基于纳什-古诺均衡和Chatterjee-Samuelson 议价模型的梯级水库水调决策研究

水库具有调节能力,其调度方式受供水需求及发电计划等诸多因素影响而属于多目标决策问题。通过对博弈论中关于纳什-古诺均衡和贝叶斯博弈条件下的ChatterjeeSamuelson议价模型研究,建立了流域梯级水库的水调决策模型。同时针对梯级水库在掌握其他决策者信息量不同的情况,分别建立决策的静态和动态博弈模型进行针对性研究。将模型应用于四川岷江某水利枢纽水调决策的研究,表明其可以对梯级电站的决策行为进行分析和模拟,从而降低决策风险,增强流域调度的均衡性,优化经营策略。     

水库降低水位运行对库区水质影响的预测研究

水库在很多情况下会降低水位运行,在大坝检修或治理时通常也会降低水位。为了定量研究水库降低水位运行期间库区水质的分布及变化规律,采用数值模拟的方法对某水库水质进行了预测。建立了大型水库平面2维非恒定流水动力模型和水质模型,采用该水库实测成果对模型进行了验证,并利用该模型对该大坝治理期间降低水位运行对库区水质的影响进行了预测。结果表明:随着水位降低,库区污染物浓度升高,水质变差;随着水位回升,污染物浓度降低,水质逐渐变好。水库降低水位运行将对水质造成不利影响,因此,在水库低水位运行期间,需严格控制库区污染源,同时加强水环境监督管理与监测。本文模拟结果对于开展水库降水位期间水环境影响的定量预测评价、保护库区水环境具有一定的理论意义和应用价值。     

鱼类产卵场水力生境指标体系初步研究

鱼类产卵场是鱼类栖息地中重要且敏感的场所,其独特的水力特性对鱼类繁殖过程具有重要的生态学意义。构建鱼类产卵场水力生境指标体系是准确、全面描述鱼类产卵场水力特性的基础。本文从流体力学的角度出发,将鱼类产卵场水力特性分为几何形态特征、水体运动学特征及水体动力学特征三个层面;结合各指标对鱼类产卵的生态学意义,提出包括水深、流速、流速梯度、涡量及动能梯度的指标层。以长江上游特有鱼类齐口裂腹鱼产卵场为例,进一步验证了各水力学指标的代表性,结果表明,齐口裂腹鱼产卵河段各水力学指标分布规律与非产卵河段有显著差异。在此基础上,构建了鱼类产卵场水力生境指标体系。     

生态丁坝在齐口裂腹鱼产卵场修复中的应用

通过水深平均二维水动力学模型,模拟不同流量下生态丁坝附近水流沿纵向和横向的水深、流速等分布规律,绘制L形及正交情况下生态丁坝其周围流场特征,研究生态丁坝对齐口裂腹鱼产卵场水力生境的影响范围;根据齐口裂腹鱼适宜性曲线,得到一定流量下研究河段的Weighted Usable Area (WUA)值。研究成果表明：长度与稳定河宽之比介于0.25至0.33之间,而坝头与坝长之比介于0.20至0.25范围之内的L形及正交生态丁坝,交错放置于河道中,可以营造出合适的水流流态,使其满足齐口裂腹鱼产卵的水力特性,增加WUA值;修复后的产卵场水力生境与天然产卵场的水力生境相似度高。     

大型水库三维水质模型研究

针对大型水库水质要素分布呈现明显三维效应的特点,建立了一种考虑温度分层影响的DO,CODCr,TP,TN三维水质预测模型。采用二滩鱼感鱼河支库原型观测资料对模型进行验证,并分析了模型误差产生的原因及模型的适用性。分析结果表明,所建模型可以用于对DO,CODCr,TP,TN等水质要素的数值模拟,模拟成果可为大型水库修建的环境影响评价提供科学依据。将该模型应用于某在建大型水库,成功模拟预测了该水库水质要素的三维分布特性。