嫩江、松花江干流水体纳污能力分析

根据嫩江、松花江干流水环境功能区划,确定了不同河段的水环境目标并计算了设计流量,利用设计流量和水环境目标,计算了嫩江、松花江干流河段的允许纳污量,为水环境管理和污染控制提供了科学依据。     

A Chaotic ANNs Model for Rivers Daily Runoff Forecast

将混沌理论和神经网络相结合,建立了径流预报的混沌神经网络模型.利用混沌理论的相空间重构技术计算饱和嵌入维数,将其作为神经网络的输入层神经元个数;根据模型预测步长确定输出层神经元个数.对黄河干流三门峡站的日流量时间序列进行了模拟和预报,取到了较好的预报效果,为河川径流的预报工作提供了新方法.     

河川日径流预报的混沌神经网络模型

将混沌理论和神经网络相结合,建立了径流预报的混沌神经网络模型.利用混沌理论的相空间重构技术计算饱和嵌入维数,将其作为神经网络的输入层神经元个数;根据模型预测步长确定输出层神经元个数.对黄河干流三门峡站的日流量时间序列进行了模拟和预报,取到了较好的预报效果,为河川径流的预报工作提供了新方法.     

城陵矶河段莲花塘断面横向水位落差及其影响因素计算分析

弯道环流形成的城陵矶河段莲花塘断面横向水位落差是防洪中非常关心的问题之一.基于平面二维非恒定流数学模型,用水动力学的方法计算莲花塘断面横向水位落差与长江干流及洞庭湖来流情况的关系,并对计算结果加以分析,表明莲花塘断面横向水位落差主要是由弯道环流作用引起的.     

洪水演进中支流倒回灌研究

在处理洪水演进过程中支流与干流洪水的相互影响时,以前的模型仅将支流流量迭加到干流同时刻的流量上,事实上,支流对干流洪水有调蓄作用,对陡涨陡落的溃坝洪水而言,这是不可忽视的重要因素。依据水量平衡原理及水流连续性条件,建立了支流蓄泄库容关系和支流倒回灌数学模型,将该模型应用于历史上某次垮山堵江溃决洪水,得到的计算结果与实测资料和洪痕数据相吻合。研究结果表明在干支流交汇口,干流流量变化速率越大,支流倒灌     

淮河干流河南段基本生态流量保证率研究

科学确定基本生态流量对维持河流控制断面生态环境用水需求具有重要意义。以淮河干流河南段为研究对象,选取长台关站、息县站和淮滨站为主要控制断面,采用最小月平均流量法、近10年最枯月平均流量法、流量历时曲线法和蒙大拿法4种水文学方法对淮河干流河南段的基本生态流量进行计算,以月为单位评估了1951—2015年期间月平均、丰水年、平水年、枯水年、汛期和非汛期相应断面的基本生态流量保证率。结果表明:①从长台关站到淮滨站基本生态流量依次增大,长台关站、息县站和淮滨站的基本生态流量分别为3.41、11.43、16.97 m~3/s。②淮河干流河南段丰水年的基本生态流量保证率最高,其次为平水年的,枯水年的最低,且汛期基本生态流量保证率大于非汛期基本生态流量保证率。③淮河干流河南段月平均、丰水年、平水年、枯水年、汛期、非汛期的基本生态流量保证率基本表现为息县站的最高,其次是淮滨站的,长台关站的最低。研究结果可为河流生态调度提供科学支撑。     

