多年调节水库调蓄的影响因素判别与影响时长分析

以格兰杰因果关系检验为基础,提出了多年调节水库调蓄的影响因素判别与影响时长分析方法,并通过理论分析、实践总结、多元线性回归及相关关系显著性检验辅助判别因果关系的合理性。以黄河龙羊峡水库为例,结果表明：1990-2018年黄河天然径流量和地表水取水量均是龙羊峡水库补水量的格兰杰原因,影响时长均为2年,天然径流量和地表水取水量的当年值对龙羊峡水库补水量的影响强于前1年的影响;天然径流量与龙羊峡水库补水量间具有显著的线性相关关系,但地表水取水量与龙羊峡水库补水量间的线性相关关系较弱。结合龙羊峡水库调蓄机制和实践过程,发现天然径流量是龙羊峡水库调蓄的重要影响因素,地表水取水量对龙羊峡水库调蓄没有显著影响,但龙羊峡水库调蓄保障了黄河地表水的稳定供给。     

基于粒子群算法的神经网络在冰凌预报中的应用

为提高神经网络预报模型的泛化能力和预测精度,将粒子群算法与BP神经网络相结合,建立了粒子与神经网络参数的映射关系,利用粒子群算法全局搜索网络的最优权值,赋值于神经网络进行训练,从而建立了PSO-BP预报模型,并将模型应用于黄河宁蒙河段的冰凌预报中。结果表明,该模型预报合格率较高,属于甲等预报,且与GA-BP模型相比偏差更小、精度更高。     

基于遗传算法的SVM冰凌预报模型研究

针对传统支持向量回归参数大多采用经验率定的情况,提出了一种基于遗传算法优化支持向量回归参数的冰凌预报模型.运用MATLAB软件进行建模,并将其应用于黄河宁蒙段三湖河口封、开河日期的预报.结果表明,经过优化的支持向量回归模型泛化能力强,预报效果优于传统支持向量回归模型.     

流域/区域水量水质联合配置研究Ⅱ：实例应用

为检验流域/区域水量水质联合配置理论方法的可行性,在湟水干流进行实例应用研究。进行了基准年的供需平衡、耗水平衡分析和水质模拟,对当地水质型缺水进行了识别。构建需水方案和工程方案集,以需水中方案和工程方案3为推荐方案。以改进的"三次平衡"思想为指导,模拟现有污染治理水平下,2030年水功能区纳污量;分析了耗水平衡和水功能区纳污能力的变化趋势,进行了污染物总量控制分配。结果表明,随着本研究方案的实施,各水资源分区生态用水比例均在60%以上;水质型缺水率仅为0.4%;2030年COD和氨氮纳污量分别为4 585.51 t和244.63 t,污染物总量得到控制;各水功能区水质均达标。证实流域/区域水量水质联合配置理论方法可行。     

辽宁省水利保障能力评价模型研究

为了研究辽宁省水利建设能否保障该省区域经济社会可持续和谐发展,以辽宁省第一次全国水利普查成果为依托,建立一套水利保障能力评价指标体系,利用模糊聚类综合评判模型和主客观赋权方法,对辽宁省各地市水利保障能力进行排序。评价结果表明,辽宁省各地市水利发展很不平衡,需要因地制宜,科学调整发展战略。     

基于增量动态均衡配置的黄河分水方案优化方法研究EI北大核心CSCD

针对“八七”分水方案颁布实施以来黄河流域经济社会发展、工程建设运用、用水特征、水沙情势等分水基础条件的改变,以及黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略对流域水资源配置提出的新要求,结合黄河流域重大水源工程与调节工程建设运用,考虑新战略下维持河流健康生态要求,统筹用水的公平性与效率因素,提出了黄河流域水资源增量动态均衡配置方法。重点研究了南水北调西线工程生效之前的情景,维持“八七”分水方案总体格局,考虑新增水源和分水调整的制约因素,对新增水源工程和调节工程带来的水资源增量进行动态均衡配置,实现对“八七”分水方案的微调优化。对黄河流域多个场景下分水方案调整策略进行研究,结果表明:分水方案优化调整策略为增加上游水量配置占比,调整幅度为2.13%~2.78%;微增中游水量配置占比,调整幅度为0.25%~0.31%;减少下游和河北省、天津市水量配置占比,调整幅度为-3.81%~-2.38%。     

空间水量调蓄规则下梯级水电站优化调度研究

针对梯级水电系统中长期发电调度问题,从空间水量合理分布的角度提出联合调度规则,包括表征系统可用水量与下游放水量函数关系的放水决策曲线,及描述库群系统水量在各库中理想分配的平衡曲线。以预设的分段线性函数节点为待优化的决策变量,满足保证率要求的发电量最大为目标,建立了迭代试算的模拟-优化模型并采用混合进化算法(Shuffled Complex Evolution-University of Arizona Method,SCE-UA)求解。实例计算结果与常规联合调度与判别式法相比,年均发电量和发电保证率均有较大程度的提升,更加接近理论最优解;系统最大调蓄能力水库较判别式法得到更有效利用,得到的平衡曲线指示了合理水库蓄放水的优先序和蓄放量。     

黄河流域抽水蓄能开发研究与思考

抽水蓄能作为新能源大范围开发的稳定器与助推剂,是促进黄河流域节水减排的关键,其大规模发展势在必行,但黄河流域水资源短缺,如何在碳排放与水资源双重约束下,实现能源结构绿色低碳转型,对黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。依据《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》,系统梳理了黄河流域八省(区)(不包括四川)抽水蓄能已建、在建及拟开发项目规模,初步估算了抽水蓄能大规模开发对地表水资源指标的占用情况,从调节库容占用和综合利用效益发挥两个方面分析了抽水蓄能运行对既有水利工程的影响。结果表明：黄河流域已建、在建、规划、储备抽水蓄能站点共计100座,总装机规模126 050 MW,累计耗水约2.521亿m³;依托已建水利工程加装可逆式机组对梯级水电功能进行再造时,应充分评估对原有水利枢纽综合利用任务与工程安全的影响。     

黄河流域水资源均衡调控理论与模型研究

变化环境下缺水流域正面临日益严峻的水资源供需矛盾,用水效率与公平协调难度极大。本文在梳理总结已有水资源调控理论的基础上,建立了适用于黄河等缺水流域的水资源均衡调控理论与方法。基于社会福利学原理构建了统筹用水效率与公平的水资源均衡调控函数,通过水资源均衡调控函数引导水资源配置。综合水资源经济价值、社会价值和生态价值,建立了用水效率表征指标;统筹地区公平和行业协调,建立了用水公平表征指标。以黄河流域为例,建立了黄河流域水资源均衡调控模型,进行黄河流域水资源均衡方案分析。实例研究结果证明,该模型通过兼顾用水效率与用水公平目标,为黄河"87"分水方案优化提供技术支撑,也可为其他缺水流域或区域的水资源均衡调控提供技术方法。     

基于GAMLSS模型的大渡河流域极值降水非一致性分析

以GAMLSS模型为基础,分析大渡河流域降水频率的非一致性特征,并将时间和多项气候因素作为解释变量进行参数拟合。结果表明,大渡河流域年最大日降水序列均呈现不显著变化的趋势,与一致性模型相比,大渡河流域降水序列的时间非一致性的特征不明显,而气候指标可以更好地反映大渡河流域降水非一致性的特征,表现为所有气象站点GAIC值与一致性模型的值相比明显减少。GAMLSS模型可以模拟水文序列的方差、偏态系数等其他统计参数非线性变化趋势,能够反映水文序列的非一致性特征。