径流变异对滹沱河流域水库生态调度的影响

分析了滹沱河中上游径流变异情况并计算了河道生态流量,通过构建岗南-黄壁庄梯级水库供水及生态多目标优化调度模型,并采用NSGA-Ⅱ求解多种情景方案,探求入库径流变异对水库生态调度的影响。研究结果表明：小觉站和平山站径流分别在1983年和1979年发生变异,流域径流整体呈显著下降趋势;利用频率众值法、Tennant法和年内展布法计算的河道理想、适宜及最小生态流量对应的年生态需水量分别为9.85亿、5.85亿、3.23亿m³;农业灌溉及生态需水缺水率随来水频率的增大而显著增大;入库径流下降趋势显著且发生变异,致使变异后不同水平年水库调度的供水保证率均有所降低;农业灌溉需水和生态需水矛盾显著,枯水年农业灌溉供水率降低4%可提高12%的生态供水率。     

淮涟灌区三干闸报汛推流率定分析

为确保淮涟灌区建筑物及渠道工程安全运行、满足淮涟灌区三干闸作为水文报汛站的流量报汛要求,采用声学多普勒测流仪测量不同水位下的流速并计算流量,绘制出水位流量关系曲线,并整理出率定曲线报告进行分析探讨。     

基于改进灰狼优化算法的供水管网压力漏失调控优化研究

针对城市配水系统漏失控制的技术难题,以北方某城市CY区的大中型管网为研究对象,综合分析管网中各节点、管道、泵站及减压阀的水力特性,提出了阀门泵站一体的压力控制模型,以优化管网冗余压力和降低管网漏损率为目标,利用夜间最小流量法进行管网漏失量的分析计算。针对初代灰狼优化算法存在的种群多样性不足和容易陷入局部收敛的缺陷,调整了线性收敛因子的计算并对三只引导狼的权重进行自适应分配,同时引入基于维度学习的狩猎搜索策略对其进行改进,进而将其运用到实际工程的寻优计算中,得出减压阀和变速泵的最优调控方案。通过选取典型时段进行管网工况运行分析,结果证明提出的方案对于降低冗余压力和控制漏失具有显著作用。     

遥测水位系统在利辛水文测区的运用

为提升流量巡测能力和水文服务水平,开展了遥测水位系统在利辛水文测区的水位流量巡测、洪峰流量巡测、洪水测验指导等相关研究和应用。近年测区洪水测验结果证明,该系统的运用是保证水文巡测工作质量的必要条件,对测区巡测起到关键作用,可有效提升巡测效率和水文测验质量。     

闽江下游径流量和北港分流比变化及其对水龄的影响研究

利用闽江下游多年水文资料,分析了干流流量时空变化和北港分流比变化趋势,并借助EFDC模型研究水口水库下泄流量和北港分流比对闽江下游水体水龄的影响。分析表明:闽江干流径流量年际变化不均匀,北港分流比则经历了由小变大再变小的趋势。模拟的闽江水龄结果可知水龄与下泄流量成反比关系,北港分流比减小将增加北港水体交换时间,同时减少南港水体交换时间;水龄可以定量地描述污染物在北港河道的停留时间,为保障北港水源地水质安全,需要增大枯水期上游水口水库下泄流量和增大北港分流比。     

折板跌落式竖井设计约束条件研究

结合国内深层隧道排水工程-广州市东濠涌深层排水隧道,通过物理模型试验探讨了不同折板间距情况下折板竖井消能规律,并根据竖井中水流在折板间需满足的过流能力及充分消能的约束条件,研究了折板竖井消能的最大过流流量及稳定消能边界,提出了折板竖井设计应同时满足的约束条件以及折板通气孔的推荐位置。研究表明,在折板间距与折板宽度的比值小于0.408时,约束条件只有最大过流能力;当比值大于0.408时,只需考虑充分消能的约束条件。     