三峡建库前后洞庭湖对下荆江的顶托与消落作用研究

自然通江的洞庭湖与长江间复杂的关系影响着下荆江尾闾河段的水文情势变化。三峡建库后洞庭湖出口基准面的变化,使得湖对江的顶托与消落关系发生调整,进而影响防汛抗旱与生态保护。从水面比降变化出发,以顶托消落比表征湖对江的顶托消落作用,利用1991—2017年监利站、螺山站、七里山站水文资料,分析洞庭湖对下荆江顶托、消落作用及其变化规律,并根据平衡比降公式,从理论上解释了蓄水前后比降变化的合理性。结果表明：蓄水后监利-城陵矶、城陵矶-螺山水面比降均有所增大。1991—2002年、2003—2007年、2008—2017年以来,监利-城陵矶河段年内月最小水面比降的出现时间有所推迟,对应的城陵矶水位有所升高,汇流比有所减小,湖对江的顶托作用有所减弱。1991—2017年湖对江综合表现为顶托作用,三个时期顶托消落比减小的原因为顶托作用减弱而非消落作用增强。从年内变化看,湖对江表现为消落作用出现在汛后（9~10月）及2008—2017时期枯水期（1~3月）。三个时期顶托消落比均受汇流比的影响,当汇流比小于0.5,洞庭湖易产生消落作用,当汇流比大于1,洞庭湖顶托作用增强。当长江流量小于6000m3/s,湖对江均表现为顶托作用。1991—2002年时期顶托消落作用主要受洞庭湖出流的影响而2008—2017年时期主要受长江干流流量的影响。研究成果可为江河湖泊治理与保护提供科学依据。     

长江螺山站水位流量绳套曲线关系预报研究

运用BP人工神经网络建立了长江螺山站水位流量绳套曲线关系预报模型.选取模型影响因子时,用上游站点及本站的前期水位、流量过程反映洪水涨落率、下游站点水位反映下游变动回水的顶托作用.为提高螺山站高流量时的预报精度,提出了以水位流量的变幅作为BP网络模型输入和输出的方法.多个算例的计算结果表明,模型影响因子选取合理,预报结果精度较高.采用变幅进行计算的方法能进一步提高预报精度,在洪水预报研究中具有推广应用价值.     

U形渠道直壁式量水槽水力特性数值模拟

为了优化U形渠道直型式量水槽水力计算,由U形渠道直壁式量水槽模型试验得出的水力特性基础上,对量水槽的部分工况进行数值模拟,得出了水位与流量的关线曲线.试验结果表明,自由水面线的计算与实测值符合较好,流速分布规律揭示的水流特性与实际状况相符,所选模型能够准确模拟量水槽的三维水流特性,该数值模拟方法可靠,为量水槽的优化设计提供了思路.     

长距离超高压供热管道瞬态特性CFD分析应用

利用国内外较为流行的Ansys Fluent软件,结合现有供热管道试验的模型修正,实现了长距离超高压蒸汽管道瞬态变化过程的计算流体动力学(CFD)数值模拟.计算结果表明:根据模型修正后所作的优化计算,φ508外径的钢管可满足事故处理与时间要求.事故处理时,进口流量在原有流量基础上连续上升70~80 s超过事故所需流量的10%,稳定一段时间再下降并维持所需的事故流量,可将出口流量达到时间可靠地控制在180 s内,并且管道进口处的供汽汽压低于12 MPa,完全可以满足热用户的事故处理要求.     

荆江-洞庭湖洪水演进模型

长江中游是由水库、湖泊、蓄滞洪区组成的复杂防洪工程体系,针对荆江-洞庭湖复杂河网系统规模庞大、水流复杂的特点,建立了一、二维联算洪水演进模型,其中河道与湖区采用一维河网模型,分蓄洪区水流采用二维模型模拟.模型提出了实时预报模式、河网断流计算模式、河道与分蓄洪区水量交换模式.将模型用于荆江特大洪水调度,较好地反映了洪水在荆江-洞庭湖河网区的演进过程,模型可用于实际防洪调度方案评估.     

南洞庭湖湿地优势植物重金属含量及富集特征

通过野外调查采样,分析了南洞庭湖湿地8个采样点土壤和优势植物中重金属含量,以及南洞庭湖湿地9种优势植物对Cd、Cu和Sb的吸收及富集特性.结果表明,南洞庭湖湿地土壤中3种重金属元素的平均含量均超出湖南省土壤背景值和全国土壤背景值,土壤受Cd污染最严重.9种优势植物体内Cd、As和Sb的含量较高,具有修复洞庭湖湿地土壤Cd、As和Sb污染的潜力.其中蒌蒿（Artemisia selengensis）对Cd和Sb表现出显著的富集转移特征,可作为洞庭湖湿地土壤污染修复的备选材料.八棱麻（Boehmeria siamensis）对Sb的富集系数和转运系数均大于1,对重金属有较强耐受性,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景.     

