南水北调中线总干渠藻类的生态调度

南水北调中线总干渠无在线调蓄水库,对藻类生态调度过程中出现的问题开展生态调度实现策略和实施方式研究.主要实现策略包括:划定自身的调蓄区,隔离生态调度对下游的影响;采用高效的渠池运行方式,减少生态调度时蓄量的反复调整;综合考虑安全、快速、平稳等需求,设定生态调度实施进程和方式.具体实施方式包括:将总干渠划分为流速调控区、...     

长距离调水明渠冬季输水冰情分析与安全调度

结合南水北调中线总干渠2011年-2016年间5个冬季冰情原型观测数据,分析了冰情时空分布特征、冰盖厚度、冰情现象、冰情演变条件和特点等。2015年-2016年冬季输水流量大,渠道水流流速0.25~0.67m/s,加之遭遇罕见寒潮(-18.6℃)的叠加,局部渠段出现冰塞现象。结合总干渠闸前常水位运行调度方式和渠池水流特点,提出了避免形成冰塞灾害的水流控制条件。即渠池上游控制断面平均流速V≤0.40m/s,Fr≤0.065;下游控制断面平均流速V≤0.35m/s,Fr≤0.055。建议持续加强全线冰情观测,积累冰期输水观测数据,为优化冬季输水运行调度和冰情预报提供科学依据。     

明渠调水工程事故段上游闸门群应急调控研究

为了保障明渠调水工程突发事故下的安全、高效运行,以流量中断事故为例,开展了事故段上游闸门群的应急调控策略及方法研究。应急调控策略包括:及早消减过剩的流量和蓄量、维持分水口的正常分水、充分利用渠道自身调蓄能力、避免渠池蓄量的反复调整等。具体提出了混合式闸前常水位+等体积运行方式,给出了切换范围的计算方法,基于流量平衡和调蓄时间估算方程,设计了两步式闸门群应急控制方法,并在南水北调中线总干渠上游30个渠池591 km渠道使用一维明渠非恒定流仿真模型进行了测试。结果表明,运用所提出的应急调控策略和两步式闸门群应急调控技术,无论渠道采用传统的单一式闸前常水位运行方式,还是采用新提出的混合式"闸前常水位+等体积"运行方式,均能取得安全高效的应急调控效果。相较而言,采用新型混合式运行方式可有效降低应急调控过程中的蓄量变化,加快过渡过程,案例中在闸门操作次数相当的条件下,过渡时间缩短约50%。     

封冻期渠系运行方式

为研究系运行方式与冰塞二者之间的关系,以流速、傅汝德数、水位偏差等参数作为指标,在常规运行方式选择方面,认为上游常水位运行造成的冰塞风险最小,下游常水位运行在封冻时闸门调控及时,等体积运行方式中庸;封冻渠池在封冻时,该渠池运行方式由下游常水位切换为等体积,造成渠系的水位偏差、水力响应过程中的最大流速与傅汝德数等指标均较始终保持下游常水位小,模拟工况下的上游水位偏差减小近50%,最大流速降低约6.5%,表明运行方式切换更有利于维持渠系在封冻时的稳定和减小冰塞风险。因此,推荐封冻渠池在封冻时由下游常水位切换至等体积运行。     

水位调度对高原湖库水源地浮游藻类的影响模拟

高原湖库饮用水源地多面临严重的富营养化问题,探寻高效的生态调度控藻技术是解决此问题的关键,水位调度是其中最为经济和有效的调控方式之一。基于MIKE 3构建了湖库三维水动力-水质生态耦合模型,以红枫湖为例,开展了水位调度对高原湖库水源地浮游藻类的影响预测研究。结果表明：水位对湖区藻类生长聚集具有明显的调节作用,其中红枫湖区的流场在水位突降期间明显增加,在南湖与北湖连接段的流速普遍增加至0.3 m/s以上,而这种水动力引起的扰动对打破藻类结构、减少湖区的藻生物量具有明显的效果,红枫湖南湖的藻浓度大幅下降。另外,库区长时间稳定在低水位运行对于藻类防控具有十分不利的影响。     

针对小江回水区水华现象的生态调度方案评估

水库生态调度是一种有效的生态补偿手段,通过合理的水库调度方式,可以弥补或减缓水利工程对生态环境造成的影响。综合考虑开县消落带的生态需求和现行三峡水库的调度运行特点,应用验证后的生态动力学模型,模拟出小江调节坝调度方案。提出适用于小江调度方案优化的评估指标体系,根据不同调度方案下调节坝上下游水位、流速和水质情况,利用层次分析法对调度方案进行评估分析,确定调节坝的最优调度方案。研究证明,通过对调节坝的合理调度来改变下游河流水动力条件,可以抑制藻类大量繁殖生长以及改变河流营养盐分布。为以生态调度控藻为目的制定合理的小江生态调度方案提供了可靠的依据。     

