黄河干流、鲁东南和鲁西北地区水资源丰枯互补关系

鲁西北地区水资源贫乏,对黄河水的依赖性强;鲁东南地区水资源丰富,出境水量较大,具有较大的水资源开发利用潜力。随着黄河上中游地区用水量的增加,黄河进入山东境内的水量有减少趋势。为缓解鲁西北地区水资源供需矛盾突出的状况,以鲁西北的德州市为例,采用Copula函数法构建了二维、三维联合分布模型,分析了黄河干流来水以及鲁东南、鲁西北地区降水的丰枯遭遇概率及丰枯互补可行性。研究结果表明,黄河、鲁东南及鲁西北地区水资源具有一定丰枯互补性,可为山东省水资源合理配置提供理论依据。     

滇中引水工程水源区水沙关系及悬移质含沙量预测方法研究

滇中引水工程水源状况对供水至关重要,为全面了解工程水源区的水量和悬移质含沙量特性,分析悬移质含沙量未来情势,依据水源区石鼓水文站资料系列,基于水文随机分析、小波分析、Copula函数等方法研究石鼓站水与沙的变化趋势及周期规律、联合分布及相依变化情况,在此基础上提出一种悬移质含沙量模拟及预测模型。研究结果表明,石鼓站流量和悬移质含沙量的年际、年内分配不均匀;水沙组合的同现重现期最大、联合重现期次之、条件重现期最小,同步遭遇概率远大于异步遭遇概率;未来丰、平、枯水情景下的多年平均悬移质含沙量分别为0.639、0.597、0.562 kg/m³,较1955～2019年实测的0.586 kg/m³分别增长了9.0%、1.9%、-4.1%,3种情景下悬移质含沙量均呈上升发展趋势。研究成果从水沙分析角度为滇中引水工程供水调度、含沙量预估等提供了决策依据。     

山东省小清河流域暴雨——潮位遭遇组合规律研究

鉴于洪潮遭遇组合分析可为沿海地区洪涝防治规划与设计提供参考,采用Copula函数建立山东省小清河流域面雨量年极值和羊角沟站潮位年极值的联合分布函数,通过优选,最终选用Gumbel Copula函数分析两者组合概率,揭示其遭遇组合规律。结果表明,重现期越小的设计面雨量(潮位)遭遇同量级潮位(面雨量)的概率越大;面雨量和潮位同为10年一遇时,联合重现期约36年;两者同为200年一遇,联合重现期约为947年,小清河流域平均面雨量和羊角沟潮位同频率遭遇是两者概率的1/4左右。     

王快水库与西大洋水库连通条件下入库径流演变及影响因素分析

研究王快水库与西大洋水库两库连通状态下的入库径流变化规律与丰枯遭遇,对于保障雄安新区用水安全有重要意义。基于1971～2015年共45年的径流和降水的月数据系列,利用滑动平均法、有序聚类法、不均匀系数、集中度、集中期和频率分析法等,研究了王快与西大洋水库入库径流的年际年内变化,并分析了两库的丰枯遭遇状况。结果表明,王快水库与西大洋水库年际入库径流总体呈减少趋势,随时间变化表现出丰枯交替现象,45年间均出现两次突变,突变时间为1979、1996年;入库径流年内分配不均匀性、集中程度均呈下降趋势,随着时间推移入库径流年内分配趋于均匀,两库入库径流的变化规律在年际、年内一致。不论是全年还是年内各月,王快水库与西大洋水库丰枯同步频率大于丰枯异步频率,丰枯同步性高,丰枯补偿特征不明显。入库径流的变化受降水及人类活动的综合作用影响。研究成果可为径流调控提供参考。     

Logistic回归模型在径流丰枯形势预测上的应用

年度径流丰枯形势预测对电厂生产计划安排及市场竞价具有重要意义。基于SAS平台,以瀑布沟水库1937~2006年的历史径流资料为例,探讨了基于Logistic回归模型进行径流丰枯形势预测的可行性。先应用集对分析法对各年份进行径流丰枯分类,其次以径流丰枯状态为因变量,采用Logistic回归模型进行影响径流状态的危险因子筛选,结果表明1、7月的流量对径流丰枯分类影响最为显著;最后利用累积Logistic回归模型得出径流状态一步转移概率矩阵,与马尔科夫法计算结果对比表明,采用Logistic回归模型进行丰枯形势预测是可行的。     

