基于SWMM和InfoWorks ICM的城市街区洪涝模拟与分析

针对我国城市日益突出的洪涝问题,以福州市主城区某街区为例,基于SWMM与InfoWorks ICM构建了城市街区尺度洪涝模拟模型,基于差分进化算法率定SWMM关键参数,并在不同的降雨情景下,模拟了城市街区地表内涝淹没与危险性分布,并对比评估了模拟结果的可靠性。结果表明：基于差分进化算法率定得到的SWMM参数具有较好的效果,两次洪峰的模拟水位和实测水位误差均在1%以内;10 a、20 a、50 a和100 a 4种重现期降雨驱动下,研究区淹没面积分别为3.14 hm²、3.37 hm²、3.61 hm²和3.72 hm²,重现期从10 a到100 a,总淹没面积占比由27.40%上升到32.46%;基于SWMM与ICM耦合的模拟方式在研究区具有较好的适用性。     

简易地下水模型EasyGWM在南水北调中线受水区的应用

为对南水北调中线受水区(下简称中线受水区)的地下水资源进行有效模拟,研制简易地下水模型EasyGWM(Easy Groundwater Model),并以2002年-2003年的区域地下水动态资料进行模型验证,对EasyGWM模型和MODFLOW在中线受水区的模拟结果的对比分析表明,当研究时空尺度较大时,相比建模复杂、资料难于获取且运算耗时的MODFLOW模型,EasyGWM模型不仅能取得与实际资料相适应的模拟精度,还能节省模型建模及运算时间。     

干旱区水量平衡模型参数率定策略研究

以干旱区水量平衡模型为研究对象,建立了模型参数分区率定策略,采用改进的动尺度搜索算法(MDDS)对模型中河段水量损失系数、灌区退水系数等参数进行率定。使用条件概率和贝叶斯统计理论论证了分区率定策略的理论可行性,并通过干旱区(新疆开都河)水量平衡模型对模型参数全区和分区率定策略的性能优劣进行实例验证。利用焉耆站2000年1月—2015年12月的实测月平均流量过程和宝浪苏木闸2000年1月—2009年12月的实测月平均流量过程分别对水量平衡模型的焉耆站模拟结果与宝浪苏木站模拟结果进行参数率定,并对率定结果进行了分析。应用于新疆开都河流域焉耆站、宝浪苏木站的模拟结果表明,分区率定在每个分区的待率定参数个数、计算时间和率定效果方面较全区率定有较大优势。     

西大洋水库防洪预报预泄调度风险问题研究

根据西大洋水库流域的水文特征，建立水库防洪调度模型；通过分析水库预泄调度可能产生的影响，建立了预泄调度风险评估模型。实际应用表明：对于10年一遇和20年一遇的设计洪水，若采用200m³/s或400m³/s的预泄流量，预泄时间可以选定为12h，24h，36h，48h，60h，72h；对于50年一遇以上的洪水，可以采用较大的预泄流量，由于来水量充足，水库能够及时恢复至汛限水位；对于较大重现期的洪水，水库进行预报预泄调度是非常必要的，所发挥的防洪效益也比较明显，为水库的调度管理提供了依据。     

南水北调工程突发水污染事件分级体系研究

南水北调中线工程是一项利国利民的大项目，也是我国未来能源发展战略的重要举措。根据“驱动力-压力-状态-影响-响应”（DPSIR）模型框架，提出了南水北调中线突发水污染事件分级体系。首先选取能够反映区域驱动力、压力、状态、影响、和响应的16个指标构建评价指标体系，并根据指标的特性分为静态系统和动态系统两部分；其次结合中线工程实际现状进行指标的标准化赋值；然后利用层次结构分析法和社会协调发展度模型确定突发水污染事件的风险等级；最后以S237运河大桥为例，描述和验证了该分级体系的合理性。     

基于NSGA-Ⅱ的水文模型参数多目标优化研究

为了对水文模型中难以直接测算的参数进行调试和优化,将带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）应用于水文模型（HYMOD）参数多目标优化计算中,得到最优解Pareto集合。通过多目标距离函数法从Pareto集中求出一组协调集。采用非支配解集覆盖度和非支配解的空间分布两个性能度量指标,对NSGA-Ⅱ算法与多目标粒子群算法（MOPSO）的优化结果进行比较分析。结果表明,NSGA-Ⅱ优化得到的非支配集比MOPSO算法得到的支配比例高;但前者的非支配解的空间分布较MOPSO算法相对均匀。     

基于DPSA 的梯级水库群优化调度

动态规划法是一种求解多阶段决策优化问题的常用方法,在水库优化调度计算中应用广泛。该方法最大的缺陷就是用于水库群优化调度时易出现"维数灾"问题。逐次逼近动态规划法(DPSA)可以有效克服这一问题,它采用逐次迭代逼近的思想,将一个多维问题分解为多个一维问题求解。本文以水库运行模拟模型为基础,建立了基于DPSA的梯级水库群中长期优化调度模型,以汉江上游梯级水库群为研究对象,选取发电量最大为目标,对各水库库容进行离散,从而求解水库优化运行过程,其结果对于水库优化调度运行具有指导意义。     

珠江上游流域近55年气温变化特征分析

采用线性回归、Mann-Kendall检验及小波分析等方法,对珠江上游流域1954-2008年气温系列进行研究分析。结果表明:①近55年来,珠江上游流域多年平均气温呈显著上升趋势。在空间上,气温上升显著的区域主要集中在红水河、柳江、桂江、贺江、黔浔江、西江梧州以下及北江流域。年平均气温存在3、7、17和43 a左右的主周期。②从各季节气温变化看,夏、秋两季气温上升显著,冬、春两季上升不显著。各季节平均气温周期和年平均气温周期大体一致,均存在3、7、18和40 a左右的主周期。该研究结果对进一步研究珠江上游流域气候及其未来气候预测具有重要意义。     

切缝钻机在110工法顶板预裂钻孔施工中的应用研究

煤矿巷道顶板预裂钻孔施工是“110”工法施工的关键技术,针对该工法顶板预裂钻孔施工效率低、劳动强度大,缺乏专用设备等问题,研发了ZDY2-300LM型切缝钻机,该钻机具有双钻臂、定位精准及施工效率高等特点,并在龙煤集团双鸭山矿业有限公司东荣二矿进行了推广应用,使用效果良好。并根据井下施工特点,总结出一套适用于切缝钻孔的施工工艺方法,该钻机的成功应用为“110”工法的广泛推广提供了装备保障,为类似顶板预裂钻孔施工提供了参考。     

二滩水电站运行后对雅砻江下游河流水文情势的影响分析

为评估二滩水电站运行后对下游雅砻江水文情势的影响程度,针对雅砻江下游小得石水文站1958～2012年期间逐日流量变化情况,采用变化范围法（RVA）求得水文变动指标（IHA）中33个水文参数的改变及水文改变程度。结果表明,二滩水电站运行后,其下游雅砻江月平均流量变化的改变不大,年最小流量的改变有所增加,年最大流量变化不大;年最大流量、年最小流量的出现时间均由建库前的30日左右增加到90日左右,偏差较大;年高低流量的频率升幅较大,但持续时间略微减少;涨水率有所上升;落水率有所下降。最终根据水文综合改变度评价雅砻江河流水文情势总体改变度为68.31%,这表明二滩水电站的运行对下游小得石水文站的水文情势的影响为高度改变。