洞庭湖生态事件预警系统的设计与实现

针对当前洞庭湖生态事件频发和管理部门缺少统一的生态事件预警平台,详细阐述了利用构件技术和GIS技术构建洞庭湖生态事件预警系统的思路和流程,包括系统总体设计、数据流设计、功能设计以及生态事件预警模型设计,并开发了软件系统.最后以洞庭湖区东方田鼠暴发为例,研究了东方田鼠暴发事件的生态因子和预警模型,并应用洞庭湖生态事件预警系统中进行了预警,取得了较好的效果,可为洞庭湖区生态事件预警提供信息化支持.     

荆江-洞庭湖水沙关系及调整

系统分析了洞庭湖复杂的来水来沙条件和湖区淤积情况 ,荆江 -洞庭湖水沙关系 ,洞庭湖出流对荆江各河段不同的顶托作用 ,以及荆江裁弯后江湖水沙关系的变化和调整 ;研究了江湖水沙关系的变化对荆江各河段以及洞庭湖水沙条件和河床演变的不同影响 .认为荆江裁弯后 ,三口入湖水沙减少 ,减缓了洞庭湖的淤积和防洪压力 ,但同时荆江泄流量加大 ,局部河段防洪形势更为严峻 ,对洞庭湖出流顶托作用加强     

三峡工程对江汉平原土壤沼泽化及渍害影响的研究

探讨了三峡建坝后由于枯水季节长江流量较建坝前有所增大，是否会造成中游江汉平原四湖地区土壤沼泽化和加重农田渍害的问题．在对该区地下水（承压水及潜水）动态分析的基础上，选定了水文地质计算模型．分别用数值法、解析法及数理统计法对建坝后的地下水动态进行预测．结果表明，在城陵机以上区域，潜水位在距长江４ｋｍ范围内有一定的抬升，但变幅很小，不致加重农田渍害和造成土壤沼泽化；在城陵矶以下部分区域，潜水位的升高虽然较大（０．５ｍ左右），但由于这一带冬季地下水埋深较大（２．０ｍ以上），潜水位的短期抬升不会产生危害．     

围垦和淤积对洞庭湖调蓄量的影响

根据实测资料分析了荆江三口分流分沙比的变化及洞庭湖、螺山汉口河段泥沙淤积的变化规律 ,重点研究了湖区人工围垦和下游淤积对洞庭湖调蓄量的变化的影响 .结果表明 :人工围垦使湖区调蓄量减小 ,下游淤积使调蓄量增加 ,除个别围垦较剧烈的年份之外 ,二者的综合作用使调蓄量基本为逐年增加 .     

龙川江年输沙率时间序列的小波特征

基于龙川江出口水文控制站小黄瓜园站的长时间序列水文资料,利用小波变换研究了龙川江流域降水量和输沙率时间序列的多时间尺度变化特征和突变特征.研究表明:小黄瓜园站年降水量时间序列具有2a和4a的准主周期;年输沙率时间序列具有2、4、9.5a左右的准主周期;龙川江输沙率年内分配很不均匀,6～10月输沙量占全年输沙量的96.7%,尤其是7、8两个月输沙量占全年输沙量的55.7%;输沙率年内变化和年际变化的高频振荡主要是由降水量变化所致;龙川江泥沙主要来源于中下游地区(占全流域输沙量的94.2%);小黄瓜园站对屏山站泥沙贡献率为1.69%.     

横塘村水文站代表线平均流速--断面平均流速相关分析

安吉县横塘村水文站是西苕溪区域代表站，该站的水位，流量等水文要素是西苕溪水利规划和综合治理的重要依据，测流方法的确定直接关系到水文资料的质量，本文对该站的代表线测流进行了相关分析，取得了可行性成果。