丹江口水库水面蒸发变化特征及影响因素

基于Penman方法和水库水域面积估算丹江口水库2000—2020年的蒸发损失变化，采用气象要素去趋势方法定量解析不同气象要素（温度、净辐射、相对湿度和平均风速）对蒸发趋势的贡献。研究结果表明:研究期内库区的气温、净辐射和风速均呈显著（p<0.05）上升的趋势，相对湿度呈不显著（p>0.05）下降趋势，水域面积呈显著（p<0.05）增加趋势（特别是2015年后）;水库多年平均蒸发损失量为2.6亿m3/a，占规划年调水量（95亿m3/a）的2.7%;水库年蒸发损失量呈显著（p<0.05）增加趋势，趋势值为0.034亿m3/a;在4个气象要素中，净辐射变化对水库年蒸发趋势的贡献度最大（72.0%），其次为温度（23.6%）、相对湿度（2.7%）和风速（1.7%）。研究结果可为南水北调中线工程水资源的管理和规划提供参考。     

不同蒸发模型在辽宁中部平原区域蒸发计算中的应用对比

结合P-M和双源蒸发模型,以辽宁中部平原区为例,结合实测蒸发皿蒸发对比分析不同蒸发模型对辽中平原区蒸发计算精度和适用性,并分析区域气象要素变化和蒸发皿蒸发的相关性。结果表明:P-M模型在年、月、季尺度的计算精度均好于双源蒸发模型,更适用性辽宁中部平原区蒸发计算。相对湿度和风速与蒸发相关性最高,按相关性排序:相对湿度风速气温太阳净辐射。     

气候变化下广东地区蒸散发量的变化特征及影响因子的趋势贡献研究

利用韶关、广州、湛江3个站点1951—2012年的气象资料与蒸发皿观测的蒸发资料,验证了Penpan公式和FAO Penman-Monteith公式在广东地区的适用性。应用Penpan公式和修正Penman-Monteith公式分别计算水面蒸发与植物散发量并进行偏微分分解,分析了近60年以来广东地区蒸散发量的变化特征及影响因子的趋势贡献。结果表明,近60年以来广东地区蒸散发量呈现出下降的趋势,但具有阶段性的变化特征,经历了1951—1982年的下降过程和1983—2012年的上升过程。与蒸散发密切相关的太阳净辐射、气温、水汽压差和风速也均呈现出阶段性的变化特征,其中太阳净辐射的减少是近60年以来广东地区蒸散发量下降的最主要原因。     

反演梯形渠道砼衬砌体表面温度的太阳辐射模型

根据渠道不同部位衬砌体表面接受太阳辐射量不同、温度不同的基本规律,利用太阳辐射量之间相互平衡的关系,建立了通过太阳净辐射反演渠道衬砌体表面温度的一种简单实用的太阳辐射模型。利用MATLAB编程计算出了考虑遮蔽情况下渠道不同部位的大气温度T 0及衬砌板温度T S 随时间t变化的曲线,比较了各个部位混凝土温升与大气温升的关系。计算实例表明,模型不仅符合实际中的规律,而且为以后的渠道表面衬砌体温度反演提供了一种简单可行的方法。     

基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测

基于相量测量单元（PMU）上传的功角实时量测数据，利用发电机功角受扰轨迹的分布知识，提出了一种基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测方法。该方法首先对系统进行离线仿真，记录发电机在受扰情况下相对于参考机的功角轨迹变化情况，并对轨迹集合进行聚类分析，从中提取特征轨迹，生成发电机的受扰轨迹标准模式库（PTSPD）;然后计算功角实时量测数据与发电机PTSPD中各个模式的欧氏距离，并利用某种修正方案来预测发电机功角的运行轨迹，从而快速判断出系统的稳定性。以新英格兰节点测试系统为例，证明了该方法的有效性和合理性。     

有限元强度折减系数法计算土坡稳定安全系数的精度研究

有限元强度折减系数法在边坡稳定分析中的应用正逐渐受到人们的重视。本文较为全面地分析了土体屈服准则的种类、有限元法自身计算精度以及H（坡高）、β（坡角）、C（粘聚力）、Φ（磨擦角）对折减系数法计算精度的影响，并给出了提高计算精度的具体措施。通过对106个算例的比较分析，表明折减系数法所得稳定安全系数比简化 Bishop 法平均高出约5.7%，且离散度极小，这不仅验证了文中所提措施的有效性，也说明了将折减系数法用于分析土质边坡稳定问题是可行的。     

波浪传播数值模型波向角计算

波浪传播变形数值模型的抛物型近似在近海工程大范围水域的波浪推算中应用十分广泛，本文就抛物型缓坡方程（PMSE）数值计算中波浪方向的计算作了分析。首先从椭圆型缓坡方程（MSE）推导了波向角的计算方法；然后介绍大范围水域波浪折射绕射传播变形缓坡方程的抛物型近似法以及波向角的计算；最后，利用抛物型缓坡方程和椭圆型缓坡方程法分别对Berkhoff实验室地形条件下波浪场进行计算，比较两种方法计算得到的波向线图。比较结果显示抛物型缓坡方程法计算波向角结果与椭圆型缓坡方程法计算结果是一致的，抛物型近似法计算波向角是可行的。     

