基于不同需求的长洲水利枢纽汛期优化调度研究

针对长洲水利枢纽防洪与水资源供需矛盾日益突出问题，首先从供水、发电、航运、生态等方面分析了水库现状调度方案，提出综合调度需求；其次利用现代预测预报和调度技术，系统研究基于不同调度需求的优化调度方案，将汛期运行水位由18.6 m提高至19.6 m,并分析其风险和效益。结果表明，方案实施可在保障防洪安全的前提下提高库区水位1.0～1.5 m,增蓄水量2亿m³,充分发挥了水库供水、航运、生态效益，同时增加发电量5.05%,经济、社会效益显著。     

开-孔河流域水资源利用存在的问题及对策研究

开-孔河流域包括开都河、孔雀河、博斯腾湖和诸小河流,国民生产总值占巴音郭楞蒙古自制州的80%以上,是该自治州国民经济发展、生态环境保护的重要区域。近十年来,由于受自然环境的演变和人类活动综合影响,流域内的天然调节水库-博斯腾湖水位持续下降,孔雀河下游生态环境不断恶化等问题日益凸显,流域水资源和经济社会可持续发展面临严峻挑战。本文从开-孔河流域水资源利用中的问题入手,分析了原因,对加强流域水资源管理、保护博斯腾湖和生态环境提出了几点对策。     

灌区水位管理系统开发与应用

系统开发的必要性为实现灌区信息化管理,必须应用先进的计算机技术、电子信息技术、网络通信技术、智能控制技术构建水资源信息查询、调度系统——灌区水位管理系统。实现灌区水位管理的信息化、智能化、网络化,通过对水资源的优化调度和科学决策,达到水资源可持续利用的目标,是一项具有重要意义和显著社会、经济效益的战略举措。     

地下水资源可持续利用管理模型研究

本文采用响应矩阵法，以地下水水位为约束条件，以水资源最优开采量为目标函数，建立了地下水资源可持续利用管理模型，模拟计算出位于山东省泰山南侧的被研究区地下水优化开采量以及地下水资源可持续利用优化方案。结果表明：实现被研究区地下水资源的可持续利用，必须对地下水的开采量及开采布局进行调整和控制，进行地表水与地下水的合理配置，优化供水结构和工业结构，调节各行业的用水类型和用水量。     

梅山水库旱警水位确定的分析与探讨

旱警水位作为防旱预警和水资源可持续利用的重要警示性指标，是防旱调度的重要依据。本文结合六安市金寨县梅山水库旱警水位确定工作，用实例介绍旱警水位确定的思路和方法，并分析评定确定结果。     

基于智能算法的水库群联合调度图优化

简述水库群联合调度的特点及有关优化方法,采用群智能算法与渐进最优性算法相结合的优化方法对水库群联合调度图中的兴利调度图进行优化,给出了供水量和水位同时优化及供水量和水位交替进行优化两种情况下的具体优化步骤。认为优化水库群联合调度图对充分发挥水库工程的群体作用,进一步提高水资源利用的整体效率和综合效益具有重要意义。     

白丰梯级水库实用电力优化调度图的研制--变动目标水位控制法的研究

在分步设计及大量计算的基础上，提出了一套考虑因素相对全面，指导性强，易于操作的梯级水库电力实用优化调度图。该调度图继承了传统时历法调度图直观，简明的优点，又具有其特有的优化功能。该方法以汛末蓄满水库为标准，确定典型来水过程的预测调度线和初始目标；以获得梯级电站最大长期调峰收益为目标，以变动目标水位控制为核心，开发出调度图长系列操作通用程序模块，并以此模块作为寻优计算的手段，提出了水库长期运行与短期实时调度有机结合，以及模拟计算，水位偏差最优反馈，来水预报，目标水位寻优等多种实用处理技术。     

黄河上黄灌区水资源可持续利用分析

通过对黄河下游水资源特点及水资源利用存在的问题的分析，提出了下游引黄灌区水资源可持续利用对策；实行水资源统一调度、统一管理，利用干流枢纽工程调节径流，并适时调入外水以增加了游水量；防止水污染，以增加可利用水量；灌区以节水为本，合理透彻不理，调整水价。     

论汛期水库调度方式的优化

水库汛限水位设计和汛末蓄水问题是水库调度工作中的关键问题，水库汛末蓄水直接影响枯水季节的正常供水，汛限水位又是汛期水库调度必须严格遵守的调度依据，如何解决好供水和汛限水位之间的矛盾，为合理利用水资源的关键问题所在。     

江苏省阳澄淀泖区水资源调度最低目标水位研究

采用江苏省阳澄淀泖区湘城和陈墓水文站1971—2007年的逐日实测水位数据,用P-Ⅲ型适线法分析汛期和非汛期不同频率下的水位,结合区域引排控制水位、防洪限制水位等因素,确定了阳澄区汛期、非汛期的最低目标水位为2.6 m、2.5 m,淀泖区为2.55 m、2.45 m。由航运最低水位、生态水位等进行复核,证明确定的最低目标水位是合理的。最后通过最低目标水位与太湖流域水量模型计算的水位进行可达性分析,结果说明区域现状水资源调度还不能保证各区在不同年型下的水资源总需求量,今后需加强水资源优化调度。     

