深厚砂砾石覆盖层坝基渗控方案与瞬态坝坡稳定研究

为减少修筑在深厚砂砾石覆盖层上土石坝的渗流损失，提高大坝的安全稳定性，针对某深厚砂砾石覆盖层心墙土石坝，提出一种“库盘水平铺盖+坝基砼垂直防渗墙”空间正交组合渗流控制体系。利用Geo-studio软件耦合Seep/w和Slope/w模块进行坝基渗流方案模拟，基于饱和-非饱和渗流理论研究库水位骤降速率对坝坡瞬态抗滑稳定性的影响。通过对比渗流稳定性态约束条件和经济技术条件，提出坝基渗控最优方案。研究表明，“库盘水平铺盖+坝基垂直砼防渗墙”空间正交组合渗流控制体系在技术经济方面优势显著，可为类似坝基条件下土石坝渗流控制和安全调度运行提供一定的技术参考。     

考虑水文非一致性变异的河道基本生态流量

考虑水文非一致性变异提出河道内基本生态流量阈值的计算方法与模型,并将其应用于湟水干流上游西宁断面进行例证。采用Mann-Kendal检验和滑动t检验进行水文非一致性变异综合诊断,经还原修正以水文变异前天然流量过程为基准,分别利用广义极值分布流量众值法、历时曲线法、改进年内同频率展布法计算河道内生态流量过程,取其外包线作为河道内基本生态流量阈值。结果表明,西宁站年径流量时间序列突变点是2000年,经还原修正,利用天然径流资料计算得到西宁站枯水期、平水期、丰水期的基本生态流量阈值下限均值分别是11.0、17.6和27.5 m3/s,阈值上限均值分别是17.0、35.6和56.0 m3/s。与已有结果对比,生态流量阈值计算方法具有一定的合理性,更加贴近具有季节性的湟水干流水文生态系统。     

基于可持续发展的金昌市水资源优化配置研究

为了实现水资源的可持续发展,结合WEAP的预测决策功能模拟计算水资源配置方案,利用大系统分层模糊优化理论提出了水资源配置方案的评价模型。研究根据金昌市水资源利用现状,设计了3种水资源配置方案,并综合考虑水资源开发利用的可持续性、协调性和公平性,以可持续发展系数最大作为目标函数进行方案的评价择优。结果表明:调整产业结构、压缩灌溉面积、规划外调水源和推行高新节水技术是金昌市实现水资源可续发展切实可行的措施。     

金昌二坝渠调水系统水能水量优化调度研究

针对金昌市二坝渠调水系统中供水水库与受水水库间输水渠有较大落差的特点,为解决输水渠不合理的年调水流量过程造成渠道梯级电站弃水量较大和受水水库供水综合效益低等问题,研究以水库缺水量最小和渠道蕴藏水能资源最大为优化目标,建立了调水系统水能水量联合调度模型。采用基于Pareto强度的多目标遗传算法求解调水流量序列的非劣解集,并基于最优调水流量过程利用"优化-模拟-仿真"的技术框架模拟分析了供水水库与受水水库的调度函数与调度规则。结果表明:优化调度方案合理可行,提高了渠道调水的有效性,增加了受水水库的综合效益,获取调水与发电双赢。     

基于3E决策的崆峒水库优化调度

传统的水库调度以兴利和除害为主要目的,而基于3E决策的水库调度则实现了水库经济、社会和生态的多目标优化调度。首先采用逐月最小和频率计算方法计算最小生态流量和适宜生态流量,选定适宜于崆峒水库的生态流量;然后建立3E模型,采用二元比较模糊决策分析方法确定各个目标的不同权重,将多目标单一化;最后采用粒子群算法对模型进行求解。求解结果表明:使水库供水效益最大的供水量为4 622×10~4m~3,其中农业总供水量3 630×10~4m~3,工业和生活总供水量992×10~4m~3,而维持生态基流的生态用水量为2 311×10~4m~3。这可为水库的后期调度提供决策依据,也为水库的供水矛盾体提出了加强水利改革的建议。     

心墙构造特性对土石坝稳定性的影响分析

基于Geo-studio研究了粘土心墙防渗体渗透系数、心墙高度和心墙上游坡度变化等构造特性对土石坝渗流和坝坡稳定的影响,采用影响因素正交组合试验设置不同的心墙构造特性参数及其因素水平组合,以坝壳下游渗流流速、心墙浸润线逸出比降和上下游坝坡稳定最小安全系数作为评价指标筛选出心墙最优的特性组合。结果表明,对坝体渗流稳定影响的显著水平依次为心墙渗透系数心墙高度心墙上游坡度;对坝坡稳定影响的显著水平依次为心墙高度心墙渗透系数心墙上游坡度。根据心墙构造因素的显著性分析结果,方案4(A2B1C2)为最优心墙构造特性组合。     

石羊河流域水权管理制度框架研究

石羊河流域地处内陆干旱区,是典型的资源性缺水地区。水权制度建设是优化水资源配置的基础工作,将区域水权分配与行业取水许可管理有机结合,对高效配置水资源,建立和完善流域水市场,实现流域水资源的可持续利用和经济社会的发展有重要的现实意义。本文以石羊河流域水资源开发利用现状为依据,尊重历史,承认现实,统筹生产、生活和生态用水,提出流域的水权内涵、界定原则和初始水权分配方案;并对开展流域水权交易和水权管理的制度体系建设提出了相关建议,为石羊河流域水资源合理配置,确定水权分配方案,开展水权交易,建设水权管理制度等提供理论依据。     

湟水干流西宁段河流健康评价模型

为识别河流健康状况和揭示河流受损成因,基于河长制工作任务构建了五方面29项指标的河流健康评价指标体系,确定了评价指标的赋分标准与权重,提出了河流健康评价模型,将其应用于湟水西宁段河流健康评价工作。结果表明,准则层指标水资源保护60分,水环境治理65分,水生态修复54分,水污染防治35分,水域岸线管理63分,评价区域河流健康综合得分56分,评价等级为Ⅲ级,属亚健康水平,达到黄色预警。河长应在一定程度上组织对该段河流进行保护、修复、治理和管控。