洪水资源利用生态适度性研究——以淮河为例

洪水资源利用生态适度性,是指在洪水资源利用时应保障河道内生态需水量,包括河道最小生态需水量、适宜生态需水量和脉冲性生态需水量。以淮河为背景,提出了计算最小生态需水量、适宜生态需水量及脉冲性生态需水量的方法,以及洪水资源利用生态适度性的划分标准。应用结果表明,淮河洪水资源利用生态适度性的阈值为汛期天然径流量的30%。此时,淮河洪水资源利用仍有潜力。     

基于水文模拟计算山区小水电站减脱水河段生态需水量的水文学方法及静水域生态补水机制

绝大多数山区小型河流水文观测匮乏,无法直接对水文资料进行统计分析,应用水文学方法计算其河流生态需水量。本研究应用二参数月水量平衡模型,还原广东省博罗县小金河1981-2010年天然月径流过程,然后采用几种常用的水文学方法计算其最小生态需水流量,从而为无资料(或资料匮乏)地区应用水文学方法进行河道生态需水研究提供一种思路。综合考虑山区小型河道水生生物生命周期的特征、生境条件和小水电站的发电效益,提出了基于水量而非流量的"静水域生态补水机制",以维持小水电站减脱水河段的最小生态需水量。作为河流生态流量的一种替代,小水电站减脱水河段的"静水域生态补水机制",可以兼顾河流生态系统的健康和水资源优化综合利用。     

渭河干流生态环境需水量的动态计算

将生态环境需水量分为输沙、河流稀释自净和基本生态环境需水三个组成部分,提出了综合考虑年际、年内及河道空间变化分区的生态需水计算模型以满足渭河干流水资源开发利用特征。研究表明,渭河河道生态环境需水量与输沙及稀释自净需水量关系密切,汛期以输沙需水为主,非汛期以稀释自净需水为主;输沙需水量年内变化明显,汛期占到了全年的67%;受沿程流量、排污和泥沙冲淤形势的影响,渭河干流自上而下生态环境需水量逐渐增大,中水年分区最大需水量达35.1亿m3。该方法适用于水量年内分配不均,自然条件及河流沿程开发利用变化程度较大的河流。计算出的生态需水量具有动态可操作性,可用于指导渭河干流水量分配与水资源管理。     

水库多目标调度模型及算法研究

协调水库发电、灌溉和生态环境效益是众多水库决策者面临的棘手问题。本文以考虑发电保证率要求的总发电量最大、下游灌溉和生态流量需水满足度最大为目标建立水库多目标调度模型,以动态规划和离散微分动态规划为计算核心,在分别对发电保证率、灌溉需水满足度和生态环境需水满足度建立惩罚函数的基础上,提出求解多目标模型的变惩罚系数法(VPC),并应用VPC法进行模型求解,通过筛选得到多目标非劣解的Pareto前沿。通过与非支配排序遗传算法II(NSGA-II)计算结果进行对比,表明VPC算法可以得到更高质量的非劣解集。实例研究表明,该模型和求解方法具有较好的适应性和较强的实用价值,可以为水库调度管理者提供重要的决策参考。     

基于物理栖息地模拟的减水河段鱼类生态需水量研究

河流生态需水量的研究从基于统计学Tennant法、7Q10法等简单估算发展到综合运用水文学、水动力学、环境水力学、生态学进行成因和机理分析。本文运用物理栖息地模拟模型计算西南山区二台子引水式电站减水河段的鱼类生态需水量。以省级保护性鱼类—青石爬鮡为目标鱼类,考虑流速、水深、水温、断面形态等主要影响鱼类适宜生境的影响因子对鱼类产卵期、育幼期、成年期等不同生命时期的需水要求进行分析。计算结果表明,青石爬鮡产卵期需水流量3.68 m^3/s、育幼期4.25 m^3/s、成年期3.26 m^3/s,分别占坝址处多年平均流量的38.33%、44.27%、33.96%,对水生态系统结构与功能认识和研究的不断深化,为坝址下游减水河段维持健康生态系统、保护珍稀性生物资源提供了有力依据。     

洪水资源利用经济适度性研究—以海河流域为例

洪水资源利用经济适度性是在满足生态适度性要求的前提下的经济合理性。利用构建的流域生态用水调度模型,提出了进行洪水资源利用经济适度性分析的方法,并在海河流域进行应用。对大型水库投资与供水效益的统计与模拟分析结果表明,受生态环境需水的约束,在水资源开发利用程度较高的流域通过工程措施来实现洪水资源利用边际效益越来越小。建议优先采用非工程措施来进行洪水资源利用,通过加强水资源管理、提高水资源利用效率和节约用水,缓解流域水资源危机。     

