基于改进灰色模型的江苏省发电量预测研究

针对传统灰色预测GM(1,1)模型在实际应用中存在预测精度不高或精度通不过检验的问题,基于2000～2009年江苏省发电量数据,采用改进的灰色预测GM(1,1)模型预测了江苏省2000～2009年发电量,并与传统灰色预测GM(1,1)模型的预测结果进行比较。结果表明,改进的灰色预测GM(1,1)模型显著提高了原始数据序列的光滑度,预测误差远低于传统灰色预测GM(1,1)模型,进而预测了江苏省2015、2020年的发电量,对江苏省制定电力发展规划具有重要的参考意义。     

叠梁门电站进水口流场数值模拟研究

以JH水电站叠梁门进水口为例,以大型计算流体动力学软件Fluent为计算平台,采用κ-ε紊流数学模型,结合物理模型试验,对半圆型分层取水进水口不同叠梁门运行方式下的水流流速、流态和水头损失进行数值模拟研究。结果表明,半圆型叠梁门进水口与以往进水口体型设计有所不同,能够有效扩大进流范围,保证下泄水体进流平稳,门前无不良流态,闸墩处无不良漩涡;叠梁门门顶淹没水深不足时门后竖井内产生吸气漩涡;叠梁门上方最大门顶流速为2.53m/s,分布在门顶底部;拦污栅处最大流速在0.5 m/s左右;设置叠梁门后水头损失明显增加,能够满足工程需求,可有效实现分层取水。     

SWMM模型在城市排水系统规划建设中的应用

鉴于城市化的飞速发展、极端降雨事件的频繁发生,以及城市地区现状排水设计标准偏低,从而导致城市地区暴雨内涝现象频发,借助ArcGIS数据处理工具,基于SWMM模型,对拟建的开封市运粮河组团项目区的雨水管网系统进行概化,模拟了多种情景下城区规划雨水管网系统运行状况,分析了不同雨型和重现期暴雨情景及不同城市化水平下的暴雨内涝情况,并采取低影响开发(LID)设施对研究区的雨洪控制效果进行模拟与评估。结果表明,SWMM模型可以对规划方案进行初步校核,在规划区具有良好的适用性;低影响开发措施的合理应用可有效控制城市洪水,从而在一定程度上提高城市抵抗大暴雨的能力。     

综放开采下覆岩移动和地表沉陷规律探究

以综放开采下覆岩移动及地表沉陷规律为对象开展探究,结合具体工程实际,从位移观测站建立、地表沉陷规律分析、地表变形动态分析等多个方面对综放开采作业引起的覆岩移动和地表沉陷做出全面分析,希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。     

江苏省农作物秸秆资源量的灰色预测

可作为能源进行规模化利用的农作物秸秆资源量预测是进行能源规划、开发利用其资源的基础。运用2000～2009年江苏省主要农作物秸秆资源量的历史数据，利用灰色预测GM（1，1）模型，预测了2010～2014年江苏省主要农作物秸秆资源量，并根据预测结果分析了江苏省主要农作物秸秆资源的分布情况。     

基于IDGM(1,1)-马尔可夫链模型的水利工程投资预测

为改善水利工程投资失控现象,结合净现值,采用IDGM(1,1)-马尔可夫链预测模型,以已完成项目的实际投资月净现值为计算依据,对未完成项目进行投资预测,并结合工程算例进行验算,将该模型预测值与IDGM(1,1)预测值、实际值进行对比。结果表明,IDGM(1,1)-马尔可夫链模型预测精度更高,可为水利工程投资预测及控制提供可靠依据。     

蛤蟆沟煤矿30104工作面地表岩移及变形规律分析

以蛤蟆沟煤矿30104工作面综采上覆岩层移动及地表沉陷规律为对象开展研究,从位移观测站建立、地表沉陷规律分析、地表变形动态分析、数值模拟等多个方面,对综采作业引起的覆岩移动和地表沉陷做出全面分析,为指导地面工业广场下方留设合理保安煤柱提供依据。     

