贵州省中小型水库运行管理信息化平台研究

贵州省中小型水库约占全省水库的99%,但普遍存在硬件设施明显不足、运行管理水平落后等问题。研究贵州省中小型水库运行管理信息化平台,实现运行信息采集自动化、业务管理数字化、决策分析智能化,是解决中小型水库运行管理难题的重要抓手。基于吊洞水库已有设计和建设成果,利用物联网、预报模型、移动互联网及GIS技术,紧密围绕安全监测、防洪度汛、兴利调度、应急管理、综合管理等运行管理业务重点,打造中小型水库信息化运行管理体系。该平台已在贵州省丹寨县吊洞水库应用,已基本实现水库运行管理智能化和水量调度精细化,保证水库的安全运行和经济效益的充分发挥,为贵州省中小型水库的转型升级提供有价值的参考。     

水库生态调度现状与展望

生态调度是在兼顾水库调度的社会、经济效益的基础上重点考虑生态因素的水库调度新模式。简要介绍了生态流量、生态调度等概念,同时对世界各地生态调度实践的过去(2000年以前)和现在(2000～2019年)的研究情况进行了综述,并对未来的研究进行了展望。生态调度研究最早于20世纪40年代从研究河流最小生态流量开始,期间提出水文学方法、水力学方法、生境模拟法等200多种生态流量计算方法。现阶段有关生态调度的探索强调将生态因子纳入传统的水库调度过程,由早期的单目标生态调度发展成多目标生态调度,包括生态水量调度、水质调度、泥沙调度和水生生物资源调度。联合调度、梯级调度、分层取水调度等方式被应用于水库调度实践中并取得了显著的成效。此外,大量研究显示,通过工程措施、生物措施和管理措施可以很好地解决生态调度过程中的一些难题。然而,对生态调度机制的研究仍旧匮乏,大量基于经验统计的生态调度工作难以从本质上解决经济发展与生态效益之间的矛盾。因此,从机理层面构建生态调度模型是目前亟待解决的问题,也将成为生态调度领域的新热点。此外,如何对生态调度的效果特别是其对水生态系统健康的效果进行量化,也是当今亟待解决的现实问题。     

金沙江下游梯级水库汛期分期及汛限水位合理性研究

汛期分期以及分期汛限水位的合理确定,能够较好地协调水库防洪效益与发电效益之间的矛盾,对充分发挥水库的防洪、发电能力,以及提高汛期洪水资源利用率具有重要意义。基于改进的模糊集分析方法并依据金沙江下游乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4个梯级水库入库洪水对其汛期进行分期,通过隶属度与防洪库容的映射关系确定梯级水库分期汛限水位,提出利用跨期选样法对分期结果及汛限水位进行修正。研究结果表明:金沙江下游梯级水库前汛期为6月1日—7月14日,主汛期为7月15日—9月16日,后汛期为9月17日—10月24日,4个梯级水库合理汛限水位分别为962,800,575,374 m。通过不同典型洪水放大的洪水过程检验了分期汛限水位的合理性。研究得到的金沙江下游梯级分期结果及各库分期汛限水位,均能够在满足防洪安全的前提下提高水库发电等经济效益,在一定程度上提高了汛期洪水资源的利用率。     

水库群优化调度中的结构分析方法研究进展

在我国水库群规模日益庞大、功能结构日益复杂化的背景下,结构分析方法在水库群优化调度模型求解中占据越来越重要的地位。为全面梳理不同结构分析方法的适用性和优劣性,以及为复杂结构水库群优化调度提供高效的结构分析方法,基于水库群优化调度60余年来的研究成果,分别阐述了顺序模拟法、蓄供水判别式法、效用均衡理论法、聚合-分解法和水力关联矩阵法5种结构分析方法的研究进展。顺序模拟法逻辑直观、普适性强,蓄供水判别式法能够对发电调度中水库群的蓄供水次序快速排序,以上2种方法均适宜于串联结构水库群结构分析;效用均衡理论基于微观经济学厂商均衡理论对水库群调度方式进行优化,理论基础坚实,适用于水力关系较为独立的并联水库群;聚合-分解法包含水库群联合调度图和大系统分解协调2种形式,可与其他串并联结构分析方法联合使用,适用于大规模混联结构水库群;水力关联矩阵法则采用矩阵形式描述水库群内部两两之间关系,不受水库群结构组合的限制,因此适用于任何结构水库群。结构分析方法对于优化高效求解水库群优化调度问题至关重要,但也需要与其他环节配合才能实现,建议未来在径流预报信息利用、优化调度统计模型与物理背景耦合及混联水库群精细化调度等方向开展进一步研究。     

