面向金泽水库取水安全的太浦河多目标联合调度研究

为强化上海市黄浦江供水系统的重要组成部分金泽水源地取水安全,又兼顾太湖流域及太浦河沿线区域防洪、供水需求,开展了太浦河太浦闸与沿线88个闸控口门的多目标联合调度研究。在分析太浦闸及两岸河道现有调度方式的基础上,拟定了两类共10个联合调度方案。采用细化后的太湖流域水量水质模型,对各调度方案进行了模拟。然后,构建了反映防洪、供水、水环境需求的多目标函数,采用蚁群优选算法对所有调度方案进行了优选。结果表明:与现状调度方案相比,太浦闸同时根据太湖水位和金泽断面水质情况加大下泄流量,同时太浦河沿线河道闸门有序控制,可显著提高金泽水源地关键水质指标达标率、抬升金泽水源地最低水位,又基本不影响流域及区域其他调度需求。     

供水水库群蓄供水次序与调度图双层优化研究

水库群供水规则中蓄供水次序与调度图彼此影响,如何实现二者联合优化是供水调度的难点。为此,提出了供水水库群蓄供水次序与调度图双层优化方法。首先合理拟定不同蓄供水次序,其次求解各次序对应最优调度图,最后通过模拟调度比选最佳蓄供水次序与调度图组合。应用该方法对宝鸡峡灌区六库混联供水系统开展了实例研究。结果表明,若上游水库先蓄水且先供水或下游水库先蓄水且先供水均会增大灌区缺水率、降低供水空间公平性,最优蓄供水次序为上游水库先蓄水、下游水库先供水。较现状调度方案,采用最优蓄供水次序及对应调度图组合可有效缓解灌区缺水状况,缩小分区供水效益的差异。本方法为水库群蓄供水次序与调度图联合优化提供了可行途径。     

降水变化条件下沿海地区暴雨潮位遭遇联合风险EI北大核心CSCD

为辨识沿海地区极端降水变化特性,并定量揭示其对暴雨潮位遭遇风险的影响,以华南沿海地区的深圳市为例,采用Pettitt方法检测1965—2016年极值降水的变异情况,根据变异年份划分研究时段,基于Copula函数构建了深圳市暴雨潮位的联合分布模型,对比分析了不同时期暴雨潮位遭遇的联合风险的变化情况。结果表明:1985年为深圳年最大1 d降水量的突变点;受极端降水特性变化的影响,对同一重现期的暴雨潮位组合而言,1985年之后暴雨潮位遭遇风险较1985年之前显著增大;Copula函数求解简便、适应性强,能够定量求解沿海城市暴雨潮位遭遇的联合风险。     

水生态文明城市与海绵城市的初步比较

结合文献资料及各地规划建设工作,初步梳理了水生态文明城市和海绵城市的区别与联系。结果表明,水生态文明城市和海绵城市虽然具有一定交叉性,但在技术源流、基本内涵、建设内容及构建途径上均有明显差异:水生态文明城市注重城市人水关系的整体和谐与协调,其服务目标的多元性和建设内容的综合性明显超过海绵城市;而海绵城市则专注于城市雨洪综合管理,其核心是将雨洪管理及低影响开发贯穿于城市规划建设,构建综合性城市雨污水系统;海绵城市是对城市雨洪管理的细化和深化,可视为水生态文明城市的一个重要组成部分;水生态文明城市建设应充分吸收融合海绵城市建设的经验与成果,更加有效地推动我国城市水问题的系统解决。     

基于随机森林与支持向量机的水库长期径流预报

水库长期径流预报对于研判水文情势变化和指导水库调度管理具有重要意义。针对云南龙江水库年、汛期和枯水期平均入库径流,利用随机森林从环流指数、海温、气压和前期月径流中选取关键预报因子,基于粒子群与交叉验证相结合的算法优选参数,建立随机森林与支持向量机模型,开展龙江水库入库径流预报研究。结果表明:太平洋中北部与西部气候因子对径流预报的影响较大,前期月径流对年、汛期径流的重要性偏低,但对枯水期的影响程度与部分气候因子相当。随机森林与支持向量机模型总体精度较高,模拟与预报的合格率均达到85%以上,平均绝对百分比误差均低于15%,支持向量机的泛化能力强于随机森林,但二者在局部极值流量处的预报精度尚有待提升。     