基于改进调度图的西大洋水库综合调度研究

水库的建设为人类带来了巨大的社会经济效益,但同时由于传统的水库在建设和运行时对河流生态系统安全以及库区的环境保护考虑不足,也引发了一系列的生态环境问题。实施兼顾社会经济需求和河流生态健康的综合调度是减轻水库对于生态系统负面影响的主要方法之一。本文提出一种基于改进调度图的综合调度方法,将生态需水作为水库兴利调度的一个用水部门加入水库调度计算,对水库原有调度图和调度规则进行调整。和基于优化模型的多目标调度方法相比,该方法具有简便、直观、可以在缺乏径流预测的情况下使用的特点。本文进一步将该方法应用于大清河流域的西大洋水库,根据下游白洋淀湿地的生态需水要求,绘制了西大洋水库的改进调度图,制定了相应的综合调度规则。根据改进调度图的指导,西大洋水库在协调社会经济用水的同时可以保证白洋淀在平水年、枯水年和丰水年的平均水位分别达到6.78m、6.5m和8.42m,基本能够满足白洋淀的生态需水要求。     

基于水文情势分析的闸控河流生态需水调控模型研究

闸坝建设和运行必然引起河流水文情势自然状态改变,并对河流生态系统产生影响,因此,开展闸控河流生态需水调控研究对河流生态修复和改善具有重要意义。基于河流水文情势变化对河流生态系统影响分析,提出了基于水文情势需求的河流生态需水计算模式;以河流生态系统恢复为目标,综合考虑河流生态和经济社会用水需求,构建了考虑自然水流情势的闸坝生态需水调控多目标模型;采用多方案模拟技术方法,分析了不同闸坝调控方式下的河流生态需水方案。结果表明,考虑生态需水的"天然水流模式目标最大"调控方式,比经济社会用水优先的"水量分配目标最大"调控方式,对河流水文情势关键指标的改善作用更加明显,更有利于河流生态系统健康发展。     

水文-水力耦合法河流生态需水量计算方法研究

结合汉江中下游这类南方河流面临的水资源紧缺与水环境恶化问题,建立了分别基于水文学与水力学的河流生态需水量计算模型,提出了水文-水力学耦合生态需水量计算方法。经汉江中下游河道多个不同河段、不同典型年、河流生态需水量计算研究,得出了该河流分段生态控制流量。本研究为河流生态需水量计算理论的发展,和南水北调中线工程实施后丹江口水库的合理调控以及汉江中下游地区水资源科学管理提供了依据。     

计算山区小型河流最小生态需水的水力学法

对目前国内关于河道生态需水量的主要研究方法进行了比较分析,针对山区小型河流梯级水电站减水河段面临的水生生物需水问题,并结合山区小型河流自身特性,本文提出了计算河道最小生态需水量的一种水力学法一修正的R2-Crcss法,通过实例论述了其在山区小型河流中的具体应用.本文提出的修正的R2-Cross法具有直观、定量的特点,对山区小型河流最小生态需水的计算更具针对性和适用性.     

水电站水资源使用定价的市场逆算模型

水电站利用水资源进行发电,水资源费用对于水电站的利润水平影响很大。水资源作为一种公共资源,需要对其使用费用进行计算。然而关于水资源使用价值的实用计算方法并不多。通过引入了区间数概念,选择了市场逆算法进行水资源价值计算。结果表明,此种方法为水资源管理部门提供了一种较为简便的计算算法,又可以保证水力发电的合理利润。     

火力发电厂水务管理现状及节水对策

通过对照比较国内外火电厂的耗水指标,介绍了我国火力发电厂水务管理现状。指出我国火电厂水务管理中存在的主要问题,并给出了相应的节水对策,如规范用排水收费制度、提高循环水浓缩倍率要和冲灰系统改造配套进行、干除灰技术改造必须配套干灰储存设施、将废水分类进行收集、处理、回用等,为火电厂的节水降耗和安全经济运行提供理论指导。     

