基于多源数据融合的河道冲淤监测技术

开展河道陆上和水下地形测量时,单一的测量方法和孤岛数据已经满足不了河道数字化发展。提出了基于多无人智能系统协同采集河道数据,融合构建三维模型,计算分析冲淤量的监测技术方案,并开展了荆州长江大桥冲淤监测项目和公安河弯段河道地形观测项目试验。结果表明：该技术方案精度能够满足大比例尺河道冲淤监测项目要求,构建的三维模型能提升监测数据整体质量;三维模型平面精度高,在陆上三维模型高程精度方面,低密度植被覆盖的区域有94.2%的点误差在0.25 m以内,高密度植被覆盖的区域有82.91%的点误差在0.25 m以内;项目监测效率整体提升20%以上。该技术方案与传统作业方式相比,数据产品形式更加丰富,监测质量和效率明显提高,在大部分河道测区具有较高的可行性。     

基于ARIMA和EEMD的东江流域季节降水预报研究

东江流域水资源对保障广东省社会、经济发展具有十分重要的作用。季节降水预报是科学进行水资源管理的基础,运用2种不同方法(单纯ARIMA方法、耦合EEMD-ARIMA方法),对东江流域不同季节的降水预报进行了建模与检验,结果表明耦合EEMD-ARIMA方法比单纯ARIMA预报精度高。研究成果可为东江流域制定合理的水资源管理计划提供科学依据和技术支撑。     

长江宜都水文分局远程在线水文监测平台概述

长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局宜都分局以高坝洲水文站全部水文要素在线监测为基础,建设了远程在线水文监测平台。介绍了宜都分局远程在线水文监测平台的初期实践运用情况。监测平台的改进与升级增加了视频监控模块、数据传输存储模块、数据分析模块、预警模块、工况监控模块、安全监控模块和系统展示模块等,提高了测站管理的工作效率。可为水文监测精细化管理及长江"智慧水文"发展奠定基础。     

基于激光散射原理的含沙量快速施测方法研究

含沙量是水文基本资料收集的一项重要内容,传统的采集水样后烘干称重的方法已不能满足现代对时效性的要求。基于Mie散射原理,提出了采用激光粒度仪分析仪转换含沙量的方法。该方法的实施步骤是:首先配置若干悬移质含沙量已知的水样,然后通过激光粒度仪分析其泥沙颗粒级配分布的体积浓度,率定出体积浓度与重量浓度之间的转换关系,在分析泥沙颗粒级配分布的同时快速转换出悬移质含沙量。试验结果表明:该方法可在采用激光法进行悬移质泥沙颗粒级配分析的水文测站使用,因为水文测站固定断面悬移质泥沙颗粒级配分布精度可控,建立转换关系简单、速度快、精度高,在悬移质含沙量快速施测方面具有很好的推广前景。     

基于变异分析的气候变化与水电工程水文水资源效应研究——以东江龙川站为例

由于受气候变化、人类活动及流域下垫面变化等因素的影响,许多水文要素序列不仅在年际形式上发生了变异,而且其年内分配特性也发生了不同程度的变异,严重影响了水利工程的规划设计以及水资源可持续利用和优化调配。以东江龙川站为研究对象,借助水文变异诊断系统研究气候变化与水电开发的水文水资源效应。计算结果表明,龙川站年径流序列由于受枫树坝水电工程的影响在1972年发生了跳跃强变异,而其年内分配指标GI、Cd和Cv分别在1973年、1973年和1968年发生了跳跃强变异,而降水序列的GI和Cv指标受气候变化的影响分别在1968年发生了跳跃弱变异和中变异。采用均值差异法计算气候变化和水电开发驱动力对径流年内分配指标GI、Cd和Cv的贡献率,结果分别显示约60%、62%和45%是由于枫树坝的建设运行造成的下垫面变化引起的,约40%、38%和55%是由气候变化引起的,总的来看与变异诊断结果相吻合,说明龙川站年内分配情势主要受枫树坝水库的建设运行影响较大,水库的调节作用使得径流变幅减小,均匀性增加。     

长江上游梯级水库群应急调度下荆江河段特殊水情分析

近几年来,荆江河段多次出现特殊水情,改变了测站水流特性,加大了水文测验工作量。重点分析了2015年"东方之星"客轮翻沉事件抢险中三峡水库应急调度对监利站水位流量变化、2017年"长江1号洪水"对荆江河段的影响及测站水位流量关系的变化。分析表明,特殊水情影响了测站的水流特性和区间的水量交换规律,导致水位流量关系线型异常。由于气候变化、三峡水库应急调度、生态调度及洞庭湖洪水顶托等影响,荆江河段特殊水情还有可能发生,甚至成为一种常态,因此提前做好应急监测方案至关重要。     

三峡水库蓄水后荆江段低水期水面线变化分析

为了分析三峡水库蓄水以后荆江河段水面线的变化,采用2002～2016年实测水文资料对荆江河段低水期水面变化进行分析。分析结果表明:荆江河段水面线呈明显下降趋势,低水时同一流量下各站水位也有一定程度下降,但枝城站水位下降幅度不大,沙市站水位下降较为明显,其可能原因是受河道局部冲淤影响较大。     

1960—2013年昭通市极端降雨时空演变规律研究

气候变化引起的极端降雨量级和频次变化已经引起了广泛的关注,极端降雨演变规律的研究对于区域防洪减灾和水资源管理具有重要意义。基于昭通市及其周边的16个气象站点1960—2013年共54 a的降雨数据,选取世界气象组织推荐的6个极端降雨指数,采用线性趋势分析、Mann-Kendll法和滑动T检验等方法分析了昭通市的极端降雨时间演变规律,并基于ArcGIS10.2采用反距离插值法(IDW)分析了昭通市极端降雨指数的空间分布格局。结果表明:在趋势演变方面,昭通市的总降雨量PRCPTOT有下降趋势;而反映极端降雨量级的3项指数SDII,RX5day,R95p均呈上升趋势,其中RX5day上升趋势显著;而R10mm和CWD这2项反映极端降雨频率的指数均呈下降趋势,其中R10mm下降趋势显著。在空间分布方面,昭通市6项极端降雨指数具有较高的空间异质性,东北部降雨量级和频率较高,中部趋缓,而西南部总体上相对较低。相关分析的结果表明昭通地区极端降雨指数与高程呈现负相关关系,极端降雨主要发生在低海拔地区。研究成果有助于加深对该区域极端降雨发生规律的认识,为区域防洪减灾和水资源管理提供参考。     

巴基斯坦卡洛特水情遥测站网通畅率提升方法探索

随着"一带一路"倡议的实施与推进,水电开发对水文预报服务要求也越来越高。收集全面、准确、可靠的流域水文资料,建设稳定可靠的水情遥测系统对水电项目施工进度及施工安全至关重要。巴基斯坦卡洛特水电站水情遥测站网在建成之初存在诸多问题,卡洛特水情遥测组针对故障问题,采取相应的处理措施,使北斗卫星报汛通畅率到达95. 9%。     

巴基斯坦卡洛特水电站施工期水文气象服务实践

为克服和解决吉拉姆河流域所属权的特殊性、安全环境的复杂性、水文资料的不完整性给卡洛特水电站施工期水情气象服务造成的诸多困难,通过分析整理历史资料,构建了代表性较强的自动测报与预报系统,对较大无控区间采用气象形势预测与水文比拟的方法进行了流量预测预报等工作,不断提高预报精度。实际运行情况表明,该电站自动测报系统稳定,水情预报精度较高,取得了较好的社会和经济效益,可为类似项目提供经验借鉴并起到一定示范效应。