1955—2020年博斯腾湖水盐收支估算与水盐平衡分析

为了探讨变化环境下开都河来水、人类水土开发和水利工程调节等对博斯腾湖水盐收支变化规律的影响,根据开都-孔雀河流域河流-湖泊-水利工程间的水力联系及水盐运移转化过程,构建了博斯腾湖水盐收支平衡模型,基于1955—2020年气象、水文、矿化度、开发利用的观测资料,分析了博斯腾湖逐年、分阶段和多年平均水盐收支变化规律。结果表明,受开都河来水和人类活动的影响,1955—2020年博斯腾湖水盐变化具有明显的4阶段特征。1987年以来水盐变化速率明显升高;焉耆盆地和孔雀河引水量较为稳定,开都河入湖水量占总入湖水量的81.89%,在1955—2020年博斯腾湖水位变化中起主导作用;1955—1987年农田排盐量占总入湖盐量的37.24%,其中1972—1986年农田排盐量接近总入湖盐量的50%,农田排盐量是湖水矿化度急剧升高的主要原因;1983年博斯腾湖西泵站运行后,湖水矿化度整体处于下降趋势,2020年降低到1.0 g/L以下。新时期在对开都-孔雀河流域严格遵守水资源三条红线控制的同时,加强扬水泵站、宝浪苏木分水闸及达吾提闸的联合运行,完全可以将湖水矿化度控制在1.0 g/L水平以下。研究结论可为博斯腾湖可持续利用和管理提供参考。     

博斯腾湖生态环境效应分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖,是孔雀河的源头和开都河的尾闾,对地处干旱的新疆来讲,是极为重要的自然资源和经济资源。本文对博斯腾湖的生态环境效应进行了分析,通过分析表明博斯腾湖的生态环境效应主要表现在时间和空间两个方面,空间上距离博斯腾湖由远及近从若羌到大河口主要表现为夏季温度降低,降水增加,空气湿度、水气压增加,蒸发和沙尘暴和扬沙天气减少,土壤养分含量较高,尤其是越靠近湖区作用越明显;在时间上随着博斯腾湖的水位的变动,表现为随着水位的升高和蓄水量的增加,湖泊的矿化度开始降低,自然灾害的天数有所减少,鱼类的产量和芦苇的面积大幅度增加。博斯腾湖的生态环境效应非常明显,对于巴音郭楞蒙古自制州乃至整个新疆南部地区的环境保护有着不可替代的作用。     

新疆博斯腾湖入湖水量变化及其对湖水位的影响分析

根据博斯腾湖1956-2008年实测水位、入湖水量资料,分析了入湖水量与博斯腾湖水位变化关系,采用相关方法计算了博斯腾湖汛期设计入湖水量,并指出博斯腾湖水位的变化主要影响因素为汛期入湖水量,并不是短历时场次洪水,以此为计算基础,得出结论:博斯腾湖最大输水能力下,100年一遇洪水位为1048.6 m,50年一遇洪水位1 048.47 m,可为博斯腾湖水量调度、东、西泵站等输水工程的运行管理提供一定的参考价值。     

博斯腾湖污染物总量控制定额确定方法

农田废水是博斯腾湖的主要面源污染来源。基于博斯腾湖污染物来源特征,本研究以动态水文条件为基础,应用水质响应模型与规划法耦合方法,在满足水功能区规划目标条件下,污染物允许入湖量为点面源总量控制定额,没有农田废水排放时确定的水环境容量为点源控制定额,点面源总量控制定额减去点源总量控制定额为面源总量控制定额。通过上述方法得到博斯腾湖点源和面源总量控制定额。为实施污染物点源、面源总量控制提供了理论依据。     

基于卫星测高和实测数据的博斯腾湖水位变化分析

湖泊水位是湖泊水文观测必不可缺的要素,直接关系到湖泊物质交换和能量平衡,对研究湖泊运动和区域气候环境变化至关重要。为了掌握内陆湖泊水位的变化过程和空间特征,以新疆博斯腾湖为例,综合Jason-1&2、ENVISat&ERS、ICESat-1、ICESat-2等卫星测高资料,提取博斯腾湖湖泊水域瞬时水位和日均水位,并根据Hydroweb水位记录和1975-2020年博斯腾湖湖泊水位观测及水域面积数据,检验Jason-1&2、ENVISat&ERS、ICESat-1、ICESat-2测高数据的估计精度。借助趋势面分析方法,分析博斯腾湖水域水位变化的空间差异和特征。结果表明：Hydroweb水位记录、Jason-1&2、ENVISat&ERS、ICESat-1、ICESat-2卫星资料估计湖泊日均水位的绝对误差分别为0.24、0.34、0.28、0.18、0.08 m; 2020年博斯腾湖年均水位为1 048.10±0.12 m,与1975年年均水位相比增加了0.70±0.15 m;湖泊瞬时水位在空间尺度上存在一定水位差,ICESat-2测高数...     

