基于多元线性回归的镇江站高潮位预报模块设计

影响潮位观测预报的因素复杂,手工预报工作量大,需开发预报软件以满足决策需要。基于多元线性回归模型,结合现代计算机技术,设计开发了镇江站高潮位预报模块。应用该模块对镇江站高潮位进行了历史仿真。结果表明,该模块简单实用、运算速度快、预报精度高,完全满足预报规范要求,可用于镇江站高潮位预报。对类似感潮河段的潮位预报具有重要的实践意义和借鉴价值。     

基于蒙特卡罗法的感潮河段漫堤风险率研究

感潮河段是河流与海洋的过渡段,河道水位受上游径流和河口潮位共同影响。为给河道及堤岸整治提供科学的决策依据,考虑引发漫堤的洪水、潮位、风浪和河道特性等因素,运用蒙特卡罗法结合水力计算,建立感潮河段漫堤风险率计算模型,并以我国沿海某河流感潮河段堤防为例进行实例研究。结果表明:考虑潮位不确定性,漫堤风险率有所提高,堤段越靠近入海口,漫堤风险受潮位影响越明显,适当加高堤防可有效降低感潮河段漫堤风险。     

感潮河段水位与上游洪水和河口潮位的关联性研究

感潮河段水位过程的差异直接影响到两岸易涝区涝水的外排进程,对感潮河段水位与上游洪水和河口潮位进行关联性分析,旨在为感潮河段两岸易涝区治涝合理选取设计潮位过程提供依据。本文构建的感潮河段水位与上游洪水、河口潮位的关联性分析模型,首先采用Copula函数分别构建感潮河段年最高水位与上游相应洪水和河口相应潮位的联合分布,再基于联合分布提出关联性分析模型。选取珠江三角洲磨刀门水道的竹银站来分析其水位与上游马口站洪水和河口三灶站潮位的关联性。分析结果表明：（1）对任一重现期竹银站最高潮位,与马口站流量遭遇的概率显著低于与同一重现期的三灶站高潮位遭遇的概率,即竹银站出现高潮位时,受河口潮位影响的概率要大得多;（2）对一确定重现期竹银站最高潮位,与马口站流量组合的风险并不一定低于与同一重现期三灶站高潮位组合的风险,当重现期较大时,前者高于后者。     

镇江站天文潮预报模型研究

长江镇扬河段属感潮河段,尝试采用适合于河口海岸的自动分潮优化技术、基于高低潮资料的调和分析改进型方法以及河口潮位径流增量修正法,计算镇江站的调和常数,预报其天文潮位,同时建立特征潮位、预报误差的统计分析。结果显示:虽然高低潮位误差在30 cm以内合格率为82.4%,仅达到乙等,但高潮位的预报精度达到了甲等,表明采用调和常数预报镇江站天文潮高潮位可行。     

南水北调东线工程源头长江潮位预报

南水北调东线工程通过江都水利枢纽抽引长江水，准确及时的引水口水位预报对提高水利工程调度和水资源配置的科学性至关重要。选择引水口附近的三江营潮位站为代表，由于三江营地处潮区界以内，所以在预报其潮位时需要综合考虑潮汐引力、上游来水量和区间降水量等影响因素。首先采用潮汐调和分析法计算得到天文潮位，再采用二次校正法、多元线性回归法、支持向量机（support vector machine,SVM）法和随机森林法，对三江营的日均潮位和逐时潮位进行预报，并比较4种方法的预报精度。结果表明，4种方法得到的年日均潮位预报结果均能达到乙级以上精度，预报效果较好，其中：二次校正法的预报精度最高且最稳定，日均潮位和逐时潮位预报均能达到甲级精度，适合用于水利工程精细化调度；SVM法的预报精度次之，多元线性回归法和随机森林法相对较差，但后3种方法的预见期长于二次校正法，适合用于对预见期要求较高的潮位预警。     

感潮河段水位演算模型研究

感潮河段洪水波运动，受潮汐影响，且流量观测资料误差也大，由流量预报再转换为水位，很难达到理想的效果，本文据水量平衡和蓄量水位关系，导出感潮河段的水位演算基本模型，通过上游洪水波和下游潮水波的分离演算，组合叠加，直接预报河道洪水位，既简化了预报方法，又提高了预报精度。     

