一维水沙耦合模型参数敏感性分析——以2020年黄河下游洪水演进为例北大核心CSCD

一维水沙输移及河床冲淤模型中有较多理论上尚未解决的参数,而这些参数对一维模型精度的影响缺少定量分析。本文首先介绍了一维水沙耦合动力学模型,并将其应用于2020年汛期黄河下游的水沙过程模拟。计算结果表明:该模型能准确模拟水位和流量的变化,纳什效率系数基本大于0.85,均方根误差比相应的实测特征值小一个量级;计算沙峰虽然偏大,但计算的含沙量过程与实测过程整体符合,且模型计算的分河段冲淤量与断面地形法实测值较为接近。为分析模型中经验参数对模型计算结果的影响,以水文断面特征水沙参数的纳什效率系数作为目标函数,采用Sobol全局敏感性分析方法计算了各经验参数的敏感度指标。计算结果表明:糙率的总敏感度指标较高,是模型的高敏感参数;目标函数的选取对参数敏感度分析有一定影响,以含沙量纳什效率系数为目标函数时,挟沙力公式的系数及淤积时恢复饱和系数公式中指数的一阶敏感度和总敏感度指标较高;各参数组合对不同目标函数的影响差别较大,但对于同一目标函数存在影响作用相似的参数组合。全局敏感性分析方法刻画了模型参数的敏感性特征,有助于优化水沙数学模型参数取值。     

数字孪生三门峡水利枢纽综合设计与应用研究

该项目建设主要是利用数字高程数据、摄影影像信息与各类涉水要素信息、水利专业模型及人工智能应用技术等,建立一个基于3d地球的表达三门峡水库现实世界的虚拟仿真环境,构建一个包含GIS+DEM+DOM的数字孪生平台,使其能够全空间方位、全时间过程、全要素信息地为三门峡水利枢纽防汛抗旱决策、水资源调度与运行管理等提供支持服务,使其应用功能基本实现智慧化。     

2011年黄河秋汛洪水调度分析

2011年黄河发生多年罕见秋汛,支流渭河出现自1981年以来最大洪水过程,伊洛河发生超警戒以上洪水,干流潼关站出现1998年以来最大洪水。通过实时调整小浪底、故县、陆浑、三门峡等干支流骨干水库运用方式,拦蓄洪水错峰削峰,有效减轻了下游地区防洪压力,实现了防洪减灾和蓄水兴利多赢的目标。针对防洪调度中发现的问题,提出了加强洪水风险调度管理与洪水资源化实践和研究、强化河道治理、提高防洪保障能力、不断提升水文预报和决策支撑技术等建议。     

黄河水库水电站防汛调度管理问题分析

水库调度管理工作涉及水库和河道防洪安全、供水、发电、河道减淤、生态环境改善等多个方面,其中确保水库水电站和黄河防洪安全,是水库防洪调度管理工作的重中之重,需要采取行政、科学技术、工程、法律等手段予以保障。阐述了黄河干流水库水电站基本建设现状,指出黄河水库水电站防洪调度管理中存在的主要问题,并提出了加强水库水电站防汛责任制落实、运行管理、水沙测验体系建设、拉沙调度管理、信息化建设、调度技术研究等措施与建议。     

自然条件变化与人类活动对黄河流域洪水频率及用水保证率的重要影响

通过对1933年以后不同时段内黄河重要水文控制站最大洪峰流量、年径流量、汛期径流量、最小流量等分布特征（均值、变差系数CV、偏态系数CS或偏度）的计算与分析,认为无论是黄河流域还是其他流域,在自然条件变化或在人类活动影响下,不同河段洪水频率、用水保证率会呈现一定程度的趋势性定量变化,这些变化涉及相关水利工程设计洪水与用水保证率等重要复核问题,与水利工程的科学设计、投资决策和经济管理运营等关系密切,对防洪除害与抗旱兴利等具有十分重要的现实意义。     

自记水位条件下河道径流演进分析技术及应用

依靠现代信息技术对我国现阶段河道遥测水位设施设备进行了高效继承,对遥测系统与径流演进预报应用进行了深度融合。实践表明:不同地域、不同网络环境、不同终端、不同浏览器用户能够全天候实时监测河道水位、流量变化及径流演进传播等,实现了高度的自动化与实时性,并且具备自动跟进校正特点,运行可靠稳定,实用性强。     

三门峡水利枢纽防汛抗旱综合信息服务系统应用研究

黄河三门峡水利枢纽防汛抗旱综合信息服务系统,通过创建B/S/D-C/S/D与B/S/D-B/S/D等多种构架模式组合,在10个子系统异域、异网、异源与异构共存条件下,实现了综合信息的持久生成与支持,自动传输与写入数据库;摆脱了局域网独立分散应用,走向了广域网集中综合应用;摆脱了广域网客户端程序,走向了广域网浏览器应用。实现了所有Web浏览器用户窗口动态信息的实时一致,利用VPN网络隧道、访问权限控制及微软ASP.NET新技术,打破了网络应用界限,实现了安全访问与操作,能通过计算机、智能手机在广域网环境下随时浏览局域网环境下本地内部实时监测、监视或监控运行动态,信息技术水平显著提升,在大型水利枢纽防汛抗旱与工程管理等方面发挥了重要作用,取得了良好的经济与社会效益,对其他行业有重要的借鉴意义与推广价值。