城市化对南明河水系的洪水影响

针对贵阳市城市化引起的城市防洪严峻的问题,基于1980~2015年贵阳市水文站的观测资料、南明河水系分布图和贵阳市溶洞、暗河实测资料,利用调洪演算法定量计算了贵阳市城市化前后的年最大流量与汇流历时,研究了城市化对南明河水系的洪水影响。结果表明,经城市化后汇流历时缩减10.07%~23.31%,相应的年最大流量增加15.86%~24.67%,典型洪水年年最大流量增幅与历时减幅明显高于非洪水年,暗河与溶洞在贵阳市城市化的进程中对南明河水系的洪水起到了削峰滞洪的作用,所以合理利用暗河与溶洞,削弱城市化对南明河水系的洪水影响迫在眉睫。     

马莲河下游河水与地下水转化的环境示踪

为深入了解马莲河下游河水与地下水转化关系,沿河采集河水与地下水样品各15组,利用水化学分析、数值模拟等方法揭示了地下水与马莲河水的转化趋势及空间变化,并评价了转化强度。结果表明,河水Cl-质量浓度、总溶解固体(TDS)和电导率均高于地下水,沿流向呈降低趋势。地下水以补给河水为主,补给强度为0~4.66m2/d,累计补给量为1.65m3/s。补给强度受岩性分布影响存在空间变异,R12~R13、R14~R15段为地下水强补给段,R04~R09段补给较弱。地下水样品的代表性、水均衡要素的完整性和采样密度可能影响环境示踪方法的评价精度。应采用多方法示踪对比、加强支流的调查监测及增加采样密度等手段降低评价的不确定性。研究成果可为水资源统筹利用提供参考。     

洪水过程对垂向潜流交换作用的影响

选取洪峰和涨洪历时两个参数,利用COMSOL模拟研究了单峰洪水一个周期内河床表面压力分布变化条件下,在河道潜流区地表水与地下水进行潜流交换时,潜流交换量随时间的分布特点、示踪粒子在河床中滞留时间的变化规律以及潜流交换在潜流带深度方向的变化规律。结果表明,在单峰洪水一个周期内,涨洪历时的大小对潜流交换量和交换深度影响并不显著,但随着涨洪历时的增长,粒子滞留时间会随之增大;洪峰大小与潜流交换总量、交换深度均呈线性关系,即洪峰越大,潜流交换量越大,潜流交换深度也越大;随着洪峰的增大,粒子滞留时间也会随之增大。     

降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响

为分析降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响,结合流域地表径流汇流路径特点,基于物理概念的流域分布式水文模型,通过设计不同雨强下多种降雨移动方向工况,对比研究了各种工况对山区小流域洪水过程的影响。结果表明,降雨移动方向对流域洪水过程的影响主要表现在洪水峰值的差异上。在相同雨强和降雨量下,降雨沿着流域汇流路径减少的方向移动会比沿其相反路径移动产生更高的洪水峰值。在相同雨强和降雨移动速度下,流域内降雨移动的路径越长,形成的洪水峰值越高。随着降雨移动方向的改变,较低雨强(120 mm/h)模拟得到的洪峰也可能高于较高雨强(180 mm/h)模拟得到的洪峰。结合降雨的移动特征,流域的地形形状和汇流特点共同控制了降雨移动方向对径流过程的影响。     

兴建水利水电工程对下游洪水频率计算的影响

水利水电工程建设对洪水的影响已成为一个不可避免的现实问题。针对这种情况,本文主要探讨:(1)洪水系列资料是否存在一致性的检验;(2)当系列缺乏一致性时,以什么标准进行还原;(3)还原计算的方法;(4)若用非一致性系列资料推求设计洪水,将会产生的偏差。     

电化学参数对质子交换膜燃料电池内传递过程的影响

在三维、两相、非等温模型的基础上,分析了阴极参考体积交换电流密度和阴极传递系数对电池内传递过程(包括气体传递特性、局部电流密度及膜中水传递)的影响。分析结果表明,随着阴极参考体积交换电流密度和阴极传递系数的增加,电池性能不断提高;低电压时,阴极参考体积交换电流密度或阴极传递系数的增加,均可改善电池的气体传递特性及局部电流密度分布。阴极参考体积交换电流密度或阴极传递系数的增加,使膜中含水量的分布不再均匀。     

