河段汇流及抵偿河长的计算与分析

地表径流的汇流包括坡面汇流及河网汇流两个阶段,总称为流域汇流。坡面汇流是分析净雨经过坡面调蓄如何进入河网的,实质上就是将净雨在时程上进行初次再分配后输送补给河网,它是流域中净雨汇集并注入河网的必然过程。河网汇流是经河网的调蓄作用,再次将净雨进行分配后到达流域出口断面的过程,它是水流运动在新条件下的继续,也是聚集坡面水流运动后所导致的必然结果。小流域坡面汇流对出口断面的径流过程起主导作用,故解决小流域汇流问题是以研究坡面汇流为基础的。坡面汇流引起的径流,在时程上的初次分配对出口断面的径流过程     

一维河网非恒定流及悬沙数学模型的节点控制方法

本文的一维河网非恒定流及悬沙数学模型，是根据以一维圣维南方程组，悬沙非平衡输运方程及水位、含沙量节点控制法而建立。首先，利用单一河流有限差分方程组转换形式和节点处质量、能量守恒性，写出所有节点的水位控制方程组。求解此不规则稀疏矩阵方程组得到得有节点的水位，再由单一河流非恒定流的求解方法可获得所有单一河流的断面水位和流量。基于水注的节点水位控制法，本文提出了节点悬沙控制法。假设节点处冲刷或淤积较小，所有节点的含沙量控制方程组可通过输沙量守恒方程用矩阵形式写出。求解此不规则稀疏矩阵方程组，得到所有节点处的含沙量。所有单一河流断面处的含沙量通过单一河流悬沙输运的求解方法获得。本文介绍的模型适用于各种河网类型。作为检验，该模型成功地应用于珠江三角洲流域河网水流及悬沙的数值计算。     

具有闸、堰的一维河网非恒定流数学模型及其在多闸联合调度中的应用

对含有多个闸、堰等水利工程的河网,从闸门运用和河道行洪两方面考虑,采用三级联解法建立一维河网非恒定流数学模型,提出双向迭代内边界控制法对具有闸、堰的特殊河段求解。将这种模型应用于天津市永定新河洪水演进计算,考虑了该河网复杂的水闸控制条件,模型验证的结果和实测资料基本一致,将其应用于多闸联合调度方案的数值模拟,对永定新河下闸位建闸方案的确定和建闸工程的实施具有积极的指导作用。     

基于DEM的塔里木河流域数字河网提取与分析

针对干旱半干旱地区数字河网提取及修正问题,以塔里木河流域为研究区域,基于30 m水平分辨率AETER GDEM数据产品,利用Arc Hydro Tools模型对流域河网进行提取,并以水文站为子流域出口断面划分子流域,分析不同类型地貌特征河网提取与实际情况的差异,对河网提取与实际情况误差较大区域基于AGREE算法进行DEM修正。结果表明:(1)基于DEM进行河网提取的结果在地势起伏较大的山地精度较高。在丘陵平原等地区由于采样误差、人类活动等原因精度较差甚至出现错误,对不同类型的地貌单元应进行不同程度的DEM修正使提取河网与实际情况相符合。(2)河网提取时将汇水面积阈值设定为子流域最大汇水累积量1%时提取结果与实际情况最为符合。(3)从提取的效率来看,利用DEM和Arc Hydro Tools并结合DEM修正技术对流域河网进行提取效率较高,适用于水文模型构建的基础工作。     

常州市运北主城区畅流活水方案设计与现场验证

为改善常州市运北主城区水环境,采用数学模型计算和现场试验验证相结合的方法,开展畅流活水水环境提升方案研究。依据常州市区域地形和水系情况,确定主城区引水水源、引排格局和引水水量,结合现状工程条件,提出“利用长江优质水源、打造两条清水通道、新建四座活动溢流堰、形成三级水位差”的畅流活水方案。基于Infoworks ICM构建常州市主城区水动力数学模型,模拟澡港河入口水位3.80~4.00 m多种方案下,运北主城区内部河道流量分配情况,确定最佳入城水位,并结合现场试验验证了活水效果。结果表明,常州市运北主城区畅流活水方案实施后大部分河道流量显著增加,流速达7 cm/s以上,多项水质指标达到Ⅲ类及以上水平。研究成果可为其他平原河网地区水环境提升提供借鉴。     