马马崖一级水电站生态流量保证措施设计与研究

马马崖一级水电站运行期由于电网调度和水库调蓄作用将使坝址下游河段出现减、脱水现象,为了保证坝址下游生态流量,通过生态机组、生态基荷和放空底孔等3个方案的设计、比选研究,从安全性、操作性、经济性角度推荐生态机组方案,即利用18 MW生态机组以保证坝址下游生态流量不低于31 m3/s.     

基于水生态修复的滇池运行水位确定

为分析掌鸠河引水供水工程、清水海供水及水源环境管理项目供水工程、牛栏江—滇池补水工程等外流域引水工程建成后的滇池运行控制水位,基于滇池、海口河—螳螂川流域现状经济社会发展、长系列水文观测、供-用-耗-排水等数据资料,采用径流还原、湖泊径流与洪水调节模拟等方法,经多方案比较确定滇池外海的正常高水位提高至1887.50 m,汛期限制水位提高至1887.20 m,在滇池泄洪通道和预报调度系统未达到设计标准前,汛期限制水位可降至1886.70 m运行;将外海自正常高水位以下依次划分为生态供(用)水区、工农业供水区、死水位区。研究结果表明,滇池从过去的调蓄供水水源转变成需进行生态修复补水的用水对象,将促使昆明城市及环湖周边高耗水行业转移到下游的海口—安宁地区,减少滇池水资源的一次性消耗量,削减入湖污染物,形成以水定发展的局面,从而实现工业布局的战略性调整。     

南水北调中线工程运行调控的最优水位变幅区间

输水渠道的运行调控是保证渠道安全、高效输水的关键问题。利用一维水力学模型，结合相应的控制方法，针对南水北调中线总干渠这一大型跨流域调水工程，研究了其下游常水位运行方式下的最优水位变幅问题。结果表明，允许水位变幅区间对调控运行过程有着显著的影响，存在一个最优水位变幅区间能够消减渠道水流波动的影响范围，同时渠道能在较短时间内完成过渡过程。该最优水位变幅区间可以作为南水北调中线工程实际运行调控的参考。     

盘龙寺拦河闸枢纽引航道模型试验研究

盘龙寺拦河闸枢纽工程拟在右岸兴建引航道,需通过水工模型试验研究分析盘龙寺拦河闸枢纽工程通航建筑物的布置方式及上下游引航道口门区的通航水流条件。试验结果显示:在5年一遇洪水条件下,上游航道口门区纵向流速最大为1.33 m/s,横向流速最大为0.28 m/s,稍微超标;原方案下游引航道口门区在四种试验条件下均有不同程度超过规范要求,原因在于下游引航道口门区受河道弯道影响,航道中心线与河道主流存在夹角引起汇流不平稳。为了通航安全需在上游引航道局部段设置引航线,控制最大通航流量应设置为4 900 m~3/s。同时,提出了下游引航道口门区优化布置方案,改变下游引航道外侧导墙布置长度,将原来的末端40 m直线型导墙改为半径为50 m,偏角为16°,偏向河中央的弧线型导墙。改进后的方案有效地改善了下游引航道口门区附近的通航水流条件,流速符合内河航道通航规范要求。     

分汊河道分流区航道内斜流的整治方法研究

 沅水桃源大桥位于分汊河段分流区，桥位区航道内水流与大桥斜交，桥墩出水后海事不断。为探讨该处碍航斜流流态的整治方法，进行了比尺模型试验，对斜流的特性和整治措施进行了研究，提出了分流点相对上移的整治思路，构思了非对称非等高鱼嘴，并用上述方法进行了试验研究。结果表明，该方法整治分汊河道分流段桥位区碍航斜流险滩的效果比其他几种常规方法更好。工程实施后的原型观测表明，整治工程的效果是明显的。     

河网地区水环境引水调控及其效果预测

以中山市为例,采取引水调控措施改善该市河涌水环境,结合河网地区水利设施,建立水量水质联合调控模型,通过二级联解方法,模拟引水调控实施效果。结果表明:在枯水期实施引水调控36h、汛期实施引水调控12h后,该市河涌水质能达到水功能区的水质目标。引水调控措施增加河涌水动力、提高水环境容量,可有效改善河涌水环境。     