基于改进的OLS-RBF模型的感潮河段潮位预测研究

文章采用梯度下降函数对传统OLS-RBF模型基础函数权重矩阵进行优化计算,解决传统模型计算收敛效率较差的局限,并将改进的OLS-RBF模型应用于辽宁东部沿海感潮河段的潮位预测。研究结果表明:改进的OLS-RBF模型可将传统模型的收敛效率提高70.2%;在感潮河段最高和最低潮位预测的均方差分别减少8.6%和11.6%,自相关系数分别提高0.23和0.31。研究成果对于沿海感潮河段潮位预测方法提供参考价值。     

考虑区间入流的双向波水位演算模型研究

双向波水位演算模型将感潮河段预报断面的洪水过程视作上游洪水波和下游潮水波双向传播后的叠加.考虑了区间人流对干流水位过程的影响,提出了两种在双向波水位演算模型中考虑区间人流的方法.方法①直接将区间人流过程引入模型的基本方程中,方法②在模型上边界条件中考虑区间来水的影响.将这两种方法应用在曹娥江感潮河段,结果表明.前者在计算区间人流过程合理的情况下能得到较好的结果,后者在上游洪水和区间来水的汇流时间相差不大时也能得到较好的结果.     

考虑水位分级和退水段独立的感潮河段双向波水位演算

感潮河段水流受多种因素影响,呈现出复杂的周期性,具有不恒定往复流动的特征,且河道地形资料难以获得.考虑充分利用已有水位实测资料,采用以洪潮分离为出发点的双向波方法建立感潮河段水位演算模型,介绍该模型基本方法以及在有支流和区间入流汇入等不同情况下的改进方法.根据飞云江感潮河段的具体特点,利用新安江模型计算区间流量过程,针对不同级别的洪水进行水位分级和退水段独立模拟,证明该模型在感潮河段水位演算中具有良好的可靠性和适用性.     

义泽河闸工程规模模拟演算分析

感潮河段的涝水和潮水的关系较为复杂,二者并无内在联系,二者组合问题目前尚无完善的解决办法,现以实测资料推求出感潮河的设计涝水和设计潮位、潮型,试用半日河川水库动态水量平衡法对感潮河段上的水位进行模拟演算,以推求闸门合理的设计宽度.     

南水北调东线工程水期权交易及其定价模型

提出将美式看跌水期权模式应用于南水北调东线工程水权交易市场,农业用水户运用二叉树定价模型对美式看跌期权各个阶段水价的波动以及期权价值进行分析,以做出对自身有益的决策。结果表明,南水北调东线工程水期权交易及其定价模型有利于激励节水灌溉技术的推广。     

江苏南水北调工程运行管理浅析

为适应南水北调东线一期工程全线通水需要,通过简要介绍江苏南水北调工程的概况与传统水利工程管理的特点,详细分析了南水北调东线江苏段工程采用直接管理、委托管理和协议管理的优缺点,对江苏南水北调工程前期建成工程运行管理经验作了系统总结,并与传统水利工程运行管理模式进行比较,探讨了前期建成工程运行管理中需要进一步完善的问题和措施,力求从理论和实践角度积极探索建立适应南水北调东线江苏段工程需要的运行管理模式,努力为推动江苏南水北调工程管理体制和运行机制的确立,从而保证江苏段工程全线建成通水,确保发挥工程设计效益作了有益的研究和思考。     

基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量模型研究*

南水北调中线线路长,沿线分水口门多,且无调蓄水库,输水技术难度大。输水调度通过调整总干渠沿线各节制闸过闸流量,实现用水户所需的供水目标。过闸流量计算是中线水量调度模型的重要组成,目前通过传统水力学经验公式进行计算,在输水运行过程中,需不断根据实测水情数据,定期人工修正公式中参数,并更改程序源代码中的参数,灵活性差。本文通过南水北调中线输水调度的实践,建立了基于遗传程序结合水力学方法的过闸流量模型,根据实测流量计算流量系数,并利用遗传程序自动拟合节制闸前、后水位、闸门开度与流量系数的非线性关系,进而实现过闸流量计算。经在南北调中线节制闸的试用表明,该模型具有很强的自适应能力,灵活性强,拟合精度高,而且较好地避免直接拟合流量时泛化能力较弱的不足,具有较强的实际应用和推广价值。     