汾河流域径流减少因素的定量解析

分析汾河流域 1981—2015 年气候、植被和人类取用水的演变特征。结果表明,流域年降水和净辐射分别呈 不显著（p>0.05）增加和减少趋势,叶面积指数显著（p<0.05）增加,人为取用水量波动增加,实测年径流显著（p<0.05） 减少。基于分布式水文模型和因素去趋势方法定量解析降水、净辐射、温度、叶面积指数以及取用水对汾河年径 流减少的贡献。结果表明,取用水的增加是导致汾河径流减少的主要原因,其次为温度、叶面积指数和净辐射的 变化。在上述 4 个因素无趋势情景下,实测年平均径流将分别增加 27.4%、14.4%,13.7% 和 2.1%。降水增加缓解 了年径流的减少。在年降水无趋势的情景下,实测年平均径流将减少 5.3%。上述研究结果可为汾河流域的水资 源管理和规划提供参考。     

两种手姿态在不同攻角下划水的数值模拟

该文旨在用计算流体力学（CFD）的方法研究游泳推进问题,建立了手掌和前臂的联接模型,并生成3D非结构网格，计算了两种不同手姿态：并拢和张开在不同来流速度和攻角下的推进阻力和推进升力，并结合计算结果进行了流场分析，研究了两种手姿态对推进效率的影响。结果表明，在各个攻角状态下，手并拢划水均能获得更高的推进效率。     

广州亚运城太阳能热水集热系统关键设计参数分析与取值

新的国家标准《太阳能资源等级——总辐射》(征求意见稿)对太阳能资源等级从量、质两个方面,包括总量等级、稳定性等级、辐射形式等级三个指标,进行分级评定。太阳能热水集热系统关键设计参数包括:太阳日照时间、用水量定额、热水温度、冷水温度、环境温度、入住率、热水负荷、太阳能保证率、集热器平均热效率、系统效率等,根据亚运城太阳能资源和工程实际特点,详细分析了各关键设计参数的影响因素,合理取值,实现太阳能集热系统的精细设计。     

新疆某光伏电站太阳能资源分析和支架结构设计

太阳能是一种可再生能源,洁净无污染、并可持续利用,有着广阔的应用前景。以新疆某光伏电站为例,基于工程所在地的气象站观测数据,对光伏电站的太阳能资源进行了综合评估,评估内容包括太阳总辐射年际变化和年内变化规律,并进一步得出水平面和阵列面太阳总辐射量值。结合场地工程地质、水文地质和环境荷载等基本资料,进行了电池组件阵列支架设计,给出了具体的结构布置形式。通过支架基础形式的选型分析,确定本工程支架基础采用混凝土钻孔灌注桩,并给出了具体的基础设计方案。     

基于SDSM的疏勒河流域气候变化统计降尺度研究

疏勒河流域属于气候变化敏感区和生态脆弱区,开展该流域未来气候变化研究,对于水资源合理利用及生态环境保护具有重要意义。为预估该流域的未来气候变化,采用SDSM(statistical downscaling model)模型,根据6个地面气象站41年(1961—2001年)的观测数据、NCEP数据和Had CM3模式模拟数据开展未来气温和降水降尺度研究。结果表明:SDSM对气温的月值模拟精度较高,各站月平均气温纳什效率系数均在0.98以上;SDSM对降水的月值模拟值较实测值整体偏高,模拟效果最好的托勒站月累计降水的纳什效率系数达到0.6。SDSM能较好地模拟气温的年际变化,模拟的年际变化趋势与实测值相差不大;但SDSM对降水的年际变化模拟较差,一些站点的变化趋势方向相反,趋势模拟最好的站点为托勒站和瓜州站。根据SDSM预估结果,与1961—2001年平均值相比,2020—2039年各站点的平均气温均有所升高,A2情景下升幅为(0.8~1.9)℃,B2情景下升幅为(1~2)℃;降水在A2和B2情景下差别不大,其中托勒站减少约54 mm,马鬃山站增加6 mm。研究发现,除托勒站外,疏勒河流域与预报变量相关性最高的预报因子并不在站点所在网格,而是其东侧网格,其原因有待进一步研究。     

水文自动测报系统测站的供电设计

大多数水文自动测报系统的测站应用太阳能电池浮充蓄电池的自动供电方式，所用的蓄电池容量和太阳能电池功率要按照测站设备的耗电量和当地的太阳辐射数据进行设计计算。介绍了一种计算方法，可以由此了解测站供电系统的设计过程。     

