金沙江水文泥沙信息查询系统设计与实现

为了满足金沙江梯级水电开发对水文泥沙资料的需要,在分析资料组成的基础上,基于二维与三维一体化的GIS技术,采用即插即用的插件机制开发了金沙江水文泥沙信息查询系统。系统实现了金沙江水文泥沙空间图形、属性信息联动查询,并可以标准报表和通用格式文件输出各类成果,极大优化了金沙江水文泥沙数据管理和业务流程,进一步推动了业务和管理模式变革。     

沐若水电站大坝混凝土配合比与碾压试验研究

在马来西亚沐若水电站大坝碾压混凝土原材料的试验研究中,工程料源为弱风化或微风化的砂岩,针对人工细骨料石粉含量高等特点,采用粉煤灰、高效减水剂以及引气剂组合联掺方式进行碾压混凝土配合比设计,在设计中主要考虑石粉含量对混凝土性能的影响。在室内试验基本满足设计要求后,在室外及上游碾压混凝土围堰上进行了两次碾压混凝土工艺试验,以探索出适应当地气候和原材料的碾压混凝土施工配合比,并进一步验证混凝土的可碾压性及施工工艺参数。最后确定并提出了大坝碾压混凝土的施工质量控制标准及措施。     

梯级水电站水库群调度函数优化模型研究

针对梯级水电站水库群初始调度函数受数值模拟技术限制的特点,以减小其固有的误差累积效应为目的,建立了基于粒子群算法的调度函数优化模型。该模型充分保留了初始调度函数中的影响因子和常数系数的作用,在传统粒子构造基础上给出了误差粒子的构造方法,有利于较快得到模型的最优解。实例计算分析表明,利用该模型得到的调度函数进行梯级水电站水库群的调度,运行效益明显提高,验证了模型的实用性和有效性,为更好地挖掘梯级水电站水库群的潜在效益提供了理论支撑。     

汉江上游植被指数变化及其归因分析

植被对调节流域水文过程、维持生态平衡具有重要作用,分析汉江上游植被变化和驱动因子具有重要价值。采用MODIS/Terra的NDVI数据和Land Cover数据分析了汉江上游不同土地利用类型的NDVI的变化规律,结合气象数据和DMSP灯光数据分析了气候变化和人类活动对植被NDVI的影响,分析了植被指数变化的主导性驱动因子。结果表明,2001-2017年汉江上游NDVI整体上呈增加趋势,年均NDVI介于0.5～0.62之间;同种土地利用类型的NDVI年际变化不大,不同土地利用类型的NDVI变化趋势基本一致,NDVI从高到低依次为落叶阔叶林、混交林、草地、农用地、灌丛、常绿针叶林。月平均最高气温是影响月NDVI变化的主导因子,夏季NDVI变化与日照时数和降水量关系较大,冬季NDVI变化与气温相关性较高。气温和降水与NDVI年变化的相关系数高于平均灯光强度变化,即年尺度上气象因素对植被变化的影响高于人类活动。     

混凝土坝渗流性态综合评价与趋势预估模型研究

大坝渗流性态评价是一个多层次多指标相融合的系统分析问题。充分利用大坝渗流实测资料,构建人为参与少、可操作性强的大坝渗流性态评价方法,给出定性与定量相结合的评价和预估结果,一直以来是坝工领域关注的重要研究方向。借助集对分析方法和熵值理论,在对混凝土坝实测渗流性态综合评价指标体系和指标度量方法进行论述的基础上,构建了混凝土坝渗流性态的集对分析模型;研究了渗流评价指标的熵权赋值方法;通过同、异、反三方面的综合分析,实现了混凝土坝渗流性态的现状评价和发展趋势预测。对某混凝土重力坝渗流性态的分析表明,该方法可依据混凝土坝渗流性态的实测资料,将确定性和不确定性进行集成考量,能较客观地对混凝土坝渗流性态作出评价和预估。     

沙牌碾压混凝土拱坝温度徐变应力仿真计算

根据沙牌工程混凝土徐变试验资料，按混凝土固化徐变理论，分解了沙牌碾压混凝土徐变度函数，得到了沙牌混凝土粘弹性相变形、粘性相变形的数学表达式，提出了混凝土的非线性徐变应力计算方法；根据沙牌碾压混凝土拱坝的材料参数与环境参数，模拟了混凝土的施工过程，得到了沙牌碾压混凝土拱坝的三维温度场与三维应力场的仿真计算成果；比较了混凝土线性徐变应力理论与非线性徐变应力理论下拱冠剖面不同高程、不同部位大坝混凝土应力随时间的变化过程，得出了一些有意义的结论，可供大坝温控设计参考。     

面向地区电网的EMS应用软件

地区电网EMS应用功能是地区电网调度和商业化运营的重要辅助决策工具，是继SCADA实用化后，地区电网调度自动化技术发展的必然趋势。但传统的EMS应用软件面向发输电系统，主要在大区电网和省网中应用。通过研究地调和网(省)调在调度管理职能、电网运行特点和自动化水平等方面的不同，设计和开发了面向地区电网的EMS应用软件系统，该系统在功能、算法和应用方法上都具有地调特色，并已在国内多家地调投入在线运行。     

近30年中国典型区域水体面积变化与归因

在生态文明建设中,水域空间率是一项重要的指标。一般情况下,某个区域中的水体面积越大生态环境越好。而水体面积又受到气候变化与人类活动的双重影响。中国水体面积的变化规律及归因是生态文明建设中一个关键的科学问题。在全国范围内,根据气候条件和经济发展情况,选取了9个研究区域。基于Google Earth Engine云计算平台,使用多个光谱指数组合的方法,对1986-2018年的Landsat影像进行水体提取。采用Mann-Kendall法分析了水体面积动态变化特征,并借助双累积曲线法和分布式水文模型,进一步计算了气候变化和人类活动对水体面积变化的贡献率。结果表明:(1)半干旱半湿润地区受人类活动影响剧烈,水体面积变化显著;(2)湿润地区受气候变化影响,水体面积显著增加;(3)人类对水资源的过度使用、跨流域调水以及水库修建直接决定大部分区域的水体面积变化。该研究能够为生态文明建设提供科技支撑。     

基于小波和ARIMA的黄山市年降水量分析及预测

为研究区域降水时间特征,提高年降水量预测精度,采用Morlet小波对黄山市1957-2016年的年降水量周期进行分析,并基于1957-2011年的年降水量构建了ARIMA模型和小波与ARIMA组合模型,分别对该市2012-2016年的年降水量进行了预测及对比分析。结果表明:黄山市近60a年降水量主要受28a、13a、5a的周期波动影响;采用ARIMA及组合模型预测2012-2016年年降水量的平均相对误差绝对值分别为19.8%和12.3%,组合模型的拟合和预测效果更优;两种方法对2012年、2015年和2016年的年降水量预测误差均较大,可能是这几年降水受ENSO事件影响,降水机制异于常年,致模型预测误差较大。结果可为区域中长期水文预报提供科学依据,对区域旱涝灾害预警管理具有一定应用价值。     

基于灰色系统与RBF神经网络的中长期水文预报

及时、准确的中长期水文预报能有效促进水库管理优化。以非汛期各月径流量为预报因子,通过计算所需预报年份与已有径流资料历史年份的预报因子之间的灰色关联度,遴选出与该年灰色关联度较大的年份作为代表年份。采用MATLAB数学软件构建RBF神经网络预报模型,利用选定的代表年份径流量对目标年份汛期径流量进行预报。以清河水库为例,用该模型预报汛期径流量。结果表明,模型简单可操作、运行速度快、预报效果好。