黄土丘陵沟壑区沟道水资源分析与调控

通过对延安黄土丘陵沟壑区实地调查, 并结合当地水文资料及土地利用现状计算了典型沟道水资源量。结果 表明: 沟道地具有富集降水的能力, 有利于发展雨水集流工程; 同时, 雨季沟道中产生较多地表径流, 易造成水害。 因此, 在沟道中合理规划排蓄水工程, 是调控水资源和提高水资源利用效率的重要途径。     

三峡工程坝区漂污运移规律及治理措施初步研究

 对三峡水利枢纽坝前漂污物的运移特性、分布规律及其影响因素及治理漂污的工程措施进行了研究。研究表明：库区漂污物的分布及其运移规律与库区河势、水流流态、库水位、来流量及三峡电站的调度方式等因素有关。在各级水位、流量条件下，坝前漂污滞留量分布的基本态势为“右多左少”。通过调度运行，可以改变漂污物在坝前的分布情况，但基本态势不变。三峡枢纽库区漂污治理，应采取“以捞为主”的思路，以根本解决三峡及葛洲坝两大枢纽的漂污问题。研究发现：在坝前及坝区河段可以选择到较为理想的地段和区域建立滞漂、捞漂区，导漂、拦漂效果较好。     

辽河流域平原区地下水生态水位及水量调控研究

对辽河流域平原区地下水生态水位及水量调控进行了初步研究,界定了地下水生态水位概念、分类及其特征,论述了该领域的研究现状。以辽河平原为研究对象,阐述了研究区地下水生态水位的确定原则、依据及地下水生态调控量的计算方法,其中地下水生态调控量采用情景分析方法,通过设置两种情景,构建了两套地下水生态标准,计算出地下水生态调控量。研究结果表明:通过确定地下水的生态水位,并将其与实际地下水水位埋深进行比较,结合水文地质参数,可以计算出地下水生态调控量。     

论长江汉口边滩防洪及环境综合治理

针对长江武汉段洲滩冲淤影响汛期分流、汉口边滩密集的建筑物阻碍行洪、排放的污染物破坏水环境的现状 ,根据环境综合整治工程方案以防洪、环境景观为主的方针 ,进行了工程实施后长江武汉段的水位、流速、流态和天兴洲左、右汊分流比变化的定床试验 ,以及在不同典型水文年条件下 ,长江武汉段河势、河道冲淤变化和疏浚区的回淤问题的动床试验 ,比选 8种治理方案 ,认为整治长度 7.0km ,工程段内疏浚的方案 3综合效益较好 ,作为推荐方案。     

涞源岩溶地下水系统泉水量变化特征分析

涞源泉泉域是一个全封闭式泉排型岩溶水系统,泉水利用对当地工农业生产发挥了重要作用.通过对涞源岩溶地下水系统特征分析,利用地表水系列资料,采用基流分割法、相关系数法等,计算出泉水量系列资料.由降水补给地下水,再以泉水的形式排泄,在此过程中使水量在时间上滞后,而且水量趋于平稳,泉水量年极值比为7.33,变差系数为0.34,年内分配变化幅度平缓.由降水—入渗—地下径流—泉水排出的过程,水资源经过地下岩溶调节作用,有利于水资源的开发利用,而且对水质也起到净化作用.研究和分析岩溶地下水径流量变化特征,为合理利用泉水资源提供科学依据.     

适应负荷要求的水库调度

根据电力系统的负荷特性或业主的直接要求,提出对水电站群的负荷要求。分析水电站群的来水特性和负荷要求,在尽可能满足负荷要求的前提下确定水电站群的调度目标,并给出相应的凋度方法。这个方法统称为“用判别系数和调度图相结合的方法”。为实现水库调度的初级目标时,调度图中使用的是“保证出力”的概念;而为实现水库调度的高级目标时,调度图中使用的是“基础出力”的概念。     

我国农村河道整治的现状及问题

为了提高农村地区防洪能力、提升灌溉供水保障以及改善农村人居环境,从我国农村河道的现状和问题入手,分析了我国农村河道整治工程的政策措施及工程投资情况,并探讨了我国农村河道整治相关技术的现状及发展趋势,提出了农村河道整治的对策和工程措施,以及河道整治的治理思路与发展方向,为未来农村河道整治提供一定的借鉴。     

长江马鞍山河段河道演变及整治研究

 马鞍山河段是长江中下游典型的顺直分汊河段,其演变过程较为复杂,整治难度较大。分析了该河段的河势特点及历史、近期演变情况,在此基础上结合该河段已实施的整治工程分析了工程的整治效果。并指出了目前马鞍山河段存在的问题,提出了整治措施及建群状丁坝来调整水流的整治思路。为马鞍山河段二期整治工程提供参考。