黄河中游骨干水库非汛期联合调度模型研究

三门峡和小浪底水作为黄河中游两座重要的控制性枢纽工程，两库联合调度可以有效调节黄河下游水资源，提高水资源利用效率。以黄河下游非汛期水量调度需求为牵引，考虑黄河下游水资源短缺现状和小浪底水库兴利目标等级决序，建立了符合实际的三门和小浪底水库非汛期联合调度模型。与以往研究相比，所建模型实用性和可操作性更强。     

黄河下游河道洪水冲淤临界水沙条件的研究

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况,根据非饱和输沙理论导出了河段排沙比与水沙系数关系,通过1960～1999年422场次洪水资料的统计分析,建立了黄河下游各河段的冲淤临界水沙条件,该水沙条件包括了洪水平均流量、含沙量,给出了黄河下游花园口以上、花园口～高村、高村～艾山、艾山～利津4个河段在不同三黑小(三门峡、黑石关和小董3站)水沙组合情况下的冲淤关系,该临界水沙条件可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

黄河流域水资源多维临界调控研究

以黄河水资源可再生性和可持续性发展理论为指导，分析了黄河流域多维临界调控措施、方案；基于协同学原理和耗散结构理论，应用系统科学的方法，建立了黄河流域多维临界调控仿真模型；通过对黄河水资源分配进行大量模拟研究，实现了黄河流域水资源优化配置，以期实现黄河水资源的可持续发展。     

黄河干流水资源量可再生能力的评判和调控

本文根据水资源量可再生能力的评判条件，提出了水资源量再生能力评判系数及计算方法，并在水库合理调度和水资源优化配置的基础上，建立了黄河干流水资源再生能力的评判和调控模型。模型对不同需水水平年黄河干流水资源量再生能力进行了评判，并从维持水资源可再生性角度，考虑了南水北调及降低需水水平对黄河水资源可再生能力的调控作用。研究结果表明，该方法为黄河干流水资源可再生能力的评判及水资源可持续利用提供了合理控制阈值的科学依据。     

对黄河下游河道治理若干问题的思考

对黄河下游河道治理中水资源调度管理、泥沙处理与利用、“二级悬河”治理等问题进行了分析，指出水资源的管理应从加强水量调度管理、减少水资源浪费、增加黄河可调控水量等方面入手；泥沙处理与利用应从在黄河滩区及两岸低洼地实施引黄（洪）放淤、积极尝试借助引黄涵闸实施引黄放淤、借助调水调沙实施重点河段的疏浚治理等方面入手；“二级悬河”的治理应从上游拦沙与下游处理泥沙结合、破除生产堤、加快防洪工程建设等多方面入手。     

黄河下游游荡性河段河道整治设计流量浅析

通过不同方法的计算，黄河下游河道整治情况及小浪底水库运用后下游水沙变化发展趋势，提出黄河下游游荡性河段中水河槽整治还有待完善，近期宜采用新情况下的中水排洪排沙４０００ｍ＾３／ｓ整治设计流量，以适应黄河防洪，水资源开发利用和国民经济发展需要。     

黄河上游沙漠宽谷河段水沙调控初步研究

针对黄河上游沙漠宽谷河段的水沙调控问题,分析上游梯级水库运行前后下游河道水沙关系变化;构建并求解复杂梯级水库群水沙调控模型,获得了沙漠宽谷河段不同水沙调控方案的结果;阐明了参与水沙调控的梯级水库群调控水沙的能力,研究成果可为黄河上游沙漠宽谷河段河道水沙调控科学对策的提出提供技术支撑;对维护宁蒙河段冲淤的相对平衡、保障凌洪安全,以及丰富梯级水库群水沙联合优化调度理论,具有重要的理论意义和应用价值。     

