与降低供水成本的多目标矛盾,在综合考虑本地水资源与外调水资源供水相对成本差异的基础上,根据引调水成本的相对高低提出供水成本递增的多情景分层优化模型,以降低系统总缺水率为优化目标、限定外调水量为约束条件,分情景求解多水源联合供水方案并分析目标间矛盾关系。以南水北调东线受水区江苏段及洪泽湖、骆马湖为研究对象的水资源系统调度为应用实例,计算结果表明:(1)两湖的本地水资源能满足平水及以上年型的用户用水需求;(2)当洪泽湖遭遇偏平及以上量级来水,且相对骆马湖来水丰沛时,启用洪泽湖向骆马湖调水可降低公共用户及骆马湖周边用户缺水量;(3)在现行协议供水量条件下,引调江水可解决洪泽湖、骆马湖枯水年型组合下的缺水问题;(4)多年平均条件下,引调0.6倍协议引江水量是均衡考虑降低系统缺水及引江水成本的折中方案。模型可为跨区域调水系统中多种水资源工程水量联合调度决策提供决策参考。     

江淮沂多水源联合优化调度研究与应用

正成果分析了洪泽湖、骆马湖来水的时空变化规律和丰枯组合特征,为不同水源时空差异分析与互补调控提供了依据。建立了基于时间序列的三种两湖来水预测模型,分析了江水北调与南水北调受水区需水现状,以河段行政区域为单元,建立了需水预测模型。以系统总缺水量和引江抽水量最小等作为目标,研制江淮沂多水源联合优化调度模型,开发了"江-河-湖-梯级闸站"调度系统软件,提出了江淮沂多水源联合调度规则。提出了水情急转强度的概念,建立了水情急转     

朝阳公园与红领巾公园连通渠景观水系调度管理研究与实践

城市水系调度与管理有助于城市防洪工程的功能发挥,有助于城市水环境改善与提升和区域生态环境的改善。主要介绍了朝阳公园方舟湖与红领巾公园西湖水系的概况及其功能,以2012年"7.21"特大暴雨为实例,阐述了两湖水系连通后在蓄滞洪水及错峰泄洪等方面的重要作用,并在两湖连通渠水生态修复方面提出了具体措施。有效利用湖泊并科学地对湖泊进行行洪排水调度管理,对北京城区安全度汛意义重大;两湖连通渠景观河道水生态修复措施实施后,能够节约水资源并提高水资源利用效率。     

江苏省淮河流域水情急转规律及调度应用研究

基于洪泽湖1959～2013年、骆马湖1965～2013年逐日水位资料,通过定义水情急转强度及临界水位变率,分析淮河和沂沭泗水系水情急转现象(分旱涝急转和涝旱急转两种类型),并结合多年调度实践,开展两湖水情急转规律研究,以期为今后的淮河流域防汛防旱提供借鉴。     

HEC-HMS模型在南水北调东线水资源调度中的应用

介绍了HEC-HMS水文模型系统，利用HEC—GeoHMS模块，由数字高程模型（DEM）生成洪泽湖、骆马湖、南四湖及东平湖上游数字流域，并对每个流域进行降雨径流模拟，模型考虑了流域内水利工程及河道取水的影响。结果表明：HEC-HMS模型应用方便，对南水北调东线沿线地区有较好的适用性，计算结果和观测入湖流量有较好的拟合，能为东线工程的水资源调度决策提供区间来水模拟预报。     

水力学与水文学结合的骆马湖预报调度系统

骆马湖是沂沭泗流域洪水调度中的一个重要调蓄湖泊,做好骆马湖的洪水预报调度工作,是做好沂沭泗洪水预报调度的关键。将水文学与水力学方法相结合,水文学方法提供上边界入流流量过程,采用水量平衡方法进行骆马湖的洪水调度来确定各个闸的放水流量作为水力学方法的下边界条件,采用二维水力学模型进行骆马湖内洪水演算。二维水流运动数学模型采用有限差分法离散方程组,ADI法求解离散方程。结合方法用于骆马湖洪水预报与调度中取得了令人满意的结果,为沂沭泗洪水预报调度提供技术支撑。     