水库运行对下游河岸潜流带水位-温度影响研究

选取浙江省新安江大坝下游尾水至富春江水库某一河段作为试验场地,实时监测同一河流剖面的河道水位、温度以及河岸水位与温度分布。通过分析侧向潜流交换流量,定量描述侧向潜流交换的空间非均质性和动态特征,刻画河岸潜流带与河道水体水位、温度之间的响应关系。结果表明:本次试验剖面上的侧向潜流交换流量变化范围为-8.36~3.87 m2/s,监测时间段内单位长度上的潜流交换量可达2.49 m2;河岸带侧向潜流区同一剖面不同观测井处的潜流流量呈线性相关,且离河道越远,潜流区水位波动振幅消减越多,响应越滞后,潜流交换流量越小;受水库下泄水流影响,河道水温日波幅很小,河岸含水层具有显著的垂向温度分层。在垂直方向上,冬季浅层河岸温度较低,深层河岸温度较高,夏季则相反,同时浅层温度梯度较大,尤以地面以下0.8~1.7 m范围内温度梯度最大,深层温度梯度小;在水平方向上,离河道越远,受河道入渗水影响越小,温度越高。揭示了水库运行对下游河岸潜流带的影响规律,为河流潜流带生态影响评估提供参考。     

采用暴雨后期平均排除法计算排涝泵站规模研究

随着近年来城市化进程加速,城市排涝泵站建设需求激增,如何因地制宜确定排涝泵站规模尤为重要。淮北地区常用的方法有排模法、24 h降雨24 h 平均排除法和调洪演算法等。其中调洪演算法是确定排涝泵站规模比较准确的方法,但淮北地区多数排涝泵站所在河道缺少实测流量及产汇流过程线等数据,采用调洪演算法计算较繁琐。以七渔河泵站作为计算实例加以探讨,研究发现,采用最大 24 h 降雨时程分布 24 h 内暴雨后期平均排除法计算产汇流及排涝泵站规模方法便捷且计算精确,为淮北地区排涝泵站规模计算提供了一种新的方法。该方法适用于流域面积小于 50 km2 且缺少实测流量等数据的排水区域,已在阜阳市芦桥沟泵站和临泉县白沟站得到运用,结果科学可行。     

基于GAMLSS-GLO及随机森林算法的土石坝渗流监测模型

根据土石坝渗流原型观测,厘清水位、降水等因素的影响,模拟大坝渗流的真实状态,合理评估其渗流监测结果,是土石坝安全监控亟待解决的关键问题。基于此,根据数理统计原理,采用随机森林算法构建无降水条件下渗流量与上下游水位的回归模型;考虑渗流量受前期累积降水的综合影响,引入广义可加模型（GAMLSS-GLO）,模拟降水影响下土石坝渗流监测值的波动区间,并将其与渗流-水位回归模型叠加,预测土石坝渗流监测的可靠区间;最后,将该方法应用于糯扎渡心墙堆石坝的渗流监测。结果表明：所提模型方法对渗流的水位、降水响应表现出良好的适用性,显著提高了渗流模拟预测质量。同时求解了渗流量置信区间,有利于土石坝的运行工况判断及安全监控。     

三峡库区洪水演进模拟及传播规律分析

采用Preissman四点隐式差分格式对圣维南方程进行离散,应用三级联解法求解方程,构建三峡库区一维水动力模型,2020年和2021年的汛期洪水演进过程模拟结果与实测值吻合良好,表明模型可精准计算三峡库区的洪水演进过程。使用模型探究库区洪水的传播规律,结果显示：上游高洪来水对库尾水位抬升明显,坝址水位顶托作用影响至寸滩站附近;在不同的流量条件下,库区洪水从朱沱演进到坝址约23～44 h,传播时间与坝址水位成负相关,与洪峰流量成正相关;利用模型模拟结果分析寸滩站水位流量关系,模拟值与实测值吻合良好,并且寸滩站洪水过程的水位流量关系曲线呈现复杂的“绳套”状,相关研究成果可为库区各站的洪水调度与预报提供技术支撑。