改进的BP神经网络在双塔水库水质预测中的应用

疏勒河下游的瓜州绿洲水资源形成困难、水环境脆弱,属国家极端干旱荒漠自然保护区.研究利用加入动量项的BP神经网络并基于时间序列对1993年至2008年双塔水库水质指标年均值进行模拟和预测,确定模型参数为:输入节点数2,输出节点数1,隐含层数2,最小训练速率0.1,动态参数0.6,SIGMOID函数调整值0.9,允许误差0.0001,最大迭代次数10000.模型拟合相对误差值小于5％,预测检验误差小于10％.根据预测结果,水库在2009年至2013年属Ⅱ类水质,水质符合生活以及农业灌溉用水标准,但仍存在富营养化的风险.     

马莲河流域水资源供需量预测及平衡分析

根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况,将流域系统概化为5个水资源分区,并依据2020和2030年的社会经济发展速度和水利工程建设速度、分为12个方案,采用指标分析法对12个方案进行供、需水量预测。结果表明:2020年最大概率方案为社会经济高速发展、水利工程低速建设方案,流域总需水量6.45亿m3,供水量4.67亿m3,缺水率27.56%。2030年的最优方案为2020年社会经济高速发展、2030年社会经济低速发展,水利工程高速建设方案,流域总需水量10.33亿m3,供水量8.72亿m3,缺水率15.62%。按照供需平衡方案进行水资源分配,可促使流域综合缺水率逐年减少,促使流域的水资源能够更好地为高速发展的社会经济服务,从而提高流域的供水、用水水平,为流域生产、生活安全提供强有力的保障和支撑。     

厌氧-好氧工艺处理啤酒生产废水

根据啤酒废水属中高浓度有机废水,具有无毒有害的水质特点,将一套高效率的处理工艺(厌氧-好氧)设计应用于净化处理中.该工艺主要由厌氧的UASB反应器和好氧的SBR反应池构成,具有COD、SS的去除率高,设备运行稳定,工作效率高,且各个构筑物之间基本可实现重力自流,能够节约能耗的特点.并以兰州某啤酒厂为例,进水水质:COD 1 500～3 000 mg·L~(-1)、BOD_5800～1 600 mg·L~(-1)、p(SS)≤250～1 200 mg·L~(-1)、pH5～10,出水水质可达综合排放国家一级标准要求,各项指标的去除率分别为:COD97.7%、BOD_5 98%、SS 96%.     

入库流量中长期预报中几种方法的对比

对回归分析法、BP神经网络、RBF神经网络以及灰色GM(1,1)模型用于水文预报的精度进行了对比研究。结果表明:①BP神经网络与RBF神经网络对实测数据有着较好的逼近能力,且预报精度明显优于其他预报方法;②多元线性回归分析对实测数据的模拟能力和预报精度次于神经网络;③灰色模型对随机现象的模拟和预报很难达到精度要求,其水文预报精度不很理想。     

基于水土资源高效利用的淤地坝建设潜力分析

为进一步发挥淤地坝在控制水土流失、拦泥淤地等作用的同时,高效存蓄、利用水资源,以陇东半干旱区淤地坝建设的典型流域——司家沟流域为例,采用比例推算法确定淤地坝建坝潜力,采用目标推算法确定流域适宜建坝规模,对流域内的2座骨干坝进行防洪能力校核,结果表明:司家沟流域建坝潜力为10座,其中骨干坝2座、中小型淤地坝8座;该流域适宜建坝规模为9座,其中骨干坝2座、中小型淤地坝7座,应对原有的2座骨干坝配备泄洪设施、提高防洪标准,以确保防洪安全。综合分析认为:半干旱区淤地坝建设的传统目标主要是拦沙和淤地造田,近年来流域水土流失综合治理成效显著,水土流失量减少,造成很多坝系达到设计淤积年限后仍然未淤满,具有拦蓄利用雨洪水资源的潜力,在确保防洪安全的情况下,充分高效利用淤地坝拦蓄利用雨洪水资源的潜力,对缓解半干旱区水资源危机有至关重要的作用,骨干坝控制区域的水资源利用率应达到30%、中小型淤地坝控制区域的水资源利用率应达到25%。     