黄河下游断流初步分析及缓解对策

进入９０年代以来，黄河下游河道连续发生断流，且有初始时间提前、时段延长、河段向上延伸的趋势。黄河断流给下游及沿黄地区带来不利影响，对黄河下游防洪和生态环境也造成威胁。要避免和缓解断流发生，必须大力开展节约用水，实现国务院批准的分水方案以法管水；在枯水年、枯水季节对水资源实行统一调度；积极兴建干流调蓄工程，提高黄河水资源利用的整体效益。     

维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键技术研究

以河床演变学理论为基础，结合黄河下游河道输沙特点，对河槽的排洪输沙作用进行了量化表述，界定了黄河下游河槽排洪输沙基本功能．提出了黄河下游排洪输沙基本功能的判别指标体系；利用实体模型试验研究和实测资料分析．建立了水沙过程与河槽冲淤及断面形态调整之间的响应关系，提出了近期基本满足黄河下游河槽排洪输沙基本功能的概化水沙过程及相应的水量。并形成了水沙调控指标体系；初步提出了维持黄河下游河槽排洪输沙基本功能的中游水库群水沙联合调度方案。研究成果可为黄河小浪底水库水沙调控提供科学依据．对黄河下游的防洪减灾及水资源可持续利用具有重要意义。     

黄河下游枯水调度模型开发研究

以水量调度预案为基础,以防利津断流为基本控制条件,考虑水量传播时间、河段水量损失等因素,开发了黄河下游枯水调度模型。实际应用结果表明:通过月、旬和日调度模型的嵌套运行,进行实时人机交互,滚动决策,可以实现水库的科学调度和水量的合理配置,确保利津不断流。     

考虑湖泊调蓄的引江济淮工程旬水量调度方案

为挖掘引江济淮工程沿线湖泊调蓄能力在保障供水、降低泵站输水能耗方面的潜力,开展考虑湖泊调蓄的 跨流域调水工程旬水量调度研究,构建考虑湖泊调蓄的泵站-湖泊多目标旬水量优化调度模型,并采用遗传算法进 行求解,以制定满足用水单元缺水量最少、泵站能耗最小和湖泊不平衡量最小的泵站-湖泊联合调度方案。分析 引江济淮工程调度运行的不同典型运行工况,以自流引江工况为例讨论考虑湖泊调蓄的旬水量调度方案的优势。 结果表明,考虑湖泊调蓄的调度方案能有效提高供水保证率、降低泵站总输水能耗,可为引江济淮工程运行调度 提供决策支撑。     

水环境实时调控决策支持系统的开发与应用

以建立水环境实时调控决策支持系统为目标,集成综合数据监测体系、数据库、流域入河污染物负荷模型、河流水环境模型、水环境承载能力与污染负荷动态调控模型、GIS平台等众多模块,提出了系统组成的总体框架,分析了多种数学模型间的集成链接方法、GIS显示体系与数学模型间的交互方法、水环境状态实时模拟与基于调控措施的方案模拟等系统集成的关键环节,提出了水环境实时调控与数字化管理功能在复杂大系统中的实现思路与方法,为复杂水环境调控系统的开发与集成提供了简单实用的集成模式。系统在北运河水系水环境管理中的应用结果表明:该系统方法实现了北运河的实时调控模拟,提高了区域水环境管理的智能化水平。研究成果对水环境实时调控与决策系统的建立及精细化管理具有重要的参考价值。     

基于生命需水信息的作物高效节水调控理论与技术

在分析我国水资源紧缺状况与农业节水发展趋势的基础上，依据作物生长冗余调控与缺水补偿效应理论、根冠通讯理论、作物控水调质理论和有限水量最优分配理论，分析了基于生命需水信息的作物高效节水调控的理论基础。对作物生命需水信息的采集与监测方法及时空尺度转换技术进行了探讨。概括出了基于生命需水信息的作物高效节水调控技术八个方面的研究内容，分析了基于生命需水信息的作物高效节水调控理论与技术研究的难点和创新点以及进一步研究的趋向。     