水生态文明城市指标体系的若干思考与建议

水生态文明建设是解决我国快速城镇化过程中资源环境问题的重要战略,受到社会各界的普遍关注。水生态文明城市指标体系对于水生态文明建设的具有引导作用,同时也是建设成效评估的重要依据;受各地自然地理和经济社会情况的影响,不同地区或部门出台的指标体系各具特色、同时差异明显。针对6个试点城市(济南、苏州、广州等)、山东省和江苏省以及水利部出台的水生态文明城市指标体系进行了剖析与对比,阐述了目前水生态文明城市指标体系中存在的主要问题;最后从有效性、完备性、规范性以及评估计算方法等方面提出了完善和改进我国水生态文明城市指标体系的具体建议。     

丰水地区县域节水型社会达标建设实践与思考

基于丰水地区节水型社会建设面临的基本形势和特点,以位于苏南丰水地区的苏州市相城、吴江两区为案例,系统梳理县域节水型社会达标建设的主要做法和措施,分析达标建设的成果和效益,并结合创建经验与体会,提出今后节水型社会发展建议,可为类似地区县域节水型社会达标建设提供借鉴.     

基于MSWEP数据的太湖流域降水特性分析

基于高密度的地表雨量站网资料生成基准降水量,采用分类指标、体积分类指标和定量指标,在0.1°×0.1°的栅格尺度上解析了1979-2016年汛期MSWEP(multi-source weighted-ensemble precipitation)日降水数据的误差特征,并剖析了MSWEP对于太湖流域多种特征降水要素的辨识能力。结果表明:MSWEP对日降水量存在一定程度低估,且在山丘区和太湖湖区的降水精度相对偏低,但与地表降水之间总体上具有较强一致性;MSWEP对太湖流域不同时段的极值降水量和台风降水量、梅雨量和汛期降水量也具有相当表征能力;MSWEP既反映了太湖流域西部特别是浙西山丘区地形对降水的强化作用,还反映了太湖湖区大型水域对降水的抑制作用;MSWEP也探测到受城市化影响太湖流域年最大1 d降水量在平原区东部存在高值地带。     

对雨洪资源利用的再认识

雨水和洪水是宝贵的自然资源,雨洪资源利用是具有悠久历史的重要水资源开发利用方式。近年来雨洪资源利用的实用性技术获得了蓬勃发展,但对其基本概念尚存在明显的认识误区,相关概念和术语的不规范使用给研究和实践带来了混乱。鉴于此,从有关历史和现实情况出发,根据水文学基本理论,对雨洪资源利用进行了再认识,明确了雨水、洪水的自然资源和水资源属性,阐明了雨水资源利用和洪水资源利用的基本内涵和定义,辨析了雨水资源利用和洪水资源利用之间的关系,并澄清了“雨水资源化”“洪水资源化”等术语的规范性。对雨洪资源的思考和认识有助于夯实雨洪资源安全高效利用的理论基础,为科学开展雨洪资源利用评价、规划和技术创新及应用创造了条件。     

基于改进NSGA-Ⅱ的龙江和瑞丽江梯级水电站联合优化调度EI北大核心CSCD

针对NSGA-Ⅱ应用于梯级水电站优化调度存在大量非可行解影响寻优效率的问题,考虑相邻阶段相互制约关系,提出基于个体面临时段双向约束技术改进的NSGA-Ⅱ。以龙江-瑞丽江流域的龙江水电站(上游)与瑞丽江一级水电站(下游)为例,建立多目标联合优化调度模型,优选典型年最优调度方案并与水电站独立调度对比。结果表明,改进算法解决了非可行解参与进化甚至收敛于非可行Pareto前沿的问题;随着来水渐枯,典型年Pareto前沿范围趋于缩小,龙江水电站汛期蓄水时间逐渐提前,枯水期水位下降时间滞后;与独立调度相比,联合调度的径流补偿作用使龙江水电站发电量略有减小,而系统总发电量增加3.47%~10.02%,也显著降低了瑞丽江一级水电站枯水期弃水量。