关于东北地区嫰江平原开发、治理和保护的建议——以建设水稻商品粮基地为核心

东北地区是我国的老工业基地,也是我国的粮食主产区和重要的商品粮基地。进一步建设好东北粮食生产基地是东北老工业基地振兴的主要任务之一。东北地区具有我国北方地区最好的自然生态环境,但东北地区西部的西辽河平原、嫩江平原南部生态环境恶劣,荒漠化严重,急需治理和保护。治理和保护好生态环境,是东北地区实现可持续发展的基础。在此提出了以嫩江平原建设42.3×10^4hm^2水稻商品粮基地为核心,带动区域综合开发、治理和保护方案。     

基于GIS和HydraN的复杂河网地区泵闸电排联合配水优化调度模型研究

基于HydraN软件对常德冲柳地区复杂河网进行稳态和非稳态两种模式下的河网概化及河流动态进行了模拟,并在此基础上建立了该区域的泵站、电排及闸门等水工构筑物的联合配水优化调度及防洪决策支持系统。结合当地防洪经验和条件提出了该区域不同雨水情条件下的优化调度方案。研究表明,该防洪决策支持系统可对各水工构筑物进行准确直接调控,因而对长江中下游复杂河网地区的防洪减灾及水资源和能源的优化利用具有较明显的实际应用效果和社会经济效益。     

利用现场观测和力学试验确定设计冰力学参数

以斜坡结构物二维冰力计算公式为理论依据,给出平原水库设计所需要的冰力学参数的合理取值。通过开展水库冬季冰面现场观测,得到冰层第二次爬坡发生时的等效应变速率、典型冰温;结合大量的冰力学性质的试验研究,给出在护坡工程中最不利条件下,即冰层第二次爬坡时水库冰弯曲强度、弹性模量及冰与护坡材料间动摩擦系数的设计取值。     

武威市平原区集中式地表饮用水源地水质变化趋势分析

应用线性回归趋势分析和季节性Kendall检验法,对2007-2013年1、4、8月份武威市平原区集中式地表饮用水源地9项水质指标浓度值变化总体趋势进行分析研究,结果表明:1西营水库的高锰酸盐指数变化降幅最大,但下降趋势4月份显著,1月份、8月份均不显著,与时间的相关性相对较好;溶解氧在4月份下降趋势显著,p H在4月份下降趋势显著,pH与时间的相关性较好,R2为0.849。2校东桥的总氮、pH变化增幅最大,但上升趋势均不显著。3西营水库、校东桥的溶解氧显著性水平α分别为0.0032和0.0066均小于0.01,浓度变化率分别为-3.06%和-1.19%均为负值,西营水库、校东桥的溶解氧在2007-2013年浓度值高度显著下降。4校东桥的粪大肠菌群显著性水平α为0.0188在0.01~0.1之间,浓度变化率为9.85%为正值,校东桥的粪大肠菌群在2007-2013年浓度值显著上升。5其他监测断面其余水质指标均无明显升降趋势。总体来说,武威市平原区集中式地表饮用水源地水质状况处于不断改善之中。     

Estimation of discharge and its distribution in compound channels简

Results of research into a compound channel having width ratio(?)in excess of 11 are presented in the form of boundary shear distributions across the compound cross section.New relationship is derived between the percentage of shear carried by the flood plains(%)fp S and the percentage of area occupied by the flood plains(%)fp A.The equation so derived is taken as the basis to develop a new methodology to predict the stage discharge relationship specifically for wide compound channels using Darcy’s friction factor(f)for the main channel and flood plain regions.The methodology also is used for compound channels with smaller width ratios by applying the appropriate relation for%fp S derived earlier by different researchers and seems to work well.Next,as a corollary to the methodology,separate formulae are proposed to estimate flow distribution in main channel and flood plain regions.The proposed method and its corollary are tested for their validity against well-published small-scale data series of previous researchers along with some large-scale data series from EPSRC-FCF(A-Series)compound channel experiments and very good agreement is observed between the measured values and predicted values for total flow as well as zonal distribution of flow.The methodology is also applied to some compound river section data published in literature and is found to serve well the purpose of predicting flow in real world application.This new method gives the least RMS value of error for discharge prediction compared with some other well-known methods used for estimating stage-discharge relation in compound channels by considering all data sets.