西峰区沟道雨洪资源可利用量研究

利用庆阳市西峰区的DEM数据、Quickbird资料和GIS软件对西峰区沟道特征进行分析,获得了雨洪资源计算所需的沟道属性,选取暴雨频率为1%~99%的情况,进行沟道雨洪特征分析。采取典型年法和单次暴雨分析法将暴雨频率与降水频率统一,计算出典型年的雨洪总量和单次降水的洪峰流量,得到降雨频率P=25%雨洪资源可利用量为3970.47×10~4m~3,P=50%为3842.82×10~4m~3,P=75%为1641.52×10~4m~3,P=95%为2008.87×10~4m~3。将西峰区内的沟道按照地理位置属性划分至沟道所属乡镇中,计算出不同降水保证率、不同乡镇的沟道雨洪资源可收集利用量,得到沟道雨洪资源量排名前三的乡镇为:什社、董志和后官寨。结果表明:西峰区不同降水保证率沟道雨洪资源量的基本趋势为高保证率雨洪资源量少,低保证率雨洪资源量大,与降水保证率总体趋势相一致,但是洪水频率跟降雨频率并不同步,在干旱年降水频率低时,洪水频率有可能较大,因此干旱年份对雨洪资源的利用就显得尤为重要。     

改进的PCA法在疏勒河流域水库水质评价中的应用

疏勒河流域属极端干旱荒漠气候,水资源的形成和赋存较为困难、水生态环境脆弱。为了加强对流域水资源的定量分析,提高水资源利用效率、更合理地开发利用有限的水资源,研究利用结合地表水环境质量标准的主成分分析法、选取流域内上、中、下游3个水库的典型断面从时间和空间角度进行水质评价研究,在去除监测项目中的重复信息得到的水质评价结果有:1997年之前双塔水库属I类水质,1997年后由于水库受水量减少和进入水体的污染物载荷量增大致使水质下降到Ⅱ、Ⅲ类,2000年以后水质基本维持在Ⅱ类左右,水质符合生活饮用、工业应用、农业灌溉、渔业养殖、景观娱乐等用水标准。2000年之后党河水库水质在I、Ⅱ类之间,水库上游人口稀少、敦煌市排污口在水库下游致使水体受到的点源污染较少,基本为非点源污染。2000年以来,赤金峡水库水质为Ⅴ类,因为玉门市排污口在赤金峡水库上游严重影响了水库水质,因此,加强石油河的污染治理及控制该河流上的点源污染刻不容缓。     

陇东地区取土场水土资源利用体系构建探索

陇东地区西平铁路甘肃段降雨量相对丰富,取土场取土后汇水面积大,形成有效径流时间短且流量大,径流资源利用匮乏,植被建设不够合理。本研究拟通过充分利用取土场取土结束后形成特有地貌和研究区丰富的降水资源,采用分级削坡型取土场边坡生态治理修复技术与高陡边坡生态治理修复技术模式,构建陇东地区取土场水土资源利用体系,加速修复取土场建设对区域生态环境造成的破坏,有效抑制取土场建设造成水土流失。     

马莲河流域水资源短缺风险决策应用研究

根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况,将流域概化为5个水资源分区,并根据社会经济发展和水利工程建设速度,采用指标分析法进行2020年和2030年供需水量预测和平衡分析。对12个供需方案进行专家概率咨询,计算出期望供需水量和期望缺水率。最后利用决策树法进行风险分析,并对决策树法进行改进,将专家咨询概率法引入到决策树敏感性分析中,根据专家概率咨询结果对备选最优方案进行再次筛选,最终得到2020年、2030年的最优水资源供需分配方案。经敏感性分析后,得到2020年社会经济高速发展、水利工程高速建设方案为最优决策方案,流域总需水量为6.45亿m3,供水量为6.00亿m3,缺水率为6.50%;2030年的最优方案为2030年社会经济低速发展、水利工程高速建设方案,流域总需水量为10.33亿m3,供水量为8.72亿m3,缺水率为15.62%。     

焉耆盆地地下水合理开采量研究

针对焉耆盆地大量引用地表水灌溉,造成地下水水位大面积上升,引发严重土壤盐碱化的现实状况,设计了5种增加地下水开采量、减少地表水引水量的方案,并运用数值模拟模型对各方案进行模拟和预测。焉耆盆地合理地下生态水位上限是防止地表土壤盐碱化的地下水水位,埋深为3.2 m;下限是防止地表植被退化的水位,埋深为4.5 m。根据不同开采方案的模型预测结果,结合地下水生态水位,并考虑地表水、地下水的转化关系,确定焉耆盆地不引起地表生态环境退化的地下水可持续开采量为3.8亿m3/a。