基于生态补偿的南水北调后续工程水价研究

制定科学合理的跨流域调水工程水价是开展水源区生态补偿的重要途径之一。在现有水价的基础上,新增生态补偿作为水价的重要组成部分,运用机会成本法测算南水北调东线工程水源区生态补偿标准,并引入社会发展阶段系数和政府支付能力系数对其进行修正,构建计入生态补偿的南水北调后续工程水价定价模型。以南水北调东线一期工程胶东干线为例,得到2016、2020年水源区的理论生态补偿标准分别为116.121、199.992亿元,在现行价格基础上水价需分别提高0.93、4.51元/m³。结果表明,生态补偿会耗费大量资金,只有当工程调水能力达到规划设计规模时,持续性调水才能逐步降低供水成本,否则水价会超出受水区的承受范围,工程效益也难以发挥。     

调水工程水源区与受水区利益演化博弈分析

水源区和受水区是调水工程水质保障与需求的两大利益主体,二者存在利益博弈关系。以水权为基础,在市场机制影响下,采用演化博弈方法,分析水源区和受水区两大利益主体的策略空间,建立大型调水工程水源区-受水区在市场机制作用下的演化博弈模型,确定利益主体在水源区环境保护中的行为决策关系,认为保障调水工程水源地水质的关键因素为水源区实施保护能否提高其综合社会经济效益,水源区要求的生态补偿形式和程度是否超过了受水区自身既得利益;根据演化博弈结果得出(保护,补偿)实现工程综合效益可持续的唯一决策方案,由此提出明确划分水权、加强生态补偿费用核算、加大生态补偿保障力度和补偿方式多元化等建议,以促进(保护,补偿)策略稳步实现。     

南水北调中线工程水源区生态补偿优先系数研究

鉴于南水北调中线工程水源区生态补偿是协调水源区与受水区区域发展的重要机制,先依据中国大陆单位面积生态服务价值当量测算水源区生态服务价值量,再按照区域生态服务价值与GDP比值计算了水源区不同行政区域的生态补偿优先系数,最后按照水源区生态补偿优先级别划分方法将水源区生态补偿优先次序划分为四个级别。结果表明,中线水源区最高级别的补偿区域共有6个县,其中5个县隶属陕西省,1个县隶属湖北省;生态补偿级别较低的县(区)共有4个,主要包括汉台区、张湾区、茅箭区和神农架林区等。     

中小流域洪峰流量与水位联合分布的设计洪水分析

针对库岸堤坝防洪设计中洪峰流量与相应洪峰水位的联合分布研究的不足,采用Archimedean Gumbel-Hougaard Copula函数和Kendall分布函数分析洪峰流量和洪峰水位联合分布的重现期水平。以罗坝水流域结龙湾水文站1958～2013年的洪峰流量和相应洪峰水位为例,计算了二者联合分布下的"或"重现期、"且"重现期和Kendall重现期及其最可能的设计值。结果表明,洪峰流量和洪峰水位的遭遇条件概率显示存在多种防洪设计标准;对比"或"联合重现期和"且"重现期,Kendall重现期更准确地反映了洪峰流量和洪峰水位组合的风险率;以出现最大概率原理推算的不同洪峰流量和水位遭遇概率组合的Kendall重现期设计值为多种防洪标准选择与风险管理提供了更多的参考依据。     

长江感潮河段洪潮遭遇组合概率分析

由于感潮河段的水情既受上游河川径流的影响,又受河口潮流的影响,因此对感潮河段的涉水工程来说,在进行感潮河段的涉水工程的水流数学模型计算或物理模型试验时,首先必须确定上边界的洪水过程和下边界的潮位过程及其组合概率。以长江感潮河段为例,基于"以洪为主"和"以潮为主"两种情况,利用Clayton Copula函数构建了其上边界洪水流量与下边界潮位的联合分布,将超过某一量级的洪水(潮位)遭遇一定潮位(洪水)区间的概率作为洪潮遭遇组合概率,基于联合分布计算得到了各种洪潮遭遇组合的概率。结果表明,Clayton Copula函数能够合理地构建长江感潮河段的洪潮联合分布;在"以洪为主"的情况下,百年一遇、五十年一遇、二十年一遇、十年一遇设计洪水基本上都是遭遇落在(7.62,7.82)区间的潮位的组合概率最大,其组合概率分别为0.19%、0.37%、0.93%、1.83%;在"以潮为主"的情况下,百年一遇、五十年一遇、二十年一遇、十年一遇设计潮位均是遭遇落在(59 364,64 364)区间的洪水的组合概率最大,其组合概率分别为0.21%、0.42%、1.06%、2.15%。     