济宁市用水结构分析及预测

为了解中国北方地区的用水结构,选取济宁市为典型城市,根据2005~2014年济宁市的用水数据,运用信息熵、洛伦茨曲线和基尼系数的方法分析了济宁市用水结构变化,并利用GM(1,1)灰色模型预测了2015~2024年济宁市用水结构未来的发展趋势。结果表明,2005~2008年总用水量年均增长5%,2009~2014年总用水量年均减少2.58%,其中,农业用水所占比例最大,约为79.95%;2005~2014年济宁市用水结构的信息熵由0.643 4 nat增长到0.727 6 nat,均衡性和稳定性不断提高;按用水类型的空间分布差异性,由小到大依次为农业、生活、工业、生态;2015~2024年的预测结果与现状相似,即用水结构朝着均衡、稳定的方向发展,空间分布的差异性逐渐缩小,但仍需进一步优化。     

基于SWMM模型的山前平原城市水系排涝规划

基于山前平原城市的自然地理、地貌及水系条件,运用SWMM模型,在规划土地利用条件下进行水系排涝模拟演算,计算雨量资料频率,推求5、10、20年一遇设计雨量以及时程分配。并根据下垫面情况及地形地貌对计算分区和模型进行概化,即山丘区由设计暴雨推求水库入流过程;城区和郊区产汇流及河道排涝计算采用SWMM模型。实例应用中针对各种频率的设计暴雨,通过水文水利计算,模拟城区河道流域可能的涝情,分析现状水系存在的主要问题,提出建设性对策和建议。模拟结果满足10年一遇河道排涝要求,可以为水系排涝规划和治理提供相应依据,对其他城区水系的排涝模拟也具有一定的参考价值。     

基于改进的非线性优化GM(1,N）模型的海晏县城镇生活需水量预测

为满足海晏县城镇生活需水量要求,基于海晏县2008～2017年的城镇生活需水量资料,利用改进的非线性优化GM(1,N)模型、BP神经网络模型、传统灰色预测GM(1,N)模型和灰色Verhulst模型对海晏县实际需水量进行拟合预测,得到改进的非线性优化GM(1,N)模型预测精确最高。利用该模型预测海晏县未来不同时期(2020、2025、2035年)的生活需水量,并从人口自然增长率、城镇化建设和外来人口迁移三个方面分析了海晏县2020～2035年城镇需水量过快增长的原因,对海晏县进行合理的水资源优化配置、缓解日益严重的供需矛盾具有一定的指导作用。     

Predicting subsidence at Wairakei and Ohaaki geothermal fields, New Zealand

A finite-element model coupling compaction and fluid flow processes in porous materials has been applied to the subsidence bowls at Wairakei and Ohaaki geothermal fields to provide a basis for predicting subsidence. Most of the subsidence is due to slow drainage of relatively impermeable (0.05–0.3 mD), compressible (15–45 kbar⁻¹) mudstone at less than 300 m depth. Maximum subsidence rates at both fields peaked at close to 500 mm/year, before declining to between 200 and 300 mm/year today. However, it took over 20 years for maximum subsidence rates to start to decrease at Wairakei, compared to 8 years at Ohaaki. This difference is due to the relatively rapid stabilisation of pressure beneath the compacting mudstone at Ohaaki compared to that at Wairakei. Predictions of future subsidence at both fields are made assuming that the pressure beneath the mudstone remains constant. At Wairakei, the present total maximum subsidence of 14 m is predicted to increase to 20 ± 2 m by the year 2050. At Ohaaki, the short history of subsidence makes predictions less certain, and the present maximum subsidence of 2.5 m is predicted to be 3–4 m by the year 2006.     

The critical scale and section management of cascade hydropower exploitation in Southwestern China

Cascade hydropower exploitation (CHE) has become an inevitable trend of global hydropower development in the future, and also China’s basic policy on hydropower exploitation. Most of works so far focus on the accumulated effects caused by CHE, but the systematic assessment of the security scale of CHE as well as section management according to different rivers and different sections of one same river is seriously lacking. This article selectively analyses the process, section management linkage, section control scale of CHE based on existing literatures review and cases experiment in Southwestern China. Remarked conclusions include: (1) The river health is the central issue for sustainable exploitation of the river and integrated management of the river basin, instream flow requirements in different sections of the river should be met first; it is the key scientific basis for CHE to determine the maximum scale and reference standard of hydropower exploitation in each river section according to the minimum ecological flow. (2) Three management issues of CHE should be emphasized: to integrate special cascade hydropower planning with river section planning, under integrated planning of river basin; to regulate the existing management system for CHE; to balance stakeholder’s interest and benefit in exploitation decision-making. (3) The security scale of CHE on different rivers and different sections of one same river should be measured by three reference scales, i.e., the critical scale of CHE based on the minimum ecological flow, the critical scale of CHE based on per unit river fall and per unit flow, and by combinations of the three reference scales.     