水力学与水文学结合的骆马湖预报调度系统

骆马湖是沂沭泗流域洪水调度中的一个重要调蓄湖泊,做好骆马湖的洪水预报调度工作,是做好沂沭泗洪水预报调度的关键.将水文学与水力学方法相结合,水文学方法提供上边界入流流量过程,采用水量平衡方法进行骆马湖的洪水调度来确定各个闸的放水流量作为水力学方法的下边界条件,采用二维水力学模型进行骆马湖内洪水演算.二维水流运动数学模型采用有限差分法离散方程组,ADI 法求解离散方程.结合方法用于骆马湖洪水预报与调度中取得了令人满意的结果,为沂沭泗洪水预报调度提供技术支撑.     

基于原水-净化水耦合配置的多目标递解控制模型

针对我国水资源开发利用和管理中出现的新情况与新问题,根据国家新的治水方针和珠海市水务一体化管理的实际需要,建立了珠海市水资源优化配置模型———基于原水净化水耦合配置的多目标递解控制模型,并提出了分解协调耦合计算流程.通过模型耦合迭代计算和综合对比分析,给出珠海市原水净化水耦合配置的推荐方案,为珠海市未来20年的水资源优化配置和安全供给体系分期建设提供了科学的依据.     

淮河中游河道与洪泽湖水沙交换程度分析

淮河中游河道与洪泽湖的水沙交换程度影响着河湖之间的内在关系,通过计算淮河与洪泽湖1975-2015年的水沙交换指数,利用多种统计检验交叉互补的方法,对河湖水量交换指数和泥沙交换指数进行了趋势变化、突变检验及周期性分析。结果表明：受不同年代治淮工程的影响,河湖水量交换指数整体而言呈不显著增大趋势,造成洪泽湖库容呈不显著增大趋势;入湖泥沙量大于出湖泥沙量,湖盆泥沙的淤积量逐年呈不显著增大趋势。洪泽湖库容及湖盆淤积在研究时期内呈稳定的波动状态,未发生较为显著的突变现象。淮河干流与洪泽湖的水沙交换程度存在多时间尺度的周期性特征,均以14a为第一主周期,河湖水沙交换程度处于相对稳定的状态。研究结果阐明了淮河中游河道与洪泽湖的水沙作用关系,可为河湖治理提供理论参考。     

洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统研究

洪泽湖地区进入梅汛期后多阵雨,局部暴雨,受洪泽湖及行洪河道高水顶托影响,洪泽湖周边滞洪区内涝水外排困难,常遇洪涝灾害。为了科学合理地分析暴雨内涝导致的洪涝风险,建立了一、二维耦合的水动力学模型,并基于Web GIS技术,构建了B/S架构的洪泽湖周边滞洪区暴雨内涝预报预警系统。系统可实时在线滚动显示雨量及关注点水位,进行实时或模拟超标洪水预警,对于保障洪泽湖周边滞洪区的防洪安全,加强淮河下游地区洪涝灾害风险管理具有重要意义。     

洪泽湖洪水调蓄能力研究

洪泽湖在淮河流域防洪中发挥着巨大的作用,当前针对洪泽湖调蓄能力的研究较少,且不够全面。梳理了洪泽湖对洪水的调蓄过程,将洪泽湖对洪水的调蓄作用分为蓄滞作用和调节作用进行综合分析。结合1991、2003和2007年的暴雨洪水资料,对洪泽湖的调蓄能力进行了分析。洪泽湖对洪水的一次调蓄量变化不大,均为30×108m~3左右,表现出增长趋势。基于调蓄量无法充分表示洪泽湖的蓄滞作用,提出了能更准确表示湖泊对洪水蓄滞作用的参数——调节系数。洪泽湖对洪水的调节系数由0. 19提高至0. 21增长到0. 38,表明洪泽湖对洪水的蓄滞作用逐步增强。洪泽湖对"高瘦型"和"矮胖型"洪水的调节作用明显不同,对"矮胖型"洪水的调节作用更强。提出了出湖河道的泄流能力也是洪泽湖调蓄能力的一部分,人工河道的投入使用在防洪中发挥了重要作用。泥沙淤积和人工围垦是洪泽湖调蓄能力变化的决定性影响因素。研究结果为洪泽湖调蓄能力的分析提供了理论指导和技术支持。     