阶梯-深潭结构下的潜流交换过程试验研究

通过水槽试验验证了FLUENT结合COMSOL模拟阶梯-深潭结构下潜流交换过程的可行性,对比平坦河床,分析了阶梯-深潭结构下潜流的交换路径及不同区域的交换强度。结果表明,实测河床水沙界面水压力与模拟值吻合较好,阶梯坎附近呈现顺流下沉流、平行流、顺流上涌流、逆流上涌流4种水流状态。阶梯-深潭结构引起的水头变化是潜流交换的直接驱动力,阶梯坎上游及冲刷坑下游地表水进入河床后在冲刷坑内重回地表,完成了潜流交换过程。阶梯-深潭结构的潜流交换强度约为平坦河床的100倍,最大值出现在阶梯坎下方,最小值出现在阶梯坎下游约1m处的"速度零点"区域,该区域下游潜流交换速度明显减弱。     

初始表层与根区层土壤湿度对洪水过程的影响

为研究初始土壤湿度对洪水过程模拟精度的影响,以淮河流域内的七邻子流域2010~2015年期间6次洪水事件为例,采用基于方差的敏感性分析方法,利用MISDc-2L小时尺度洪水过程模型分析了初始表层与根区层土壤湿度对洪水过程模拟的不确定性。结果表明,MISDc-2L模型对洪水过程模拟的效果较好,同时初始土壤湿度对洪水过程模拟的敏感度远高于其他参数;初始表层与根区层土壤湿度对洪水过程模拟效果特别敏感;初始根区层土壤湿度敏感度明显高于初始表层土壤湿度敏感度(约4倍左右),即初始根区层土壤湿度对洪水过程更加敏感。     

一维—二维耦合的水库下游地区洪水演进数学模型及应用

针对水库下游地区河道洪水与漫堤洪水模拟需求,建立了一维—二维耦合的洪水演进数学模型。一维模型采用Pressimann格式离散求解,二维模型采用能够适应复杂几何形状和多种流态的Osher格式求解,一维—二维连接处采用堰流公式实现水流交互。应用该模型模拟白溪流域2015年"苏迪罗"台风实际洪水,可得到洪水在计算区域的演进过程和淹没情况。对比模拟结果与实际情况可知,该模型计算合理、准确,计算结果可为防汛部门防洪预案制定、防汛调度决策提供技术支撑。     

古洪水资料对水电工程设计洪水抽样误差的影响

目前现行规范中仅给出连序洪水系列设计洪水估计值的抽样误差查算图表,无法定量计算非连序洪水系列设计洪水估计值的抽样误差。以ZM水电站设计洪水为例,研究加入古洪水资料对设计洪水值的影响;并采用统计试验方法定量分析有、无古洪水资料对洪水设计值抽样误差的影响。结果表明,加入古洪水资料后ZM水电站设计洪水估计值的抽样误差明显降低,无古洪水资料时ZM水电站洪水设计值比有古洪水资料时偏小10%~20%,验证了ZM水电站校核洪水加10%安全修正值的合理性。     

第二松花江洪水对嫩江水位顶托的影响分析

为研究松花江流域第二松花江洪水对嫩江洪水的顶托规律,分别采用水文学方法、MIKE21FM二维水动力模型法分析不同典型年嫩江、二松两江洪水汇合处的顶托情况。结果表明,嫩江在小流量阶段受二松洪水顶托较多,随大赉站、扶余站流量比增大,顶托作用变缓,随流量比减小顶托作用增强;嫩江洪水量级较大时,洪峰前后嫩江受顶托作用影响较小;MIKE21FM二维水动力模型对于分析嫩江受二松洪水顶托情况具有较好的适用性。     

对渭河2003年洪水及其成因的认识

文章介绍了渭河中下游"03.8"洪水的特征及成因;描述了本次暴雨洪水的发展过程、洪量组成;并分析了形成原因,探讨了渭河河流输沙、河床冲淤、干流测站水位～流量关系及其影响因素等问题.     

地下水渗流对地埋管换热器周围温度场的影响

为确定地下水渗流对土壤源热泵地埋管换热器周围温度场的影响,以U型地埋管换热器传热系统为例,构建了等效当量直径的单管圆柱换热器传热物理和数学模型,并用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.2a 对夏季工况下地埋管换热器周围温度场进行数值模拟计算,通过有无渗流条件下不同导热系数、孔隙率土壤温度场变化的对比分析,确定引起温度场变化的主导因素,为下一步试验提供了重要依据。     

