三峡水库香溪河库湾水质预测

选取有代表意义的库区支流香溪河为研究对象,重点研究三峡建库后库湾的水质情况。以兴山水文站的实测资料为依据建立香溪河的一维流场模型,模拟其现时状态的流场,再用各断面水质的实测数据拟合模拟其水质场。在此基础上预测三峡水库蓄水达到１７５ｍ的设计水位时,香溪河库湾的水流运动和水质变化,为库湾水环境保护与管理提供依据。     

水动力调控三峡库区支流水华方案初步研究

针对三峡水库蓄水运用后支流库湾春季水华频现问题,利用MIKE 21模型建立了香溪河—三峡库区整体平面二维水动力数学模型,对春季不同水文条件下香溪河口回水区的流速进行了数值模拟。计算结果表明,三峡水库单独调控时,小于香溪河库湾水华的临界流速0.05 m/s,而支流水库单独调控时,在丰水年香溪河口流速可大于0.05 m/s,仅利用三峡水库小幅度水位变动(0.6~1.0 m/d)对支流库湾流速的改善效果十分有限,而利用干支流水库对香溪河库湾流速的联合调控效果明显,可适度控制三峡库区支流库湾水华的爆发。     

三峡水库香溪河库湾水温结构及其对水动力影响的数值模拟

利用Delft3D数值模拟软件,建立三峡水库香溪河库湾z坐标系下三维水动力-水温耦合数学模型,根据2009年实测资料,通过数值模拟分析了库湾在各月的垂向和水平温度分布特征,研究了水温结构对库湾水动力的影响。结果表明,香溪河上游在枯水期垂向水温存在弱分层现象;而库湾水体在4~5月和汛期(6~8月),在距离河口18~30km范围内始终保持稳定分层,但在蓄水期(9~10月)和枯水期(11月~次年2月)仅在库湾底部存在水温分层,并给出了香溪河库湾及河口全年分层异向流动的演变过程,研究结果可为香溪河库湾水生态环境保护提供参考。     

基于GIS的克里金法对二维水质模型的改进

为研究天然河道水体污染在二维空间上的分布特征并提高二维水质模型的使用效率,以绵远河某排污口为例,选取BOD作为预测因子并采用二维水质模型进行研究。针对传统二维水质模型中出现的问题,基于GIS技术及数据库方法,将克里金法与传统二维水质模型相耦合,充分考虑了空间因素对预测值的影响,提出了二维修正模型,建立了水体污染预测系统。结果表明,与传统二维水质模型相比,二维修正模型更符合连续水体特征,适用性更强,对水环境污染预测具有重要的参考价值。     

香溪河河口处风生流数值模拟研究

基于三维水动力数学模型,以香溪河河口处支流库湾与长江干流为研究对象,分析了该区域在常年盛行风况下,稳定的风生流流场三维结构特征。结果表明,在风速3m/s的NNE风持续作用下,流场达到稳定状态后,总体上水平方向的流速得到了不同程度的提升;香溪河支流库湾内表层、中层水体流向与风向一致,底层流向与风向大致相反,呈补偿态势;而长江干流流向受风力影响相对较小,变化趋势微弱。     

水库垂直二维湍流与水温水质耦合模型

将Ｋ－ε湍流模式引入水库水温与水质的垂向二维分布规律研究中，考虑它们之间固有的交互作用，建立了水库垂直二维湍流与水温水质耦合模型。文中采用了微分方程坐标变换技术，数值格式采用具有自动迎风性质的混合有限分析五点格式，所建模型用于红枫湖水库垂直二维水温与ＣＯＤ分布的研究取得了良好的效果。     

复杂河网水利工程水量水质联合调度研究

以北村水系为例,采用平面二维有限元水动力模型 RMA2 和水质模型RMA4,模拟分析了潮位影响、引水工程及水库泄水单因素水利工程水资源调度条件下河网水量水质时空变化规律,提出了3种闸、站、库联合调度方案,建立了水量水质联合调度评价指标综合评价方案.结果表明,落潮时引潮排水相结合方案为北村水系水利工程联合运行最优方案.     

基于MIKE 11 Ecolab模型的梁滩河流域水污染问题探讨

基于MIKE 11 Ecolab模型构建了梁滩河流域水文、水动力和水质综合数学模型,分析了该流域河 道的水质时空变化特征,研究了不同预案对该流域水质变化趋势及水质改善的效果。结果表明,生活污 水的处理应是未来梁滩河流域治理的重点,应降低该流域水体的氨氮浓度,关注水体中总氮、总磷的含 量,生活污水处理应采用集中和分散处理相结合的原则。     

基于MO的二维正交曲线网格生成技术及其应用

在河势贴体二维正交网格生成方法的基础上,采用边界拟合坐标系方法,将正交网格既与河势拟合又与河道边界线拟合,研究基于MapObjects的二维正交曲线网格生成技术;利用Visual Basic工具开发了二维正交曲线网格自动生成系统,实现了二维河流自动网格化;结合二维水质模型和GIS叠加功能,探讨了二维正交曲线网格在水质模拟中的应用。     

基于水资源全要素配置框架下的水质参数识别

针对传统水质模型存在的不足,建立了基于宏观系统概化尺度的全要素水资源优化配置模型,论述了模型参数率定调试总体框架设计及参数率定,并以浑太河流域为例,分析了确定模型参数依据的污染物产生、截留、入河及降解信息过程.结果表明,该模型为实现流域大尺度水质模拟提供了参考依据.     