无人机遥感系统在电力工程环保水保中的应用

青藏高原的生态环境较为脆弱,工程施工地区的生态系统极其复杂,自我修复能力很低,尤其是高寒草甸、高寒草原、多年冻土等环境在扰动后很难恢复。在这种复杂的生态环境下施工,如何采用新技术更好地辅助环保水保工作显得尤为重要。本文以青藏直流联网工程为例,开展了无人机遥感系统在高原地区环保水保监测中应用研究,分析总结了基于无人机实施环保水保监测的基本思路和工作内容,对今后无人机遥感系统在电力工程环保水保中的应用具有一定的指导意义。     

工程物探的现状及发展

物探技术是工程地质勘察的重要方法之一,可以解决有关的水文地质、工程地质问题。此外,应不断拓宽和延伸服务领域,积极开展岩土工程勘察及其它建设方面的技术服务,发挥其技术先进、勘测周期短、便于大面积测试的优势。因而有必要建立具有水利电力特色的工程物探科学体系,培养一大批即懂技术又会经营管理并具综合分析能力的开拓型人才,推动物探技术发展,提高物探技术水平,增强市场的适应能力和竞争能力。     

LSF-Z型密闭式纯水冷却系统的研制与应用

LSF-Z型密闭式纯水冷却系统主要由电气控制回路、主循环冷却水回路和副循环去离子回路构成。分析了其工作原理及水风换热器、主循环水泵和主过滤器等主要零部件的功能,介绍了该系统出厂前的试验项目及试验内容。通过实际工程应用表明,该系统能够满足高压大功率电力电子装置的冷却要求,保证了电力系统安全稳定地运行。     

粤港澳大湾区城市群水资源配置模型

现有水资源评估和规划（WEAP）模型缺乏考虑地区配水优先顺序,研究基于用水安全度确定的地区配水优先度改进现有WEAP模型,并应用于粤港澳大湾区城市群水资源配置,比较了不同地区和行业配水优先顺序下的WEAP模型配水方案效果。结果表明,大湾区各市用水安全度随地区及用水行业不同呈现差异,广州、深圳、东莞生活及工业用水安全度较低;在保障生态基流的前提下,同时考虑地区和行业配水优先顺序的配水方案提升了重点地区生活及工业用水满足度,配水结果更合理;枯水期深圳及东莞用水受限,大湾区河库互联互通工程十分必要。研究同时考虑地区和行业配水优先顺序,为WEAP模型改进提供了新思路。     

考虑河流生态保护的水电站水库优化调度研究

为减轻水利工程建设对水库下游造成的不利生态影响,针对水库下游减脱水河段的生态保护问题,基于河道最小生态流量和适宜生态流量定义了减脱水河段的生态保护程度,提出了以生态保护程度和发电量最大为目标的水库生态优化调度模型,并采用改进NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解?运用该模型对湖南省刘家坪水电站水库进行实例研究,结果表明：优化调度可对下游减脱水河段的生态环境起到保护作用,电站生态保护程度随着发电效益的增加而减小;均衡考虑生态效益和发电效益的调度方案相比发电效益最优的方案生态保护程度由0.011提高至0.551,发电量降低20%,能够在不大幅降低发电量的基础上基本满足最小生态流量的要求,可作为实际调度的参考。     

水利水电机械疏浚工程综述

本文简述了机械疏浚专业范畴，用于机械疏浚的作业船分类，辅助船舶及陆上机械，国内外机械疏浚发展简况，重点叙述了国内用于水利水电工程水下开挖，水下开采砂石料，清淤清渣，吹填等工程及行业联系管理概况，根据近年国内外机械疏浚发展水平和国内的需要，提出当前水利水电系统疏浚机具的发展方针和建议。     

山西电力工业节水技术的发展

从山西电力工业的发展和水资源的重要性说起, 介绍了国内外电力节水简况, 说明了火电厂耗水的主要项目和节水途径, 着重阐述了山西电力工业节水技术的发展和应用, 简要分析了电力节水的经济、环保和社会效益, 展望了山西电力节水技术的未来     

某AP1000核电厂循环水泵房方案结构方案研究

由于核电的循环水量较火电大,泵房的体积也更大,尤其是AP1000堆型中的循环水泵房尚无运行经验,而泵房结构的不规则、大体积等给设计带来许多新问题。某AP1000核电机组的循环水泵房,参照国内外百万兆瓦机组循环水泵房的结构布置及相关规范要求,对不同工况组合进行整体数值分析,提出了循环水泵房的分缝方案及温度控制措施,同时提取了泵房结构内力。