水系连通工程下博斯腾湖矿化度时空变化及其驱动因素研究

分析了开都河－黄水沟－大湖区－小湖区连通工程实施后博斯腾湖矿化度的时空变化及其驱动因素,以期为进一步改善博斯腾湖水环境提供科学指导。结果表明：空间变化上,水系连通工程促进了博斯腾湖大、小湖区水循环,改善了博斯腾湖矿化度,使黄水沟河道（南大闸）矿化度降低了0.5~1.0 g/L、大湖区西北角和东南部矿化度降低了0.3~0.5 g/L、小湖区东部矿化度降低了0~1.5 g/L;时间变化上,博斯腾湖黄水沟区、西岸区、大湖区和小湖区矿化度变化具有较高的同步性;水系连通工程的实施对改善博斯腾湖矿化度空间分布作用显著;高矿化度水体的扩散和湖水水位,尤其是水温等因素共同驱动了矿化度随时间的变化。在水系连通工程实施下,科学调控年内入湖、出湖水量并严格阻止污水入河、入湖是改善博斯腾湖矿化度的关键。     

近40年来中国西北内陆5个典型湖泊面积变化遥感分析

在全球气候变暖的背景下,研究中国西北内陆地区湖泊的面积变化不仅对水资源管理和可持续发展战略有着重要意义,也为评价气候变化与人类活动对湖泊的影响提供参考。以中国西北内陆区5个典型湖泊为研究对象,利用1970-2015年的Landsat MSS/TM/ETM+/OLI影像数据,利用归一化差异水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)和改进型归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)分别提取5个典型湖泊边界并获取湖泊面积,同时利用5个典型湖泊周边的气象站降雨量、蒸发量等气象数据,尝试分析湖泊面积发生变化的原因。结果表明:红碱淖近30年来面积呈减小趋势,入湖河流拦蓄和煤炭地下开采等是导致面积减少的原因;博斯腾湖近40年来的面积呈先增加后减少的趋势,其面积变化主要受地表径流和积雪融水的影响;呼伦湖近40年来面积呈减少的趋势,其面积变化主要受入湖径流量的影响;贝尔湖近30年来呈相对稳定的趋势,其面积变化主要入湖径流量的影响;青海湖近40年来面积呈现先减小后增大的趋势,其面积变化主要受区域降水和入湖径流量的影响。     

博斯腾湖湖流及矿化度分布研究

根据大型内陆湖泊水动力、气象、水环境特征，建立了博斯腾湖二维水动力、矿化度数学模型，预测分析了不同风场、水文条件、水资源调度方案对湖流、矿化度空间分布的影响。研究发现：风场是湖流、矿化度空间分布的主要影响因素：吞吐流对流场、矿化度分布的影响居次要地位，但在静风条件下，吞吐流对取(进)水口附近的局部水域水流流态及矿化度空间分布特征有较大影响；水资源开发利用将对湖泊环境产生一定影响，在进行水工建筑物布设时，应综合考虑风力、风向、吞吐流等各种因素，进行方案比选。     

长江水资源保护面临的挑战与前景

The major faced problems at present in Yangtze river basin are: ① uneffective control in river water pollution threatens seriously the safety of drinking water; ② shrinkage of lake area and serious eutrophication; ③ soil-water losses degraded the ecological environment of the basin; ④ the impact of TGP and S-N water transfer project on water environment of the basin. In the light of above-mentioned problems, water resources utilization strategy must be adjusted and the sustainable social and economic development should be supported by sustainable water resources utilization, and it is necessary to take the following countermeasures: ① establishing overall flood control and disaster relief system; ② developing high water use efficiency agriculture; ③ taking "giving priority to water saving on the basis of pollution control" as urban water resources utilization strategy; ④ implementing comprehensive pollution control strategy with sources control as main point; ⑤ guaranteing water demand of the ecological environment; ⑥implementing the strategy of maintaining water resources supply and demand balance on the basis of water demand management; ⑦ studying countermeasures for the ecological and environmental impacts of trans-basin water transfer and western China devolopment. The key of realization of sustainable water resources utilization is to reform management and investment mechanism of water resources and water price policy. It is the only way to solve the water resources problems in Yangtze river basin as well as the whole China.     

建设水资源实时监控管理系统：水利现代化的技术方向

水资源优化配置水资源管理的重点，而水资源实时监控管理系统在水资源优化配置中又具有举足轻重的作用。水资源实时监控管理系统由数据库、模型库、知识库、在线数据采集子系统、综合信息管理子系统、综合分析与决策支持子系统、实时控制管理系统等组成。