关于湖南水利现代化顶层设计的探讨

水是基础自然资源,是生态环境的控制性因素之一,同时又是战略性经济资源,也是一个国家或地区综合实力的有机组成部分。2011年中央一号文件提出"要努力走出一条中国特色水利现代化道路",为新时期水利改革和发展指明了方向。文章介绍了湖南省水利现代化的现状及基本特征,根据对现代化内涵的理解,分析湖南水利现代化的内涵和特征,并结合湖南的省情和水情,提出推进湖南水利现代化进程的指导思想、主要目标和保障措施。     

西洞庭湖南咀站月平均流量估算模型对比研究

为探讨广义回归神经网络(GRNN)、BP、小波神经网络(WAVE)在径流预测中的适用性,以西洞庭湖南咀站为例,通过EMD方法对1956—2008年南咀站月平均径流量序列进行分解,结合相关性分析分离出与安乡、南咀站月平均水位、流量等输入因子相关的IMF分量,引入BP、GRNN、WAVE算法建立径流估算模型,重构南咀站月平均流量序列。结果表明:①除IMF2分量能量最高、振幅最大,贡献率73.238%,南咀站月平均径流量其他分量随分量级数增大,振幅减小,能量减小,周期增大,贡献率减小;②南咀站月平均流量分量IMF1—3与安乡、石龟山站水位流量极显著正相关,趋势项与石龟山站月平均水位、安乡站月平均流量极显著负相关,与石龟山站月平均流量显著负相关,其他指标相关性均不显著;③同一模式,GRNN算法均优于BP算法(Factor模式下除相对误差外)、小波神经网络算法(IMF-7模式下除均方根误差外),同一算法,Factor模式均优于IMF-7模式,IMF-7模式优于IMF-4模式(除GRNN算法外)。     

东洞庭湖近期冲淤演变分析

东洞庭湖洲滩水域存在较明显的动态变化,在长江与洞庭湖关系不断变化的影响下,洞庭湖出口七里山站的年水沙总量呈不断衰减趋势,三峡工程运用后,东洞庭湖水位、流量、含沙量等基本水文特征出现了明显下降或减小的变化。自1973年荆江裁弯完成后的45年,多年平均汛期4-8月径流量在年内占比61.2%～66.4%、输沙量占比56.4%～56.7%之间,变幅不大,相对稳定。根据地形冲淤与输水输沙量分析,2003年以来东洞庭湖呈冲刷状态。计算分析表明,三峡工程运用后,磊石山的水体年平均含沙量介于0.035～0.048 kg/m~3之间,东洞庭湖计算冲刷量与实际冲刷量的误差在50%以上,因地形变化较大,在东、南洞庭湖交界的磊石山进行水沙监测已有必要。     

城陵矶防洪控制水位的探讨

长期以来城陵矶控制水位既是堤防设计水位又是蓄洪工程调度运用水位,这一直是长江中游防洪问题争论的焦点。从分析现有江湖关系条件下的长江洪水特征出发,以长江中游防洪体系既定的布局为基础,结合三峡水库的调节作用,根据模型模拟结果和实际水情,提出将堤防设计水位与蓄洪工程调度水位分开,近期莲花塘防洪设计水位采用历史最高水位35.80 m、蓄洪工程调度水位采用34.4~35.80 m为宜。     

三峡工程运行后洞庭湖松滋口建闸防洪影响分析

三峡工程运行后,长江荆江河段防洪标准达到100年一遇,为洞庭湖松滋口建闸提供了有利条件。本文通过运用长江和洞庭湖水沙数学模型,对再现1998、1935和1954年典型洪水时进行数值模拟计算,从建闸后长江中游防洪情势、与澧水错峰调度效果以及泥沙淤积趋势等方面分析了松滋口建闸防洪影响。结果表明,松滋口建闸对洞庭湖区防洪作用明显,对荆江河段防洪影响不大,对城汉河段防洪有积极作用,闸前河段泥沙淤积厚度略有增加,对其他河段冲淤变化影响不大。     

西官垸分洪闸设计流量的确定

蓄洪垸分洪闸的设计流量原来一直采用定时蓄满的平均流量作为设计流量。文章以西官垸分洪闸为例。提出采用典型年的实际洪水过程演算，河段允许泄量的洪水最大流量作为分洪设计流量。对同类工程设计中的水文水利计算有一定的借鉴意义。     

下荆江七弓岭弯道裁弯的水情效应研究

三峡水库蓄水运用以来，下荆江七弓岭弯道段出现凸岸侧冲刷、凹岸侧淤积的现象，八姓洲狭颈宽度因崩岸缩短，存在裁弯的风险。基于原型观测资料，分析七弓岭弯道裁弯具体位置，设计裁弯新河道，建立长江中游-洞庭湖一二维耦合非恒定流模型，评估典型工况下七弓岭弯道裁弯带来的水情效应。结果表明，七弓岭弯道裁弯将造成汛期高洪水位下城陵矶水位升高0.03～0.04 m,枯期藕池口分流比减少0.09%、断流天数增加5 d,监利站月均水位下降0.04～0.11 m、七里山站月均水位上升0.01～0.04 m等影响。研究成果可为判断城陵矶附近防洪形势及提出相关应急预案提供技术支撑，对保障区域防洪安全及江湖汇流段治理和防护具有参考价值。