多溃口河网耦合模型在防洪保护区洪水分析中的应用

基于珠江三角洲流域堤防在大洪水情况下多处溃决的特点,以一维、二维非恒定流控制方程作为理论基础,建立珠江三角洲流域多溃口一二维耦合河网模型,在耦合位置采用堰流公式实现河网和保护区内水流的实时交互。模型采用堤防渐变展宽的溃决方式进行溃口参数设置,采用地形局部修正的方法处理保护区内道路和桥涵的导阻水作用,采用糙率分区和对村庄等密集区域局部加大糙率的方法进行地形的优化处理,采用"干湿判别"理论对动边界进行优化。将优化后的模型用于江新联围防洪保护区多溃口洪水耦合计算,对比分析了单一溃口洪水与多溃口洪水淹没结果,研究成果对珠江三角洲流域及其他类似区域的多溃口溃堤洪水风险评价具有重要参考价值。     

基于无人机正射影像的河道水域动态监测模型的研究——以浙江省宁波市鄞州区为例

利用卫星影像开展河道水域非法占用监测,存在后期数据处理周期长、实时性弱等不足。为此,基于无人机正射影像图提出一种集Mask RCNN网络与图像差值计算的河道水域动态监测模型,通过机器识别改善现存问题。首先对正射影像进行拼接、矫正与分割,获取原始数据集后利用有监督学习方式训练Mask RCNN模型。最后获取河道轮廓图并计算两期同一位置正射影像的差值与阈值对比,来判定河道水域是否发生变化。试验结果表明,在机器识别与人工处理对比中本方法具有平均90%左右的准确率。本模型准确性较高,可辅助作为小型河道水域非法占用的实时动态监测工具。     

河流健康评价预警耦合模型在东苕溪流域的应用

以河流健康评价理论为基础,针对东苕溪流域实际特点,提出建立东苕溪流域水动力学模型、水质模型,计算河流纳污能力;建立河流健康评价模型,在两者基础上构建河流健康预警耦合模型。通过模型计算得到定量化的评价指数,为后续的河流健康建设与管理提供数据支撑和决策依据。     

相应水位法在水文预报中的应用

相应水位法是目前洪水作业预报中应用较为广泛的一种简便水文预报方法。它根据河道洪水波运动原理,洪水波上同一位相点（如起涨点、洪峰、波谷）通过河段上下断面时表现出的水位,彼此称相应水位,建立相应水位经验关系,由上断面现时水位预报下断面未来时刻水位的河道洪水预报方法。主要通过对牡丹江长汀子水文站与牡丹江水文站建立洪峰水位相关关系,实现对牡丹江水文站洪峰水位的预报,为牡丹江市防汛调度提供及时的水文信息。     

长江中游防洪调度整体数学模型

长江中游是洪灾最为严重的地区，其中尤以荆江河段最为严重，长委会以往对洪水预报和分蓄洪方案的计算多采用水文学的方法，为适用实时分洪调度决策的更高要求，１９９０年水利部和长委会领导决定先建立一个自宜昌至大通的防洪实时调度整体数学模型，其中包括洞庭和鄱阳二湖水系，研制工作从１９９１年开始，并对宜昌至汉口段作了具体计算，经过１９９２年汛期实时预报工作的检验，又经过１９９３年对１９６９年洪湖溃口分洪进行重演     

基于GA-Elman的河流水位预测方法研究

河流水位的变化过程是一个复杂的非线性过程,传统的神经网络预测存在误差较大、收敛速度慢、稳定性差等问题。为了实现对河流水位的有效预测,提出基于遗传算法(GA)优化Elman神经网络的河流水位预测模型。将GA与Elman网络进行有效结合,解决了单一Elman网络存在的不足。选取永定河的监测站点水文数据对河流水位进行预测与检验,并分别将其与Elman网络与BP网络预测结果进行对比。对比结果表明:GA-Elman水位预测模型的收敛速度快、精度高,可根据预测结果实现对水库、拦河闸合理调用,实现对河流水资源的有效配置,以满足灌溉、发电、防洪等工作的需求。