洪水不可控特性对水库防洪安全的影响

针对洪水进入不可控阶段给水库防洪安全水平带来的影响,主要探讨了水库洪水调度中反映安全水平的调洪最高水位、最快下泄时间两个参数,重点分析了起调水位、入库洪水量级和洪水是否可控的相互关系,提出判别洪水是否可控的条件,在此基础上提炼了最快下泄时间这个影响防洪安全的综合参数,并分析起调水位、洪水量级、调度方式对其影响的变化情况。实例应用结果表明,起调水位较洪水量级对最快下泄时间的影响大,且预泄对其影响也较为显著,为进一步构建水库洪水调度安全度量化评价系统提供了依据。     

历史洪水对水文频率分析不确定性的影响

针对水文频率分析过程中因模型选择和数据资料短缺引起分析结果不确定性问题,基于Bayesian MC-MC模型,将史料记载的定性洪水资料应用于水文频率分析中,并以西江流域梧州水文站为例进行洪水频率分析。结果表明,数据资料长度对水文频率分析结果的不确定性影响很大,且该模型应用于水文频率研究不仅可定量评估分析结果的不确定性,还可利用历史特大洪水信息有效降低分析结果的不确定性。     

下垫面要素变化对洪水影响的多元统计分析

为研究下垫面变化对流域洪峰模数、径流深等的影响程度,选取大清河水系的紫荆关、阜平、漫水河、城头会和张坊五个典型子流域为研究对象,利用卫星遥感资料提取五个子流域1980、1990、2000年的土地利用情况,分别对洪水按重现期分为大于10年一遇和小于10年一遇两个量级下流域的洪峰模数、径流深及其影响要素进行多元统计分析,利用得出的回归模型分析下垫面要素变化对洪水的影响程度。结果表明,对大于10年一遇的洪水,径流深和洪峰模数主要受林地变化的影响,影响贡献比例分别为0%~65%和0%~40%;而对小于10年一遇的洪水,径流深主要受草地变化的影响,影响贡献比例为10%~120%,洪峰模数则受草地和林地变化的共同影响,影响贡献比例分别为0%~0.8%和0%~2.5%。     

三峡水库运行对长江中下游洪水情势的影响

为评估三峡水库调度对长江中下游洪水情势的影响,基于长江中下游最新河道实测资料,构建了宜昌至大通的一维水动力模型,分析了3种不同洪水类型下长江中下游洪水情势的变化。结果表明,三峡水库的运行发挥了巨大的防洪作用,大大减轻了荆江河段和长江中下游的防洪压力;三峡水库对干流各站年最大洪峰流量有一定的削减作用,在上游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在23.4%～30.9%;在中游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在19.2%～31.8%,螺山站的削减率在9.0%～14.1%;在一般洪水年份,三峡对下游各站的洪峰削减率低于大水年份,宜昌站削峰率在1.9%～23.3%;在不同典型洪水年,各站的时段洪量也有一定程度的削减,宜昌站30d洪量削减率在1.8%～19.7%。     

改进的洪水涨落影响水位流量关系整编校正因素法

针对洪水涨落影响下水位流量关系整编常用方法存在的不足,分析了当前不同的洪水涨落影响水位流量关系整编研究方法的优缺点,基于洪水涨落影响下水位流量关系,推导出了同水位条件下用涨水和落水两个不稳定流流量表示稳定流流量的公式、用涨水和落水时两个不稳定流比降表示稳定流比降的公式及用涨水和落水两个不稳定流的附加比降表示稳定流比降的公式,并以推导出的公式为基础,改进了已有的洪水涨落影响下水位流量关系整编的校正因素法,改进后的方法理论性强、原理简单、计算方便,为工程实践提供了一种新途径。     

汾河中游液压坝群对洪水演进的影响

在中小河流核心区修建液压坝群是实现生态修复的重要措施,由此带来的河道行洪及液压坝群的经济、合理运行问题值得深入研究。基于Delft3d开源软件,建立了汾河核心区(二坝—义堂)水流运动二维数值模型,分别模拟了2(选取了两场洪水)、5、10年三种不同频率洪水,分析了不同运行工况下15座液压坝对洪水演进的影响,重点分析了对流场特性、水位变化的影响。结果表明,该模型可精确模拟液压坝群对洪水演进的影响;边滩坝对水位影响较小;对10、5年一遇洪水,应将15座坝的主槽坝全部塌坝行洪;对于2年一遇洪水,奇数断面的坝应竖起,偶数断面的主槽坝塌坝为比较经济、安全的运行方案。     

超量开采地下水对环境的影响及其对策

在分析超量开采地下水会造成多种影响原因的情况下,提出了防止超量开采地下水产生环境影响的措施,这对合理开发利用并有效地保护地下水资源具有直接指导作用和一定的参考价值．