基于遗传程序的南水北调中线节制闸过闸流量计算模型研究

南水北调中线线路长,沿线分水口门多,且无在线调蓄水库,输水调度技术难度大。输水调度通过调整总干渠沿线各节制闸过闸流量,以满足分水口门的供水需求。目前中线过闸流量计算采用传统水力学经验公式,需根据实测水情数据,定期人工修正公式中参数,灵活性差。本文通过南水北调中线输水调度实践,建立了基于遗传程序结合水力学方法的过闸流量模型,根据实测流量计算流量系数,并利用遗传程序自动拟合节制闸的闸前水位、闸后水位、闸门开度与流量系数的非线性关系,进而实现过闸流量计算。经在南水北调中线节制闸的试用表明,该模型具有很强的自适应能力,灵活性强,拟合精度较高,而且较好地避免了直接拟合流量时泛化能力较弱的不足,具有较强的实际应用和推广价值。     

基于改进云模型的南水北调东线工程效益评价

根据云模型相关概念,针对南水北调东线工程效益评价结果单一、指标评价存在随机性和模糊性的问题,构建了基于组合权重和改进云模型的综合评价方法,并参照有限区间理论进行改进。该方法将G1和改进CRITIC赋权法组合得到的权重与改进梯形云模型求解得到的指标隶属度相结合,实现对南水北调东线工程效益的综合评价。以南水北调东线一期江苏段为例,从成本分析和效益分析两方面对工程效益评价影响因素进行分类,构建了工程效益评价指标体系,包括固定投资、年运行费、流动资金、经济效益、社会效益、生态效益这6个方面,共20个指标,确定了各项指标对应不同等级的标准,验证了提出的南水北调东线一期江苏段工程效益评价体系与评价方法的有效性与适用性。     

Study on water resources dispatching and allocation in Jiangsu Section of Eastern Route Project of South-to-North Water Diversion ProjectEI北大核心CSCD

针对南水北调东线工程江苏段受水区的水资源调度与配置问题,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,建立南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型。将南水北调工程调水与本地水资源进行联合配置,并以经济效益、社会效益、环境效益最大为目标,构建南水北调东线工程江苏段水资源配置模型。采用基本方案和节水方案进行了模型模拟,结果表明,在降水保证率分别为50%、75%和95% 3种情况下,受水区节水方案缺水率比基本方案分别下降了2.91%、3.61%和3.83%;受水区节水方案下各工程基本完成了受水区的供水任务,且优先利用了泵站单位能耗较小的运西线进行调水,说明优化调度配置方式在保障受水区用水的基础上,能够以更为经济节能的方式运行。     

南水北调中线沙河渡槽施工方案研究及优选

通过对3种典型的施工工法进行分析和论述,重点研究了30 m跨1 200 t重U形渡槽的造槽机和架槽机两种机械化施工方案,通过建立仿真模型计算各种工况下的受力情况,分析设备的安全、可靠性,提出设备的主要性能指标,通过对架槽机、造槽机、满堂脚手架3种方案技术先进性、安全、进度等各方面优缺点综合分析,优选出能保证工程质量和工期的架槽机施工方案。     

济宁市截污导流工程蓄水区设计方案选择

济宁市截污导流工程是南水北调东线山东截污导流工程唯一利用采煤塌陷区的工程,地质条件复杂,在沉陷的地质基础上,保证蓄水区不对周边产生危害,使工程安全,设计反复多次.最后选择低于地面水位蓄水,抽排死水位,调水前腾空库容,调水期中水进入蓄水区,使污染物零排放,较好地解决了当地治污问题.     

山东省南水北调工程征地移民档案管理模式探析

征地移民档案管理是南水北调工程建设的重要基础性工作,也是南水北调工程征地移民工作的重要组成部分.现结合南水北调东线山东段工程实际,通过对落实南水北调工程征地移民档案管理各方责任、如何做好征地移民档案管理等方面工作进行初步探讨,以期对今后南水北调工程征地移民档案管理工作有所裨益.     

南水北调中线工程核心水源区水安全模糊综合评价

南水北调中线核心水源区主要在湖北省十堰市境内,其水源区水质基本达到调水要求,但水土流失、水体污染、移民安置、贫困与落后等水安全问题直接关乎到调水的质量、水资源的配置及社会、经济和生态环境的可持续发展,因此,水源区的水安全评价已是当务之急。针对水安全内涵及其评价的复杂性和模糊性,在选取20个代表性指标及建立评价指标体系的基础上,采用多层次模糊综合评判的方法,对南水北调中线工程核心水源区的十堰市水安全进行了定量的评价。结果表明:自南水北调中线工程实施以来,水源区的水安全处在一个基本安全的临界等级状态,这一结论与主成分分析所得评价结果具有较好的一致性,经验证方法可行、结论可靠。