基于概化水库模型的地表水资源可利用量研究——以里下河平原河网区为例

合理开发利用水资源是减缓供需矛盾的关键。平原区水源交织，入境水与本地水无法进行区分计算，故提出了针对这类区域特征下的水资源可利用量的计算方法。在此基础上，以里下河区为例，构建了概化水库调蓄模型，对24种情景（不同工程取水能力、来水频率、生态水位）下的水资源可利用量进行计算。结果表明：在现状、规划、远景工程取水能力下，里下河区的水资源可利用量分别介于81.01亿～97.99亿、95.73亿～104.90亿m3和93.80亿～114.41亿m3之间，与来水及工程取水能力均呈正相关关系，但随着生态水位的调高呈下降的趋势。基于计算结果，为了减缓研究区域的资源短缺问题，建议在里下河区应采取兴建引提水骨干工程、优化供水管网等措施。研究成果具有实用和参考价值。     

基于生态系统动力学模型的太湖藻类动态模拟

本文以生态系统动力学模型CAEDYM为建模框架,紧密结合太湖生态系统结构与功能特点,以河道流量及其物质含量、风场、太阳辐射等为外部函数,以藻类生消及其相关营养盐变化过程为建模核心,建立了考虑内源释放的各种形态氮、磷输移与转化的太湖整体三维生态系统动力学模型.在前人研究工作的基础上,应用太湖2000年实测数据对模型进行率定和验证,确定了模型各参数值,计算结果显示模拟值能较好地拟合实测值,表明所建藻类生态动力学模型能较好地描述藻类及各种营养盐的动态变化,这对揭示太湖藻类"水华"暴发机理有一定的意义.     

基于水丰度的区域水资源承载能力分析

文章讨论了水资源承载力的内涵和影响因素,提出了水丰度的概念和计算方法,建立了基于水丰度的区域水资源承载力判定指标。     

洪泽湖周边滞洪区洪水风险分析

为加强洪泽湖周边滞洪区的洪水风险管理,构建了洪泽湖周边蓄滞洪区一、二维耦合的洪水演进数学模型。利用1991、2003、2006、2007年四年历史洪水资料对模型参数进行率定,验证了模型的合理性。对洪泽湖50、100、300年一遇三种设计洪水方案进行模拟计算,得到了各类洪水风险要素的动态分布情况,并通过GIS叠加分析,估算了三种方案下的淹没损失情况,该结果可为洪泽湖周边滞洪区的洪水风险管理提供参考依据。     

基于改进多目标遗传算法的小浪底水库优化调度研究

针对传统多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)在进化过程中存在的不足,首先利用拟随机Halton序列及自适应调整的方法对初始种群多样性和算法收敛性进行改进;然后选取小浪底水库为例,建立水库多目标优化调度模型,并运用改进的NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解;最后采用模糊优选法对得到的Pareto最优解集进行方案优选。结果表明,改进的算法相比传统算法更为高效、合理,且调度结果符合客观实际。     

基于遗传算法的马斯京根模型参数优化

针对传统的优化马斯京根模型参数的方法计算过程繁琐、计算精度不高的问题,提出利用加速遗传算法直接优化马斯京根流量演算系数,有效解决了传统方法计算结果精度不高的问题,并在马斯京根模型参数优化求解中得以应用。结果表明,加速遗传算法较易程序化、收敛速度快,且计算精度较高,为河道洪水演算的研究提供了一种新途径。     

基于径流调控的水土保持措施优化配置

根据南方红壤地区水土保持措施对流域径流的调控作用,构建了基于径流调控的水土保持措施多目标优化配置模型。根据模型特点,可利用基于Pareto强度的多目标遗传算法对模型进行求解。将模型应用于江西省修河流域,对各项措施进行了优化配置。     

基于三角模糊数的联系数模型的水资源承载力评价

针对水资源系统的模糊性和不确定性,基于集对分析理论,构建水资源承载力评价指标体系,采用主成分分析法确定权重,建立联系数模型评价水资源承载力等级。同时,用三角模糊数表示联系数中的差异度系数,表现其在区间[-1,1]上的随机性和不确定性,运用期望-方差排序法对模型评价结果排序,再进行综合分析。对山东省2006～2015年数据进行实例分析结果表明,山东省水资源承载力水平呈波动状态,但总体呈逐步提升趋势;通过权重分析提取影响山东省水资源承载力的主要因素为农业用水效率、水资源量和水生态环境,在天然水资源量基本稳定的情况下,提高农业用水效率、改善水生态环境可有效提升水资源承载力水平。     

漳卫新河生态健康诊断与修复对策

为更好地治理漳卫新河,在深入分析自然因子和人类活动对漳卫新河河流生态系统演化影响的基础上,根据水利部河湖健康评估工作大纲建立了漳卫新河生态健康指标体系,并运用基于可拓学的河流生态健康诊断模型对漳卫新河生态健康状况进行了诊断。诊断结果显示,2010年漳卫新河处于疾病状态。根据漳卫新河的具体情况,提出做好漳卫新河的治理工作应从生态流量调度、水污染联合治理、水生物修复等方面来开展。     

大规模数据流场并行可视化研究进展

水动力学数值模拟是研究水流运动的重要科学方法,可视化是分析数值模拟计算结果的关键方法.本文从并行模式层面回顾了流场可视化现状,并对比了后处理与原位可视化两种模式的优劣势,着重阐述了原位可视化的实现方法与应用案例.针对目前流场可视化技术中的不足,指出今后流场并行可视化应从精确性、时效性与交互性等方面加强研究.