基于AQUATOX模型的入湖河道富营养化模拟研究

针对目前入湖河流污染负荷高、富营养化严重等问题,以殷村港为例,基于2014年殷村港每月实测数据,借助AQUATOX水生态模型软件进行建模,并在模型率定、验证后对其水环境进行敏感性分析及控制、非控制模拟,分析了营养盐、温度、流速等因子对殷村港富营养化水平的影响。结果表明,同是控制削减20%浓度下,控磷比控氮更有利于抑制殷村港藻类生长,20%TP的削减可使殷村港叶绿素a浓度削减量达33%,另外在削减磷含量的同时适当增大氮浓度以增大氮磷比可更好抑制藻类生长;水温降低15%,藻类总量有所增加,但蓝藻显著减少,夏季削减量最高达20%以上;流速增大15%时,蓝藻的生物量削减在15%左右,而绿藻、硅藻生物量增多。因此,修建沿河生态护岸、河湖水系连通等可利于改善入湖河道的富营养化状态。     

三峡梯级水电站汛末联合多目标蓄水调度研究

针对三峡梯级水电站汛末蓄水调度的复杂问题,以汛末蓄水、下游补水和梯级发电为目标,构建了梯级联合多目标蓄水调度模型,提出了两阶段约束法对模型目标进行降维处理,进而采用动态规划求解模型,并通过对不同来水过程的调度计算与方案比较。结果表明,随着三峡水库汛末蓄水位的抬高,梯级向下游补水能力逐渐减弱;若三峡水库汛末蓄水位相同,则梯级下游控制补水流量越大,梯级总发电量越大;若梯级下游控制补水流量相同,则汛末蓄水位越低,梯级发电量越大;下游控制补水流量越大,则梯级下泄流量越均匀,发电出力峰谷差越小,也越有利于下游通航安全。     

基于粗糙集的施工成本动态控制方法及应用

针对工程项目施工成本控制效率低、缺乏主动性与预见性的问题,提出基于粗糙集的施工成本动态控制模型,即在粗糙集理论框架下,以历史各期成本偏差信息为对象构建成本决策系统,根据可辨识矩阵的属性重要度评估各成本控制指标的重要程度;利用属性约简和规则提取算法获取各成本指标与总成本之间的变动规则,制定控制策略;同时,可将当期的成本信息并入下期决策系统,及时补充信息参与分析,以实现成本的动态控制。案例分析结果表明,该模型可通过对实际成本统计信息的分析获得成本指标权重与成本预测规则,且计算结果符合成本控制的一般规律,能够为施工企业的成本控制决策提供客观指导。     

基于EEMD的鄱阳湖流域年降水量周期预测

气候变化影响下的降水量周期变化对于认识鄱阳湖枯水具有重要意义。采用EEMD方法分别将实测和模拟年降水量分解成不同频率的成分,然后采用FFT求得各IMF分量周期,以便对比未来和基准期的周期变化。结果表明,鄱阳湖流域1961~2001年的实测年降水量序列整体存在2.5~3.5、6.5~8.0年的周期,较大尺度的周期表现不显著;ASD统计降尺度模型对序列的周期特性模拟能力良好。未来情况下,主周期相对基准期整体呈增大趋势,中小尺度周期仅有微小差别,较大尺度周期普遍增大,鄱阳湖流域年降水量过程波动剧烈程度降低。     

基于分布式光纤测温系统的坝前水温反馈分析

为研究特高拱坝坝前水温一维垂向分布规律,以溪洛渡工程为例,结合分布式光纤测温结果对坝前库水温度进行反馈分析。将光纤上游拐点处温度测值视为多频组合信号,利用小波多分辨率时频分析技术,对温度监测数据进行时频分解,分离提取坝前库水温度,并建立坝前水温一维垂向分布曲线。结果表明,溪洛渡工程坝前库水温度分布基本符合稳定分层型水库分布特点,并且跃温层具有迁移、变化特性。跃温层自库表产生,经历"出生"、"生长"到"逐步成熟"的有界增长过程,最终于库底消亡。     