面向车辆识别的样本自反馈式级联检测方法

以解决机器学习的样本提取问题、提高车辆识别的精度为目的,以Adaboost算法、级联检测方法、样本自反馈方法为基础,提出了一种面向车辆识别的样本自反馈式级联检测方法。方法兼具Adaboost级联检测器的架构优势和样本自反馈方法的样本扩充能力。通过前车图像的识别实例阐述了样本自反馈式级联检测方法的识别过程,进而使用常规Adaboost检测器和样本自反馈式级联检测方法对图像数据集进行了识别,将生产者精度、用户精度、总体识别精度、k值作为评价指标对识别效果进行了比较,证明了样本自反馈式级联检测方法具有较高的识别精度。分析了样本自反馈式级联检测方法个别评价指标较低的原因,提出了相应问题的解决思路。     

基于串级MPC和EPS的集成驾驶员转向车道线保持

针对电动助力转向( EPS)作为转向执行机构的车道线保持的控制系统设计及保留驾驶员对车辆操控问题,提出基于串级模型预测控制( MPC)和EPS集成驾驶员转向的车道线保持系统. 在车道线识别视觉系统空间,建立车道线保持状态空间模型,设计基于MPC的车道线保持控制器( LMPC) . 建立EPS状态空间模型,设计基于MPC的EPS车辆前轮转角控制器( EMPC) . LMPC与EMPC经逆转向机构模型组成串级控制结构. 分析驾驶员转向对车道线保持控制的影响,进而通过保留驾驶员对车辆控制来提高处理紧急事件的能力. 仿真结果表明:在不同车速和不同曲率道路下,该控制策略均能快速消除横向位置偏差和航向角偏差,保证车辆沿着车道线行驶,具有较好的适应性和鲁棒性. 驾驶员转向可以改善车道线保持和提高车辆主动安全性.     

Supporting adaptive capacity of agropastoralists through fish production and marketing: The case of Tendaho Reservoir

The present study was conducted to share the experience of promoting fish production and marketing from the Tendaho Reservoir of the Afar region, Ethiopia. The study results indicate the reservoir is serving its purpose, namely to generate gainful employment for the pastoralist youth and to create sustainable livelihoods and sources of income for the pastoralist‐fishermen of the Afar region. Further, the reservoir fish production has improved the nutrition and food security status of children. It also created a new business entry for hotels and restaurants in the area. Fishermen in the study areas, however, face problems getting the required support for such efforts, in the form of training in fish post‐harvest practices. The present study also indicates dried catfish marketing should be targeted in the short run to address the substantial fish spoilage observed in the high‐production hot season. Dried catfish marketing is highly recommended for the Afar region since it is well adapted to the climate of the study area, noting the product is less perishable and can be sold throughout the country. Dried catfish marketing is also expected to address the problem of gender inclusiveness, an issue clearly missing in the fish production system in the study areas.     

基于同频率地区组成法的梯级水库联合防洪预报调度

在水库实际防洪预报调度过程中,洪水的自然特性直接影响其调度风险。为降低此风险,本文提出了基于同频率地区组成法的联合防洪预报调度模型。以最大防洪库容之和最小为目标,通过调洪演算得到由m种洪水组合与n个设计频率相结合的m×n种组合方案下的联合防洪预报调度和常规调度的调度风险指标。计算结果表明联合防洪预报调度相比常规调度降低了最高坝前水位与最大下泄流量,从而降低了调度风险,进一步针对联合防洪预报调度模型,应用动态规划法求得整个调度周期内的联合泄流调度方式。     

大庆F区块挥发性油藏流体特征及影响因素分析

运用气相色谱法对分离油和分离气进行了组成组分及原油物性分析。利用PVTsim得到F区块地层油组成组分,通过模拟多次脱气实验,研究了该区块原油的高压物性参数变化及影响其变化的因素,分析了分离级数及开采条件变化对流体组成及物性的影响。结果表明,该区块地层油具有轻烃(C1~C6)含量高、密度低、收缩性强、溶解气油体积比大的特点;与黑油相比,压力变化对PVT参数的影响更大;油藏流体PVT特征对分离级数具有强烈的敏感性,多级分离时,地层油收缩率较小,脱气量较小,产油量较大;小油嘴开采时,嘴前压力较高,原油中轻质组分脱气相对较少,采出的原油中轻质组分较高,轻质组分更容易被开采出来。     

冷X块注气先导试验数值模拟研究

冷X区块经过2006年注水开发阶段后已大面积开发,含油总面积3.5km2、地质储量3.19×106 t。冷X油藏物性差,平均渗透率在15×10-3μm2,属于典型的深层低渗透油藏,该区块注水开发效果差,开展注空气驱研究具有非常重要的意义。针对冷X块注气井组的地质特征,利用多组分模型软件,完成了三维地质模型的建立,生产历史拟合和动态预测等。该油藏通过注空气开采,能大幅度地提高该区块的原油采收率。