从虚拟水角度评价黑河中游农业水资源的利用

利用水资源模型输出的蒸散发量,从虚拟水角度对黑河中游农作物初级产品的虚拟水含量、虚拟水贸易、水资源利用率和农业发展代价分担等内容进行了评价.结果显示,该地区农作物初级产品虚拟水含量多年平均为1.18 m3/kg;虚拟水输出量在2000年相当于黑河莺落峡出山径流量的22.4%;1988～2000年农作物水资源利用率从20%提高到了30%;农业发展代价的约70%由下游地区承担.认为现阶段需要以节水灌溉和流域综合管理为主,来解决经济欠发达干旱区的水资源、流域整体协调发展问题.     

水电梯级开发对水资源时空分布的影响研究

水电梯级开发必然会导致水资源的时空分布发生改变.以清江流域为例,采用两种归一化水体指数模型,分别从TM/ETM 遥感数据中提取水域面积,定量研究水电梯级开发对水资源分布的影响.研究表明,两种模型都能从TM/ETM 遥感数据中准确提取水体信息,并且模型简单、计算速度快,适合用于水资源的动态监测;清江中下游水域面积从梯级开发前1987年的近60km2,提高到2004年的110km2左右.     

金沙江下游梯级汛前联合消落控制方式研究

流域梯级水库群汛前消落控制是水库调度的关键问题之一,而传统的判别系数法在确定水库群消落次序时未考虑弃水风险的存在,难以满足实际消落控制需求。为此,以金沙江下游梯级枢纽为例,构建了梯级水库汛前消落控制模型,针对不同典型来水并通过设定梯级各水库不同消落时机代入模型进行模拟调度,得到了梯级不同时机组合所对应的发电量和弃水量,从中推求出不同来水情景下兼顾发电和弃水的梯级水库最优消落时机。结果表明,确定的梯级消落控制方法能很好地适应不同的调度需求,可为金沙江下游梯级水库消落调度工程应用提供指导。     

基于最小二乘法及信息熵的短期水文预报组合模型的比较

为探讨组合预报中平均加权法的实用性,以三峡流域宜昌站为例,建立了基于最小二乘法和信息熵理论的两种径流组合预报模型,并将组合预报结果与原单一模型的预报结果做了对比,选取具有代表性的预报精度评定指标检验预报精度。结果表明,两种组合预报模型均显著改善了预报精度评定指标,提高了短期水文预报精度,突破了传统单一水文预报模型的局限性,实际应用时可根据预报精度评定的侧重点选择合适的组合预报模型。     

考虑随机来水的水电站中长期发电调度多重风险分析

为了分析来水不确定性导致的水电站发电风险,构建了日径流随机模拟模型,模拟生成了长系列径流序列,建立常规调度和优化调度模型,并将模拟径流序列作为输入驱动调度模型。以年均发电量、发电稳定性、弃水量、发电保证率、蓄满率为主要风险指标,建立了发电风险分析的指标体系。在此基础上,以三峡水库作为调度模型的研究实例,比较了常规调度和优化调度的风险水平。结果表明:优化调度较常规调度年发电量增加约5%;信息熵结果显示优化调度模型不确定性较小,更加稳定;优化调度弃水量约为常规调度的50%,且优化调度降低了出力破坏风险。文中给出的优化调度模型所得调度过程在经济效益及风险控制方面都有较优的表现。     

三峡库区枝状河网水动力过程实时模拟

基于圣维南控制方程组,针对三峡库区朱沱—坝址河段,采用θ半隐方法离散动量方程的水位梯度项,运用欧拉-拉格朗日方法求解动量方程的对流项,利用有限体积法离散连续性方程,结合预测校正法将枝状河网稀疏线性系统分解为若干三对角子系统,建立了一种可实现河网系统速度-压力耦合问题简单、快速及高精度求解的一维枝状河网水流数学模型。选用2005年、2006年实测水位资料对该模型进行率定与验证,水位计算误差一般＜10 cm,流量计算误差一般＜5%,数学模型计算结果与实测资料符合较好,表明模型精度较高。在单核串行效率测试中,模型模拟1 a水流过程耗时约23.7 s,实现了三峡库区枝状河网水动力过程的实时模拟。     

一种湖泊分级分期旱限水位确定与动态控制方法

在抗旱领域,我国至今尚未建立起可用于抗旱应急管理工作的水位(流量)等干旱特征指标,水文报旱、旱情预警、抗旱会商、应急响应、水量调度等抗旱应急管理工作往往缺乏科学依据.在2011年水利部制定的《旱限水位(流量)确定办法》中,首次提出了旱限水位的概念,但没有具体针对湖泊制定旱限水位确定方法,且参照江河和水库旱限水位确定方法...     

WRF模式云微物理过程对三峡库区降水模拟的影响

以三峡库区为研究区,针对库区发生的一次典型降水过程,对中尺度天气模式WRF在五种不同云微物理过程参数化方案下的三峡库区降水模拟进行分析,并运用同期降水资料评估不同云微物理方案对三峡库区降水的模拟效果,以优选数值天气模式中的云微物理方案。结果表明,WRF模式下不同云微物理方案模拟的降水差异较明显,WSM3类简单冰方案和Ferrier(new Eta)微物理方案在面平均降水量、降水分布等指标上能更好地反映实况,而WSM5类方案的模拟结果与实测值差异较大,选择合适的云微物理过程参数化方案对WRF模式能提供较好的降水模拟结果。     

基于模糊集合理论和集对原理的径流丰枯分类方法

在分析现有基于集对分析的年径流丰枯分类方法不足的基础上,考虑径流等级划分的模糊性和径流的年内分布特性,提出模糊化径流分级标准,并引入基于径流分布的年内丰枯贡献权重因子,得到年径流对于各个等级的综合隶属度,进而利用集对分析方法判断年径流的丰枯等级。利用所提方法对溪洛渡径流丰枯等级进行分析,结果表明该方法较于单一的集对分析方法能更好的描述径流丰枯状态。     

基于改进的时频自适应胶囊网络轴承故障诊断方法

轴承是保障旋转机械安全运行的关键部件,传统的故障诊断方法在轴承复杂多变的运行环境中故障特征提取难且识别难度大。为此,提出了一种基于改进的时频自适应胶囊网络轴承故障诊断方法。首先,将一维原始振动信号通过EEMD-HHT特征增强方法转化为复合时频结构数据,增强非平稳信号特征的可分性;然后,改进原胶囊网络卷积层,用于自适应深度提取振动信号的时频结构特征;最后,针对卷积神经网络的平移不变性引入胶囊层,采用动态路由算法学习储存特征信息,并实现故障类型智能诊断。试验结果表明,所提方法较现有方法具有更强的故障敏感特征挖掘能力、更高的诊断精度及工况自适应能力。