绿水评估方法研究进展

在回顾绿水量计算方法的基础上,阐述了水分平衡法、植物生理学法、微气象学法、模型法、遥感法及仪器法的适用条件和特点,认为遥感信息支持下的微气象学法和模型法实际可操作性更大;提出了绿水计算面临的两个关键问题是时间和空间尺度、生产性绿水与非生产性绿水的分离,分析了气候变化和下垫面景观变化对绿水评估的影响,同时展望了绿水评估对水资源一体化管理的应用前景。     

长湖水质演变特征及水环境现状评价

利用湖北省长湖2001-2011年的水质监测资料,分析了长湖年际及月际的水质演变规律。结果表明,2005年长湖水质达到最差,然后呈逐渐好转趋势,至2011年,长湖水质已有明显改善。在1个水文年内,长湖的水质优劣顺序依次是：丰水期,平水期,枯水期。利用模糊综合评价方法对2011年长湖水质状况进行评价,结果表明,该年3个水期长湖水质状况的最大隶属等级为Ⅰ类,水质较好。利用卡尔森指数法对长湖2011年丰水期进行富营养化评价,结果表明,除习家口水域外,全湖水体基本上处于中度富营养化水平。对长湖水环境压力进行分析,结果表明,长湖的生态系统正面临衰退困境,而主要污染物的年入湖量已大大超出长湖的纳污能力。     

南京市月牙湖秋冬季节藻类的区系组成

于2012年10月—2013年1月对南京市月牙湖的藻类植物进行实地调查,通过对6个较典型的采样点进行取样,对160余份样品进行观察、鉴定、统计,分析该水域藻类植物的区系组成及藻类时空分布特点。结果表明,在月牙湖的藻类区系中藻类植物有57种及变种,分属57属、29科、8门;以绿藻门种类为最多(占总数的47.37％),其次是硅藻门和蓝藻门;优势种有12种,而优势种中有6种为水华种。在时间分布上,10月份物种丰度和藻类数量最大;随着温度的降低,藻类的种类及数量有明显的减少。对藻类分布规律及其指示的水华种藻类的分析表明,该水域的水体已经受到一定程度的污染。     

乌东德水电站导流隧洞施工期支护设计

乌东德水电站导流隧洞采用左2右3、4低1高、4大1小的布置格局。因右岸3、4号导流隧洞上游部分洞段位于裂隙发育、岩体破碎的因民组薄-极薄层大理岩化白云岩中,且岩层走向与洞轴线成小角度相交,致使导流隧洞第Ⅲ层开挖支护完成后,洞内各监测仪器监测量值较大,收敛缓慢,部分洞段出现左拱肩塌方,右边墙滑塌等现象。对此,采用有限差分法,开展了导流隧洞施工期动态反演分析,利用分析结果,确定了施工期钢拱架、预固结灌浆、预应力锚杆、锚筋桩和锚索加强支护的综合加固措施。导流隧洞全部开挖完成后的监测结果表明,各监测数据基本收敛,洞室基本稳定。     

基于AutoCAD平台的有限元后处理系统开发

有限元后处理是开展有限元分析的重要步骤,同时也是衡量一个有限元软件是否成功的重要因素。基于AutoCAD平台的DXF格式,对有限元后处理程序开发中的关键技术问题展开了研究,构建了基于AutoCAD平台的有限元后处理系统,并且结合面板堆石坝给出了应用实例。研究表明,基于AutoCAD平台的有限元后处理系统能直接与计算程序相连接,生成的DXF格式后处理文件可直接在AutoCAD平台下编辑,不需要额外编写程序代码来执行图形处理操作,可满足使用者个性化的显示要求,可为有限元计算分析提供便捷高效的后处理平台。     

丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策模型

丹江口水利枢纽多目标调度是保障南水北调工程供水安全、充分发挥枢纽综合兴利效益的重要课题。如何统筹兼顾不同调度目标间的用水关系,实现调度方案的科学决策,是枢纽均衡调度的关键。在分析枢纽供水、发电、航运等调度任务的基础上,建立了丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策指标体系;采用层级分析法对多个调度方案进行评价和决策,得到多目标兴利调度方案的均衡解。所得结论可为丹江口水利枢纽在实际运行中制定调度方案提供参考。     

探地雷达单轴各向异性介质正演模拟及偏移成像

针对介质各向异性条件下探地雷达成像分辨率不高的问题,采用各向异性条件下的FDTD正演公式,对单轴各向异性介质模型进行正演模拟计算,然后对模型数据进行克希霍夫偏移成像。通过对比偏移处理前后的剖面,采用偏移处理后,剖面中的地下界面、异常特征得到了很好的收敛归位效果,大大提高了探地雷达成像的分辨率,对实测数据的处理结果亦验证了该方法的正确性。     

基于数值模拟的深圳民治片区暴雨内涝风险评估

以深圳市民治片区为研究对象,建立了基于SWMM模型和二维水动力学模型的城市雨洪水文水动力耦合模型,并采用历史调研资料对所构建的城市雨洪模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和可靠性。利用所构建的城市雨洪模型模拟分析民治片区内涝情况,根据致灾因子和受灾体情况建立民治片区内涝风险评估指标体系,利用ArcGIS技术和层次分析法对民治片区内涝灾害进行风险评价,风险评价结果表明城市内涝灾害风险主要受淹没情况影响,民治片区高风险区主要集中在民强社区、民治社区、新牛社区内民治河沿河下游区域,低风险区主要分布在远离民治河的民乐社区、民泰社区和大岭社区。     

基于耦合模型的流域污染负荷分配实例

流域污染负荷分配是实施流域精细化管理的重要措施。在指标选取过程中,为了定量描述评价指标对流域污染负荷分配的重要性,引入随机森林算法对各指标作重要性评价,依据重要性程度筛选涵盖全部影响因素的评价指标,并进一步确定各指标权重。将评价指标体系与环境基尼系数模型相结合,构建污染负荷分配耦合模型,并以清潩河流域(许昌段)为例,制定基于控制单元的COD负荷分配方案。结果表明,满足重要性评分要求的指标分别是居民人均收入、单位GDP污水产生量、工业企业水消费量、地表水资源量、控制单元面积,评分分别为13.97、9.65、8.77、5.21、1.09。依据耦合模型制定的2020年清潩河流域(许昌段)各控制单元COD负荷分配方案中,控制单元QYH-3的削减量和削减率均最大,分别为617.14t/a和30.44%。分配方案基本符合流域实际,结果较为科学合理。     

GA-NN模型在保定市水环境承载力评价中的应用

水环境承载力评价对于区域的水环境与人类社会经济的健康可持续发展具有重要的意义。为研究保定市水环境承载力状况,应用相关性分析和主成分分析相结合的方法筛选出10个评价指标,建立了遗传算法(GA)优化BP神经网络(BP-NN)的GA-NN评价模型,并与BP-NN评价模型对比,最后应用评价模型进行评价。结果显示:2001-2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,虽然水环境承载力水平有所提高,但仍处于较弱承载水平。与未经优化的BP-NN相比,GA-NN评价模型的拟合精度更高,拟合误差更加稳定,泛化能力更强,可作为一种简洁有效的水环境承载力评价方法。