西藏地区水库水温预测方法适用性研究

水库水温预测方法在高海拔地区的适用性尚缺乏相关研究。对此,以旁多水库为例,运用经验公式法、垂向一维水温模型及立面二维CE-QUAL-W2水温模型对旁多水库水温进行预测。各预测结果与实测值对比表明,经验公式(张大发法和朱伯芳法)在旁多水库的水温预测中适用性较差,垂向一维水温模型和立面二维CE-QUAL-W2水温模型预测较为科学。在西藏高海拔地区水库水温预测中,建议将垂向一维水温模型和立面二维水温模型作为水温预测的主要方法,并提出了高海拔缺资料地区水库水温预测模型的运用建议。研究成果可为西藏高海拔地区的水温预测提供参考。     

三峡工程的防洪与发电

针对三峡工程的防洪与发电问题,指出防洪与发电要平衡:在汛期,调节防洪和发电之间的关系,有一个合理调度的问题.把握好度,既可充分利用洪水带来的效益,又可在保证中下游安全的前提下,尽量多发电.并指出三峡的防洪功能"缩水"的说法完全是一种误解,因为千年一遇或者万年一遇是指三峡工程本身安全的抵御能力,工程本身的设计标准和其防洪功能是两个不同的概念.最后指出应该宣布三峡工程已完工,因为所谓的"三峡后续工程",包括环境治理、地质灾害、库区的发展已不属于三峡工程的范畴,而应该属于地方经济发展的范畴.     

考虑饱和度影响的红壤土抗剪强度模型及应用

鉴于降雨入渗过程中土体饱和度变化对库区边坡稳定性的影响,基于Bishop非饱和土抗剪强度理论和van Genuchten土水特征曲线模型,建立了直接考虑饱和度影响的多参数土体抗剪强度理论模型,并采用三峡库区红壤土设计了土水特征曲线试验和三轴剪切试验,获得了基质吸力和抗剪强度随饱和度变化的试验结果,进而验证了模型的合理性。结果表明,模型预测值与试验实测值的吻合度较好,建立的模型能较好地预测三峡库区红壤土的抗剪强度。进一步分析可知,红壤土抗剪强度指标——粘聚力和内摩擦角均随饱和度的增加呈非线性递减;在净总应力一定的情况下,红壤土抗剪强度随饱和度的增加呈对数关系递减。     

基于数字流域的水利水电工程诱发地震定量预测与评估

提出了一种根据诱震环境条件对水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性进行了定量预测与评估的理论模型和实用方法,结合数字流域的基本思想,对其技术实现进行了探讨,并以数字清江和数字三峡基础信息平台为例,对长江三峡工程及其周缘地区的诱发地震危险性进行了预测与评估试验。     

区域水环境安全评价指标体系与评价方法

对区域水环境安全概念和内涵进行了探讨,建立了评价指标体系和AHP、PCA相结合的评价模型.以三峡库区为例,提出了符合现状特征的评价标准,并对其水环境安全状况进行比较评价.结果表明,綦江片区与乌江下游彭水以下区为安全状态,其他区均处于预警或不安全状态,据此对三峡库区的水环境安全修复与科学管理提出了建议.     

水库汛期调度的最大洪灾风险率研究

本文应用系统分析方法建立了大型水库汛限水位风险分析模型。     

三峡库区及其支流水质评价方法选择及应用

针对河流型水库水质评价时缺乏统一评价标准的问题,基于三峡库区蓄水至175m后6个完整水文年的水文数据,引入分段库容概念,根据入库/出库流量、水库运行水位对应分段库容计算水力滞留时间,根据各断面实测流量、实测大断面面积资料计算各断面流速,采用分段累计水力滞留时间、流速等关键水动力因子为划分指标,对河流型水库水质评价标准纵向量化分区进行分析。结果表明,三峡水库的水文条件存在明显的时空差异,丰水期干流全河段、枯水期万县以上干流河段应按河流标准进行评价,万县至大坝干流河段、支流库湾应按照湖泊标准进行评价。研究成果可为水体保护工作提供技术支持。     

降雨重现期标准化及其在某滑坡稳定性评价中的应用

鉴于三峡库区降雨标准化、定量化研究对库区降雨型滑坡稳定性评价与预测具有重要意义,采用数学期望公式(Weibull公式)与P-Ⅲ型频率曲线相结合,在海森几率格纸上绘制降雨频率曲线的方法求取不同降雨重现期时万州区4~6月单次最大降雨过程,在此基础上,以万州区某滑坡为例,对稳定性与破坏概率进行计算。结果表明,通过降雨频率曲线,可以找到不同极值降雨过程重现期对应的降雨量;库水位下降期间浸润线逐渐趋于凸型;该滑坡是库水+暴雨复合型滑坡;在20年(及以上)一遇暴雨与库水位联合作用下,滑坡将达到欠稳定状态。     

三维设计平台在水库库容量求方法中的应用

针对传统水库库容量求方法在实际应用过程中存在耗时长、误差大且效率低等问题,采用MicroStation平台,运用三维设计手段模拟水库地面形态,以建立数字地面模型的方式量求水库库容,这种方法无需手动量求读取,最大程度地利用并修正已知高程信息,在枢纽布置发生变化时,只需在已建立的三维模型上直接对变化进行局部调整即可,可大幅提高设计效率和工作质量。实例应用结果表明,三维设计手段合理、有效。