洪泽湖水资源现状分析及对策

洪泽湖位于淮河中下游，地处南北气候过渡带、中纬度过渡带、海陆相过渡带，各种天气系统相互交错又相互影响，是典型的孕灾地区。在分析了洪泽湖水资源特点及地区分配南北差异、年际变化、年内分配，水污染情况，水环境恶化程度等现状的基础上，提出了洪泽湖水资源开发、利用与保护的建议与对策。     

1975－2015年洪泽湖水沙变化趋势及成因分析

淮河流域洪涝灾害频繁,洪泽湖对其防洪除涝起关键性作用。掌握洪泽湖水沙变化趋势及突变点对流域水资源管理、水沙调节有重要的现实意义。利用入、出洪泽湖各支流代表水文站1975-2015年实测年径流量和年输沙量数据,分析入、出洪泽湖水量和沙量分布特征。通过Mann-Kendall(M-K)秩相关检验法和Pettitt突变点识别法研究入湖、出湖水沙量年际变化趋势和突变点。在此基础上,从流域降雨、水资源开发利用和水库滞沙三个方面分析了洪泽湖水沙变化的主要影响因素。研究表明:洪泽湖入湖、出湖水量年际变化趋势一致,无明显减小趋势,且无显著突变点。入湖沙量有小幅减小趋势,出湖沙量M-K统计值超过95%显著性水平,有明显减小趋势。入湖、出湖沙量发生突变的年份为1991年。对影响因素的分析得到:降雨量变化是水量变化的重要影响因素。1993-2015年,入湖水量呈不明显减小趋势则与流域用水量明显增加、水资源开发利用程度不断提高有关。上游水库建设是导致洪泽湖沙量有明显减小趋势的主要原因,1991年治淮工程的实施,水库复建和水土保持等措施是沙量突变的主要原因。     

基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统

为了加强洪泽湖地区洪水风险管理,保障淮河下游防洪安全,采用WebGIS与水文学、水力学模型相结合,将一、二维耦合的水动力学模型内嵌于B/S系统进行洪水预报预警的方法。构建了一维洪泽湖地区河道、二维洪泽湖湖面及周边滞洪区相耦合的洪水演进模型,在此基础上开发了基于WebGIS的洪泽湖地区洪水预报预警系统,实现了对降雨、洪水进行实时监控、预报和对预警关注地点水位、流量变化、洪水淹没和超标洪水预警信息的可视化展示。系统进一步提升了洪泽湖地区的防洪数字化水平,可为避险减灾提供决策支持。     

洪泽湖多目标水量调度决策模型及其应用

针对洪泽湖水量利用与生态水位维持这一矛盾开展多目标水量调度决策方法研究,构建贴近适宜生态水位 （生态效益）、缺水率最小、引水量最小、入湖水量改变度最小等目标的多目标调度模型,考虑生态效益目标与水 资源利用目标的不可共度性及决策者偏好模糊性特征,采用多目标模糊决策法从非劣解集中筛选最适宜调度方 案。结果表明：多目标模型解集反映生态效益和经济社会效益的置换关系,贴近适宜生态水位的调控方式在一定 程度上降低洪泽湖调蓄能力,与水资源利用形成矛盾关系;模糊决策法筛选的均衡调度策略可以有效反映决策者 的偏好情况,并提供适用于不同情景的优化调度方式;生态目标优先方案通过减少供水、增加引水量、调节入湖 水量等方式有效补充生态用水,可将生态水位偏离差降低至 0.30?m,可为生态优先原则下的适宜调度策略制定提 供参考。