基于多模型随机组合的水文集合预报方法研究

准确、可靠的水文预报是水资源开发利用的基础。集合预报以概率或区间的形式表征预报的不确定性,是未来水文预报研究的重点发展方向。本文提出了一种基于多模型随机组合的水文集合预报方法。首先通过加权形式将多种预报模型进行组合;再采用多目标优化算法率定各成员模型权重的上、下限;最后在优化的上、下限内随机生成权重以构建集合预报。以汉江黄金峡水库中长期径流预报为研究对象,考虑月、旬两种预见期,构建了六种单一预报模型,采用非支配排序遗传算法对权重进行优化后得到集合预报样本。结果表明：所提方法能更好地反映预报的不确定性,且均值预报结果明显优于贝叶斯模型平均法和单一确定性预报模型,具有一定竞争力。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯对大豆蛋白塑料改性作用研究

用模压的方法制备了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性大豆分离蛋白质(SPI)塑料。表征了GMA改性SPI塑料的力学性能、耐水性,并分析了GMA与SPI之间的相互作用。结果表明GMA在模压过程中,环氧基与蛋白质分子间发生接枝和交联反应,同时自聚,在GMA含量较低时可以同时对SPI塑料起到增强和增塑作用,但是随着GMA含量增加,交联作用增强,塑料的断裂伸长率下降。     

河流突发水污染事件的水库应急调度流量研究 ——以珠江上游红水河为例

珠江是云南、贵州、广西、广东等地的重要水源,研究该流域内水污染物的运移扩散过程及突发河道水污染事件处置对策对于供水安全极为重要。假设枯水期内龙滩水库下游约12 km处(广西天峨县)发生排放未达标污水的突发事件,设置了水库应急调度方案集。采用EIAW11软件包中的水质模型模拟污染物的运移过程,模拟了不同浓度污染物(以BOD为例)在不同河道流量下的下游各断面的浓度变化过程。结果表明,该模型能较合理地模拟污染物的迁移过程和影响范围,分析得出使污染物浓度达标需要的龙滩水库下泄流量,并能根据不同达标位置对突发水污染事件做到准确调度,最大程度减少水资源的耗损,充分发挥龙滩水库的作用。模拟结果可为珠江流域突发水污染事件应急方案的制定提供一定科学依据。     

不同潜在蒸发估算方法对黄土高原渭河径流模拟的影响研究

蒸散发是地表水文过程的重要环节,潜在蒸散发对水文过程模拟和预报具有重要影响。以渭河北道水文站上游作为研究区域,采用Penman-Monteith法和E-601型蒸发皿的潜在蒸散发数据(PET601)分别驱动SWAT模型,使用SUFI-2优化算法进行参数敏感性分析与模型率定、验证以及不确定性分析。结果表明,不同方法所得潜在蒸散发量值差异较大,都具有相似的年内分布,PET601法潜在蒸散发量低于Penman-Monteith法。使用PETP-M和PET601驱动水文模型模拟径流过程,结果显示这2种数据下的水文模拟精度较好,PET601法更适合黄土高原的渭河流域,潜在蒸散发的偏差对于水文模拟的影响由于模型参数的调整明显削弱很多。研究成果将在黄河流域生态保护中为区域蒸散发量的管理提供参考。     

陕西引汉济渭工程的多目标调度方案风险评价

陕西引汉济渭工程是解决陕西省关中、陕北缺水的跨流域调水工程,为了工程效益切实发挥,有必要对水库群调度方案进行风险评价。针对黄金峡水库优先供水和三河口水库优先供水的2种调度模式下的方案,从调度的目标出发建立了引汉济渭调水工程多目标调度风险评价指标体系,用层次分析法对各指标的权重进行赋值,采用逼近理想解的排序法得到了各调度方案的风险值,为最终决策提供技术支撑。对2种优先供水模式下的调度方案分别进行评价,供水风险不足指标是方案综合风险的最主要影响因素;黄金峡水库优先供水的模式一的2个方案比三河口水库优先供水的模式二的2个方案综合风险率小且供水恢复性好。推荐模式二下的2个方案。     

青藏高原大通河流域气候要素时空演变特性分析

以青藏高原大通河流域为研究区域,将流域内及周边5个气象站1960-2012年的年降水、年均气温及年潜在蒸散发作为研究对象,利用气候倾向率法、Mann-Kendall法、滑动平均和小波分析法对各气候要素的演变特性进行了分析,以期为大通河流域水电站梯级调度运行、减轻旱涝灾害及其影响提供科学依据。结果表明:153a以来,大通河流域年降水以0.60 mm/a线性趋势不显著增加,年均气温以0.03℃/a的线性趋势显著增加,而多年潜在蒸散发却以0.94 mm/a线性趋势不显著减小;2流域年降水受祁连山及季风的影响,在东西方向自西南向东北逐渐增加,在流域的中游达到最大;受海拔的影响,年均温度的空间分布东高西低,南低北高,最高温度出现在流域中下游;而流域年潜在蒸散自西南向东北呈现带状相间的分布规律;3该流域年降水、年均气温均未出现突变,流域年潜在蒸散发在1970及2008年出现突变;4周期分析显示,流域年降水序列周期为17、28 a左右,年均气温周期为8、15 a左右,年潜在蒸散发序列周期为18、30a左右。     

某大型水电站异常振动和出力不足问题研究

以我国自主研发的600 MW级混流式水轮发电机组投运后的运行状态为例展开研究分析。针对该大型水电站高负荷区出现的异常振动和最大出力不达标的严重问题,从问题的产生机理分析和故障诊断入手,先对引起异常振动的原因展开分析,然后通过对现场稳定性和出力测试结果进行评估,提出了对机组实施改进的方案,即沿着水轮发电机组转轮叶片的出水边进行切割修型,并同时对泄水锥进行改进,再结合数值和同步模型试验的模拟结果进行比较分析,成功地解决了该水电站的高负荷区域异常振动和出力不足问题,并由此提炼出一套较为完整的针对这一类型问题的分析和处理通用方法。     

越流系统水流运动规律研究综述

阐述了越流系统水流运动规律研究的必要性,介绍了该领域的国内外研究现状,对越流系统研究方法及模型的建立、低渗非达西流的存在性、低渗非达西流的判据以及有关低渗非达西流的模型与运动方程等问题进行了评述,指出越流与低渗非达西流的耦合问题是今后越流系统水流运动规律研究的一个重要的发展方向,需要从不同的空间尺度和时间尺度两方面对越流系统中水流的非达西作用以及固结、弹性储释水等对水流的影响开展研究。     

基于LabVIEW的蓄电池内阻测试仪的设计

采用暂态直流小电流电量比较法对蓄电池内阻进行测试,设计了上位机数据采集控制软件,构建了基于LabVIEW组成的实时内阻测量系统.实际运行表明,该系统实现并提高了蓄电池内阻测试的准确性和稳定性.     

用地面压裂施工资料求取煤岩岩石力学参数的新方法

提出了应用常规的地面压裂施工压力资料求取煤层岩石力学参数的一种新方法.该方法首先由压裂过程中的地面施工压力计算井底压力，再根据煤岩压裂易形成短宽缝的特点，利用改进的KGD模型，结合受压力控制的煤岩压裂滤失模型，确定了与裂缝扩展延伸相应的缝中压力计算公式.