基于分层聚类的中国省际水资源复合系统状态辨识

随着人类活动对天然水循环扰动的不断增加,由水资源、社会经济和生态环境3个子系统所组成的水资源复合系统的耦合作用逐渐加强,认识水资源复合系统内的相互作用机理显得更加重要。以中国31个省级行政区为例,利用Kendall相关系数法和分层聚类法分析水资源复合系统间各个变量的相关关系,并辨析每个省级行政区水资源复合系统所处的状态。结果表明,水资源子系统与社会经济、生态环境子系统具有显著的相关关系,并且随着时间的推移,3大子系统间的耦合作用逐渐增强。根据分层聚类结果,我国31个省份的水资源复合系统共划分为7类,分别对应不同的水资源利用状态与经济发展模式。本研究可为水资源复合系统的综合管理提供理论依据。     

基于有限单元法的桩土接触分析及渗透稳定性评价

针对跨越工程对堤防安全的影响,采用有限单元法模拟桩与桩侧土之间的非线性"滑移破坏"。介绍了桩土接触分析和渗透坡降的计算原理,计算了某跨越工程塔基桩侧土体可能产生的缝隙宽度和深度,并在此基础上计算了土体的抗渗稳定性。计算结果表明,在各种不利荷载组合作用下,跨越工程右岸塔基的裂缝开展深度均较浅,裂缝未达到透水层;跨越塔对右岸大堤整体渗流场影响很小,不会危及堤防安全。     

三峡水库汛期水沙异步特性及沙峰输移时间研究

以三峡水库运用以来2003—2018年库区主要测站的水沙数据为基础,对上游来沙入库时刻水沙异步特性进行了统计分析,讨论了不同水位级情况下典型场次洪水过程中沙峰输移时间与不同影响因素之间的关系,并利用回归分析法得到了拟合程度较好的沙峰输移时间回归公式。结果表明:洪峰流量>30 000 m³/s的40场典型洪水过程,入库时刻沙峰超前、同步、滞后洪峰的场次比例分别为42.5%、42.5%、15%;金沙江下游向家坝等梯级水库蓄水运用后,沙峰在三峡库区的传播时间明显增长。由于水库不同运用时期汛期坝前水位变化范围不同,采用了分水位级的方式对库区沙峰输移时间与不同影响因素的相关性进行讨论,进而使用逐步回归的方法分别建立了拟合效果较好的沙峰传播时间公式,可为水库沙峰调度提供技术支撑。     

丹江口水库兴利效益影响因素分析

丹江口大坝加高后,作为南水北调中线工程水源地,其供水等兴利功能地位更为突出,而汉江上游降雨量的减少及梯级水库的调蓄,大大降低了丹江口水库的可调用水资源量。为充分发挥水库的兴利效益,通过对不同频率的来水进行调节计算,从供水满足率、年均发电量、年均弃水量3个方面计算分析起调水位、来水不确定性和汛限水位对丹江口水库兴利效益的影响。结果表明:①起调水位对来水频率＞90%的枯水年供水效益影响较大,由150 m提高至160 m,水库供水满足率可由44.38%提高至93.42%;对来水频率＜75.7%的年份其影响主要体现在发电上,起调水位越高,年均发电量越高,年均弃水量越小,起调水位由150 m提高至170 m至少可增加发电量10亿kW·h;②来水频率越大,水库供水满足率、年均发电量均越小;水库弃水和供水短缺在来水较丰时同时存在;③丹江口水库夏季汛限水位对水库兴利效益的影响比秋季汛限水位更显著;对至少有2 a为枯水年的3 a调节周期,汛限水位对弃水量的影响最明显;④兴利效益的主要影响因素为起调水位,除水库遭遇连续枯水年外,丹江口水库兴利起调水位为162 m,可满足不同水平年的供水需求。     

水文监测创新在2016年长江洪水测报中的作用

2016年,长江中下游发生了区域性大洪水。为保证洪水预报的水文资料需求,长江委水文局通过建立的由水文监测管理体系、水文监测服务体系、水文监测技术支撑体系、水文监测质量保障体系等四大部分组成的水文监测体系创新与关键技术,以“巡测优先、驻巡结合、测报自动、应急补充”的新型水文监测模式,大大提升了防洪监测的能力和水平。与往次防洪监测比较,在应对2016年的大洪水的过程中,长江水文测验的新型模式带来了测洪能力、技术水平、准确度、时效性的系统性提升,其中,流量测验时间缩短了73%~83%,水情信息到报率和准确率达到99.95%,远远高于国家标准。     

丹江口水库排沙清淤方法探讨

丹江口水库作为南水北调中线工程的源水库,延长其使用寿命、保证其长久良好地运行,不但有重要的经济意义,而且有更重要的社会意义。排沙清淤是保证丹江口水库能长期运用良好的重要措施。根据丹江口水库的自身特性,在变动回水区及其附近进行“防治型”排沙清淤是治理库区淤积泥沙的有效途径,与传统的坝前“治疗型”排沙清淤相比有许多优越之处。     

国内外干旱研究进展综述

为了将干旱这一自然灾害的研究引向深入,从干旱定义、干旱指数、干旱的监测与预测等方面,对国内外干旱研究进展进行了综述,分析了目前干旱研究存在的不足,指出干旱识别应做到定量化和客观化。通过干旱历史评估、实时监测和预测方面的理论研究和实践,提出了开展干旱监测及预测研究的主要发展方向,即应建立气象预报、水文模型、植被需水模型相结合的联合干旱预测模型。     

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

2022年长江汛期来水特枯,针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少,长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足,枯水期抗旱保供水困难等问题,充分考虑特枯水条件下的调度约束,分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标,研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案,并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导,2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m³,取得了良好的蓄水成效;枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m³/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。     

基于LISST的水库泥沙现场监测报汛系统

LISST-100X现场激光粒度分析仪可以现场获取大坝上下游水体含沙量、颗粒级配、温度等相关信息,具有较高的时效性,因此被长江三峡水利枢纽工程泥沙监测报汛系统所采用.该系统采集的即时泥沙数据信息能够很快传输到工程调度中心并作为工程调度运行的依据,为工程调度中心能够及时、全面获取水文泥沙信息提供了保障,该系统的建立也为水库泥沙监测报汛提供了方向.在系统建立过程中,对于数据分析、含沙量推算、系统运行模式等关键技术进行了探索和研究,取得了一些有用的成果.     

瀑布沟水电站中小洪水实时预报调度技术研究

通过分析大渡河瀑布沟水库上游与中下游来水特性、洪水遭遇规律和下游防洪要求等,对各种条件下设计洪水、典型大洪水进行调洪演算。根据预报预泄调度方案对原设计调洪规则进行了优化。结果表明,在不降低水库防洪标准和基本不增加下游防洪压力,并适度承担风险的前提下,水库最大下泄流量较优化前明显偏小,高水位持续时间也缩短。研究结果为今后实施中小洪水实时预报调度提供了技术支撑,并为进一步研究洪水资源化提供了基础。