南京市六合区八百河向新禹河分洪措施研究

为研究南京市六合区八百河向新禹河分洪工程措施的防洪效果,结合两条河道的基础资料,建立一维水动力数学模型,计算流域在50年一遇水文条件下,人工疏挖河道及建设控制性建筑物等工程措施的分洪效果,重点分析不同工程措施条件下流域河道洪水水位及新禹河分洪流量的变化情况。结果表明,采用新禹河干流河道疏挖方案对降低八百河及新禹河洪水位效果最佳,且新禹河分洪流量满足相关规划要求,可作为推荐方案,对后期工程方案的实施具有重要的指导意义。     

城市化对南明河水系的洪水影响

针对贵阳市城市化引起的城市防洪严峻的问题,基于1980~2015年贵阳市水文站的观测资料、南明河水系分布图和贵阳市溶洞、暗河实测资料,利用调洪演算法定量计算了贵阳市城市化前后的年最大流量与汇流历时,研究了城市化对南明河水系的洪水影响。结果表明,经城市化后汇流历时缩减10.07%~23.31%,相应的年最大流量增加15.86%~24.67%,典型洪水年年最大流量增幅与历时减幅明显高于非洪水年,暗河与溶洞在贵阳市城市化的进程中对南明河水系的洪水起到了削峰滞洪的作用,所以合理利用暗河与溶洞,削弱城市化对南明河水系的洪水影响迫在眉睫。     

基于闸泵联合运用的平原感潮区排涝分析计算方法

针对平原感潮区内地势平坦、河涌密布、洪水受外江(海)潮水顶托的复杂排涝问题,研究了平原感潮区水闸和泵站联合运用的排涝分析步骤和计算方法,并将改进的平湖法应用于广州市典型感潮区的排涝分析计算中。结果表明,改进平湖法将河网概化为蓄水湖泊,并考虑了不恒定流水面曲线的变化规律,可作为平原感潮区排涝规划和排涝工程设计的参考。     

广州市芳村片感潮河网水体交换规律数值分析

为改善广州市芳村片河网水质质量并研究城市内河涌与外江之间的水体交换规律,基于Saint Venant方程组和对流扩散方程,建立了感潮河网一维水流水质数值模型,并对模型进行了率定。针对实测水质数据普遍较少的问题,引入了基于污染物相对浓度的水体交换指标,发展了一种简便有效的水环境调控评判方法,计算分析了河涌连通、水闸调度、水闸建设等措施对河网水体交换的影响,提出了芳村片引清调水的优化方案。模拟结果表明,该方法可用以制定、优化调水方案并为区域水系规划和建设提供依据。     

天津市主城区河道水系景观环境需水研究

针对天津市主城区河道污染现状,结合天津市未来规划发展目标,从截污治污和引水冲污两方面提出了改善城市水系景观环境的工程措施,计算出主城区河道水质达到Ⅴ类标准情况下的景观环境需水量。结果表明,仅封堵河道沿岸直排口,主城区水系至少补水3.78×108 m3/年,在此基础上对海河沿岸雨污合流制排污口实施雨污分流,主城区水系至少需补水2.22×108 m3/年;对其他骨干河道雨污合流口整治,主城区水系至少需补水1.77×108 m3/年;进一步对二级河道上的雨污口实施雨污分流,主城区水系至少需补水0.85×108 m3/年。     

浅议充填采煤法在煤矿开采中的应用

目前煤炭开采技术得到了前所未有的发展,煤炭产量迅猛提高,煤炭作为重要的工业能源,在为中国经济增长做出贡献的同时,也带来了诸多社会问题。煤炭资源大量开采造成地表塌陷、地下水位下降等环境问题日益凸显,许多地方的生态环境遭到破坏,村庄的房屋、建筑由于地下开采出现了裂缝,地表河流出现断流甚至枯竭,地下水位下降转移,人们的生存条件及安全受到了严重威胁。