流域水系统典型分区方法对比分析及应用

为了合理开发利用和保护流域水资源,分别介绍了三种典型流域分区方法的研究现状,从分区目的、分区特色、分区结果的应用和分区主导因素等方面对三种分区方法进行了对比分析,并将三种分区方法应用于沙颍河流域中。结果表明,水资源分区将沙颖河流域分为六个单元;水功能区划划分了沙颖河流域主要河流;水生态区划将沙颖河流域分为五个单元。研究结果可为沙颍河流域水资源保护政策的制定提供指导,也可为其他中小型流域的分区工作提供借鉴。     

第二松花江下游洪水过程对河水——地下水交换的影响

为分析第二松花江下游洪水过程对河水-地下水交换的影响,以第二松花江下游德惠河段2016年10月15日~11月16日经历的一次涨洪—退洪过程为例,根据热示踪法,运用VFLUX2.0.0程序计算了该河段河水—地下水交换强度,探讨了洪水前和洪水过程中研究区河水—地下水交换模式及交换强度的变化。结果表明,洪水过程改变了河水—地下水交换模式,使交换强度增加。研究结果为该流域地下水资源的评价与管理、地表水与地下水的综合利用提供理论依据。     

挠力河流域地下水动态特征分析及预测

为分析和预测挠力河流域地下水动态特征,采用研究区2001~2014年16口潜水观测井水位检测数据和11个水文站降水数据,运用衬度系数方差分析法和相关分析法分析了地下水埋深影响因素,采用BP神经网络预测了地下水位埋深。结果表明,研究区地下水动态类型主要为入渗-蒸发型和入渗-开采型,地下水位埋深空间上呈现西北部略有升高,东部略有下降的特点;流域内地下水埋深波动幅度较大,东部及中北部波动幅度较大,西北部地区波动幅度最小;挠力河流域地下水埋深与降水量的相关性呈现明显的差异性,东部和西南部相关性较显著,中北部相关性较弱;BP神经网络预测得出2015年地下水水位仍存在一定的下降趋势。研究结果为挠力河流域地下水资源可持续利用和保护提供参考。     

基于Monte-Carlo的滑坡失稳概率计算研究

普通的滑坡稳定性计算,只能对滑坡的安全性做一个直观的计算,而滑坡的失稳概率却无从得知。利用蒙特卡洛(Monte-Carlo)法可确定滑坡的失稳概率,但传统应用蒙特卡洛(Monte-Carlo)计算滑坡失稳概率时,常认为c和φ值服从正态分布,其实在不同情况下c和φ值服从多种分布。基于此,探讨了岩土体参数c和φ服从不同分布形式时的滑坡失稳概率计算。结果表明,不考虑c和φ值的变异系数和偏度系数计算得出的失稳概率比考虑c和φ值的变异系数和偏度系数计算出的失稳概率偏高,且2种失稳概率误差为10%~25%。上述研究对滑坡失稳概率计算有一定的参考价值。     

基于有限元法的土石坝施工填筑数值仿真及位移修正方法探讨

为提高有限单元法在土石坝施工填筑数值仿真中的施工填筑模拟效率并修正数值仿真填筑位移,针对目前采用的“生死单元法”和“空气单元法”计算效率低的问题,提出了一种处理单元的施工填筑模拟方法,即给每个单元赋予施工信息进行施工次序控制,未施工单元不参与仿真计算。工程实例表明,该方法与传统方法相比可节省50%计算时间。由于有限元仿真时自重荷载是一次性施加的,这与实际施工时逐级加载的变形机理是不同的,需要对有限元计算位移进行修正,因此,基于土体一维线弹性压缩沉降理论,推导了单填筑级及多填筑级下的位移修正公式,完善了施工填筑位移修正方法。