大坝安全监测智能感知与智慧管理技术研究及应用

水库大坝安全监测是工程安全的重要保障措施,亟需结合新一代信息技术,提升大坝安全监测能力。系统总结了长江科学院近年来在大坝安全监测智能感知与智慧管理技术方面的研究及应用工作,通过研发系列化智能传感器、智能采集单元和物联网感知平台,建设统一的大坝安全监测数据资源池,开发通用化安全监测云服务系统,搭建专业数据挖掘平台和综合可视化应用,实现了大坝安全监测数据感知、传输、管理、分析及展示全链路应用,形成了大坝安全监测全生命周期智慧解决方案。研究成果已在乌东德、溪洛渡、向家坝、大藤峡等100余项水利水电工程中成功应用,为保障工程建设及运行安全发挥了重要的支撑作用,具有很好的推广应用前景。     

广东省东江流域显著水问题类型识别

通过构建流域水资源、水环境与水生态功能评价指标体系,采用ArcGIS自然间断点分级法分析广东省东江流域水资源、水环境与水生态3类涉水功能的空间格局特征,采用Spearman等级相关系数定量分析3类涉水功能间的交互作用,识别各地区显著水问题类型,并提出相应管控策略。结果表明：广东省东江流域水资源、水环境与水生态功能评价等级空间格局体现出显著的空间差异性;流域水资源、水环境与水生态功能间的交互作用类型为兼容;基于3类涉水功能评价等级及功能间交互作用类型,将广东省东江流域10个评价单元划分为水资源、水环境、水生态、水资源-水环境、水生态-水环境及非显著型6个显著水问题类型。     

"源—网—厂—河"一体化智慧排水系统的构建设计

为提升城市排水系统运行的效率和质量,开发设计了基于GIS的"源—网—厂—河"一体化智慧排水系统,其层次结构包括基础层、感知层、网络层、应用层.应用层是整个智慧排水系统的核心组成,主要包含六大模块——排水许可信息化管理、拓扑分析、健康评估、终端监测、模型计算及动态巡检.应用该系统构建排水系统模型计算,集成终端在线监测校核分析,分析诊断排水系统健康问题和拓扑问题,定位病害区域,自动制定最优巡检方案,分配派单于外业,外业巡检结果反馈回智慧排水系统,最终实现城市排水一体化智慧管理.     

襄阳市"市域乡镇打捆模式"污水治理案例分析及总结

襄阳市在乡镇污水治理方面加大投入,创新实施"市域乡镇打捆模式",实行"四个统一",在厂网一体化建设、厂网智慧化运维等方面摸索出了优势经验.对襄阳"市域乡镇打捆模式"污水治理案例进行分析,总结出一条乡镇污水治理的"襄阳路径".     

基于互补原理确定黄土高原Budyko方程的流域特性参数

Budyko方程的流域特性参数一般根据植被覆盖度等下垫面特征进行确定,但相关资料不易获取。本文针对黄土高原地区29个小流域,通过分析流域特性参数、植被覆盖度和互补关系中大气湿润指数之间的关系发现,大气湿润指数能够间接反映植被覆盖度的大小,进而能够利用常规气象数据确定流域特性参数,并拟合出了经验公式。相比采用固定流域特性参数,这种方法能够提高Budyko方程对实际蒸散发量的模拟效果。相比于植被覆盖度等下垫面资料,常规气象数据时间序列长、且更易获取,因此本方法具有较好的应用前景。     

1957-2017年泾河流域降雨量及降雨侵蚀力时空变化分析

泾河流域受土壤侵蚀的影响,水土流失较为严重,为对流域水土流失风险评估和防治等提供参考依据,根据1957-2017年泾河流域5个气象站点的日降水资料,运用ArcGIS空间插值、小波分析、R/S分析等方法,分析了该时段降雨量及降雨侵蚀力时空变化规律。结果表明:泾河流域及各气象站点的降雨量与降雨侵蚀力均呈显著正相关关系;泾河流域降雨量与降雨侵蚀力年内分布不均,主要集中在夏季,分别占全年的67.80%和52.86%;泾河流域年均降雨量和降雨侵蚀力分别为496.83 mm和1 481.24 (MJ·mm)/(hm~2·h),年际总体呈波动上升趋势且未来降雨侵蚀力将延续增加趋势,两者均在1996和2009年出现突变点且第一主周期分别为27和17 a;泾河流域降雨量和降雨侵蚀力在空间上均呈从西北到东南递增的趋势。     

新形势下官厅水库泥沙淤积治理措施探讨

官厅水库作为永定河上最早修建的大型水库,在供水、防洪及发电等方面都发挥了不可或缺的重要作用.但库区泥沙淤积严重的问题由于水文条件、社会经济等原因一直没有得到有效解决,造成水库功能性、安全性大打折扣.近些年,国家对生态文明建设提出了更高要求,对永定河的治理也越来越重视,官厅水库的泥沙淤积治理也应尽早提上日程.通过分析官厅水库泥沙淤积现状、过程以及造成库区泥沙淤积的根本原因,结合当前生态文明建设新形势,提出以永定河生态补水为契机,治理官厅水库淤积泥沙的措施及政策建议,保障永定河流域健康发展.     

水阳江、青弋江、漳河流域洪涝灾害分析及防御对策

2020年6—7月,水阳江、青弋江、漳河流域(以下简称三江流域)遭受梅雨期10轮强降雨影响,水阳江干流连续出现3次洪峰过程,全线发生超保证水位洪水、青弋江干流全线发生超警戒水位洪水,水阳江流域遭遇1999年以来最大洪水,造成宣城市直接经济损失29.57亿元。系统梳理了三江流域2020年暴雨洪水的科学应对举措,分析了三江流域上游、中游、下游存在的问题,并依据“上蓄、中疏、下排”的系统治理思路,提出了相应的治理对策与建议,以进一步提升三江流域防洪排涝能力。     

大凌河流域典型水生植物微生物群落吸附特征试验分析

本文采用高通测序方法对大凌河流域五刺金鱼藻、格菱、狐尾藻、水蓼及芦苇5种水生植物不同季节的微生物群落进行试验分析,分析表明:藻类密度在沉水植物表层要高于浮叶植物表层,微生物群落在浮叶植物根部的结构与其表面存在明显差异。各水生植物的优势生物群落依次为变形菌、梭菌、柔膜菌、鞭脂杆菌、杆菌、疣微菌门,且各微生物群落在季节丰度上存在明显差异性。由此可见,水环境对生物群落的影响要高于植物类型。研究成果可为大凌河流域生态修复工程提供重要理论依据。