气象要素对水面蒸发量影响程度的灰色关联分析

根据新疆玛纳斯县气象站1996年至2003年小型蒸发皿蒸发量及相关常规气象观测资料,利用灰色关联度分析法分析了各气象要素对水面蒸发的影响程度,结果表明各气象要素对小型蒸发皿月平均水面蒸发量的影响程度从大到小的排列顺序均为气温、降水量、风速、日照时数。希望从气象因素的角度出发,为灌区内大中型平原水库的优化调度提供理论参考。     

混流式水轮机部分负荷水力振动

混流式水轮机组不稳定运行问题多数已被人们所认识,并有可行的工程措施予以解决。然而大量的现场试验研究结果表明在某些电站,存在一个脉动频率略高于机组转速频率的强水压脉动区,机组在此区域产生强烈振动,不能保证安全运行。将在湖南欧阳海水电站、黄河万家寨水电站试验中遇到的此方面问题进行介绍和探讨,分析了水轮机低负荷水压脉动区产生的原因和问题的解决方法,提出了在水轮机选型设计、水轮机及电站设计制造、合理选择水轮机安装高程、水轮发电机组运行管理等方面应注意的问题和解决措施。     

A New Method for Joint Frequency Analysis of Modified Precipitation Anomaly Percentage and Streamflow Drought Index Based on the Conditional Density of Copula Functions

In this study, a new method was proposed to model the occurrence of related variables based on the conditional density of copula functions. The proposed method was adopted to investigate the dynamics of meteorological and hydrological droughts in the Zarinehroud basin, southeast of Lake Urmia, during the period 1994–2015. For this purpose, the modified precipitation anomaly percentage and streamflow drought indices were extracted. Finally, the joint frequency analysis of duration-duration and severity-severity characteristics of meteorological and hydrological droughts was analyzed. Analysis of 7 different copulas used to create the joint distribution in the Zarinehroud basin indicated that the Frank copula had the best performance in describing the relationship between the meteorological and hydrological drought severities and durations. By examining the results of the bivariate analysis of duration-duration of meteorological and hydrological droughts at different stations, the expected meteorological and hydrological drought durations were estimated in the years ahead. For example, at Chalkhmaz station, 4- to 7-month duration for the hydrological drought and 9- to 12-month duration for the meteorological drought is expected in the years ahead. The joint frequency analysis of drought characteristics allows to determine the meteorological and hydrological drought characteristics at a single station at the same time using joint probabilities. Also, the results indicated that by knowing the conditional density, the hydrological drought characteristics can be easily estimated for the given meteorological drought characteristics. This could provide users and researchers useful information about the probabilistic behavior of drought characteristics for optimal operation of surface water.

     

利用神经网络-缺省因子法及熵权法分析气象因素对水面蒸发的影响

根据新疆车尔臣流域且末县气象站2007年非结冰期(4-9月)日水面蒸发量及相关常规气象观测资料,利用神经网络-缺省因子法及熵权法分析了各气象要素对水面蒸发的影响程度。结果表明:水面蒸发对温度与风速最为敏感。希望从气象因素角度出发,为区域水资源优化调度提供参考。     

新疆高光伏并网电网侧储能容量配置分析

光伏发电是可再生能源利用的重要组成部分,近年来发展迅速,不可避免地出现了高弃光率问题。针对新疆高比例光伏并网背景下,可调控有功出力不足导致的高比例可预测弃光问题,在分析新疆光伏出力特性及储能系统控制特性的基础上,推导了电网侧储能功率、容量配置与光电利用率的关系。依据历史数据进行仿真验证,并计算了新建300 MW光伏电站或300 MW/600 MW·h储能站两种情况下光电利用率变化,验证了该方法在光伏或储能增长情况下均适用。     

Temporal variations of reference evapotranspiration and its sensitivity to meteorological factors in Heihe River Basin,China

On the basis of daily meteorological data from 15 meteorological stations in the Heihe River Basin(HRB) during the period from 1959 to 2012, long-term trends of reference evapotranspiration(ET0) and key meteorological factors that affect ET0 were analyzed using the MannKendall test. The evaporation paradox was also investigated at 15 meteorological stations. In order to explore the contribution of key meteorological factors to the temporal variation of ET0, a sensitivity coefficient method was employed in this study. The results show that:(1) mean annual air temperature significantly increased at all 15 meteorological stations, while the mean annual ET0 decreased at most of sites;(2) the evaporation paradox did exist in the HRB, while the evaporation paradox was not continuous in space and time; and(3) relative humidity was the most sensitive meteorological factor with regard to the temporal variation of ET0 in the HRB, followed by wind speed, air temperature, and solar radiation. Air temperature and solar radiation contributed most to the temporal variation of ET0 in the upper reaches; solar radiation and wind speed were the determining factors for the temporal variation of ET0 in the middle-lower reaches.     

太阳辐射热对碾压混凝土施工的影响

碾压混凝土在高气温环境条件下施工的关键问题是高气温的影响，高气温与太阳辐射热密切相关，结合龙滩水电站的地理位置和气象特征，分析计算了太阳辐射热的有关参数以及太阳辐射热引起的气温增量对碾压混凝土施工产生的影响，为施工各环节采取相应的施工技术措施提供了依据。