南水北调对汉江中游襄樊市水资源安全影响分析

根据近期气候资料，分析襄樊干旱概率、降水量时空失衡、雨量变化趋势，计算得出襄樊水资源短缺的自然风险度为49．4％，其中严重自然风险度达28．5％。借鉴长期旱涝分析结果：中线工程供水、受水区干旱趋势、连旱及同旱概率等，分析水资源人为风险度为22．8％，说明中线工程可能影响襄樊水资源安全。     

晋中南-长治供水区水资源优化配置模型研究

针对供水区优化配置问题,以流域供水、生态和发电为目标建立了供水区水资源优化配置模型。设置供水区无引调水和考虑引黄入晋工程两种调度情景,分析丰平枯三种典型水文年研究区水资源优化配置方案。同时,提出一种改进多目标猫群算法(IMOCSO),对模型进行高效求解,得到多情景下的供水区水库调度方案集,为制定晋中南-长治供水区水资源优化配置方案提供了理论依据。算例结果合理有效,能较好地反映晋中南-长治区供水要求,验证了模型的可行性,为供水区水资源分配提供了新途径。     

巢湖生态调水的水质约束条件

生态调水是巢湖水污染综合治理的一项重要措施,长江又是巢湖生态调水的水源区与排泄区,为确定长江和巢湖生态调水的水质重要约束条件,通过分析江(长江)湖(巢湖)水质数据、总结江湖水质变化规律和趋势、利用统计学中方差分析的方法,定量判断了各水域分月、分季水质差别。结果表明,长江水质总体较好,生态调水的水源不会对巢湖的水源地水质产生负面影响,但应考虑避免在冬季进行调水。     

引哈济党工程水资源调配技术指标和方案

我国西北内陆地区水资源分配不均,采用跨区域调水是现阶段实现水资源调配的常用方法,通常调水工程是将水资源从丰沛区调至匮乏区。受水资源分布及工程造价等因素限制,对于某些水资源极端匮乏的地区,也可考虑从中或低丰沛地区进行调水。采取这种调水方式时,平衡调水区与受水区的整体生态平衡以及合理确定生态脆弱区水资源指标是工程实施的关键。基于引哈济党工程调出区苏干湖盆地地下水模拟模型,研究确定生态脆弱区水资源调配指标及输水方案,为生态脆弱区的调水工程提供了一种切实可行的水资源调配技术指标确定方法。     

灌区水资源优化调配研究

根据系统优化的观点，结合实际灌区工程，从工程管理和模拟计算两方面对某灌区水资源优化调配问题进行深入探讨。计算结果说明，通过对某灌区水资源进行优化调配，可以提高灌区水资源的利用率，充分发挥灌区水资源应有的经济效益和社会效益。     

水系调度对锡山区水环境改善效果分析

针对锡山区城市河网流动性差、水环境污染日益严重的问题,基于实测资料,利用MIKE11构建水动力水质耦合数学模型,综合考虑研究区内多种水利工程联合调度,以NH3-N为污染因子,模拟多种水系调度方案,分析水系调度对研究区水体流动性和水质的改善效果.结果显示,水系调度可提高研究区河道的流动性,加快水体更换;科学合理的水系调度...     

用于某发电机组的TBD620V12柴油机冷却系统的分水设计

为了满足由TBD620V12柴油机和1FR6 506-4三相异步发电机组成的发电机组中发电机的冷却需要,需分16 m3/h海水给发电机。通过计算该柴油机冷却系统传递的总热量及海水泵的流量,证明了分水的可行性;据传热学理论证明了海水在特征管路中的流动是紊流状态;通过完善原有结构设计实现分水,台架试验证明该柴油机的冷却系统在分水后仍能保证良好的冷却效果。     

双水内冷同步电机内冷水系统的状态评价

为保障同步电机的正常运行,正确评价同步电机内冷水系统的健康状况具有重要意义。对此,介绍了同步电机定子内冷水系统和转子内冷水系统的构成,分析了各子系统的性能指标;建立了定子内冷水系统及转子内冷水系统的状态评价指标体系;提出了同步电机内冷水系统的健康状态评价方法。详细分析了其状态指标的归一化、权重的确定及基于相似云的评价方法。最后,通过实例分析验证了该方法的可行性。