丹江口水库兴利效益影响因素分析

丹江口大坝加高后,作为南水北调中线工程水源地,其供水等兴利功能地位更为突出,而汉江上游降雨量的减少及梯级水库的调蓄,大大降低了丹江口水库的可调用水资源量。为充分发挥水库的兴利效益,通过对不同频率的来水进行调节计算,从供水满足率、年均发电量、年均弃水量3个方面计算分析起调水位、来水不确定性和汛限水位对丹江口水库兴利效益的影响。结果表明:①起调水位对来水频率＞90%的枯水年供水效益影响较大,由150 m提高至160 m,水库供水满足率可由44.38%提高至93.42%;对来水频率＜75.7%的年份其影响主要体现在发电上,起调水位越高,年均发电量越高,年均弃水量越小,起调水位由150 m提高至170 m至少可增加发电量10亿kW·h;②来水频率越大,水库供水满足率、年均发电量均越小;水库弃水和供水短缺在来水较丰时同时存在;③丹江口水库夏季汛限水位对水库兴利效益的影响比秋季汛限水位更显著;对至少有2 a为枯水年的3 a调节周期,汛限水位对弃水量的影响最明显;④兴利效益的主要影响因素为起调水位,除水库遭遇连续枯水年外,丹江口水库兴利起调水位为162 m,可满足不同水平年的供水需求。     

采煤和岩溶水开采对晋祠泉出流影响的随机模型分析

以晋祠泉域为例,在泉域驱动因素的基础上,将泉域岩溶水系统概化为一个多输入-双输出的系统,输入项为当年及前7 a的降水、岩溶水开采量和采煤排水量;输出项为晋祠泉总排泄量,即出流量和侧排量。然后采用多元线性回归和BP神经网络2种随机模型,建立泉域各输出项与各输入项的关系,再假定无岩溶水开采和无采煤排水2种情景,在这2种情景下模拟泉域的排泄量,对比分析采煤和岩溶水开采对晋祠泉出流量的影响。研究结果表明采用多元线性回归模型,在1956—1994年多年平均条件下,岩溶水开采后晋祠泉排泄量减少0.42 m³/s,采煤排水后出流量减少0.23 m³/s,人类开采使总排泄量减少0.65 m³/s;采用BP神经网络模型,1956—1994年多年平均条件下,岩溶水开采后泉域排泄量减少0.30 m³/s,采煤排水后出流量减少0.27 m³/s,人类开采使总排泄量减少0.65 m³/s。20世纪80年代后采煤活动加剧,2种随机模型均反映出采煤排水对泉域有严重的影响。     

基于MIKE11模型的鹅头分汊型河道水面线及分流比计算

分汊型河道是冲积平原河流中常见的一种河型,研究分汊型河道的水面线及分流比对于在分汊型河道上设计涉水工程具有重要的意义。本文以汉江襄阳鱼梁洲河段为例,根据2015年实测固定断面和2011、2017年实测洪水调查资料,采用MIKE 11一维水动力模型对鹅头分汊型河道的水面线及分流比进行了研究,结果表明:各级不同来水条件下,汉江鱼梁洲左、右汊分流比较稳定,总体变化不大;随着干流总来水流量增大,汉江左汊的分流比随之增加。     

MIKE21在丹江口水库回水分析中的应用

丹江口水库作为我国南水北调中线工程的水源地,巨大的库容以及汉江、丹江平行汇入而形成的特殊水体形状,使其成为河道型、湖泊型水库并联的特殊水库;但同时也导致水库近坝前河段水流较为复杂,特殊水情下甚至出现回流现象。以丹江口水库丹库坝前段丹江口二桥处为例,对汉库、丹库两江同时发生大洪水进行模拟,采用MIKE21模拟分析指定断面卡口处水流流态,并与传统水力学法进行对比分析。计算结果表明,数学模型法同水力学法成果基本一致,可用于解决丹江口并联水库的回水计算等问题。     

走航式ADCP在浅滩岸边流量测验时的失真性分析与处理

走航式ADCP广泛运用于水文测验,但各测验断面情况相差较大。受ADCP盲区影响,当进行宽浅岸边流量测验时,ADCP会遇到测不出流量或流量值突跳的情况,导致各单次流量测验成果相差较大。此时宜选用适宜的测验方式,避免测验成果的失真性。本文针对走航式ADCP进行宽浅岸边流量测验现场处理方法做阐述。     

二维数学模型在城市河流排涝计算中的应用

为解决南渠下段岘山片区的排水问题,在岘山片区拟规划设置雨水抽排泵站,应用丹麦水利研究所(DHI)研发的平面二维数学模型MIKE21,根据实测河道地形资料进行网格概化,对渠新增排涝口进行建模,分析工程实施后对河道的壅水及其流速场变化的影响。结果表明:泵站排涝工程的实施,会增加南渠下段过洪量,增大河道行洪压力,影响河道行洪安全;由于泵站箱涵出水口下游有岘山铁路桥,会在桥上游形成阻塞,导致水流宣泄不畅。当南渠发生50年一遇洪峰时,工程实施后,若泵站满负荷抽排12.6 m3/s,工程上游水位壅高最大值为0.11 m,考虑到防洪安全,建议采取工程措施对泵站工程处南渠左岸堤防进行适当加高。     

落差指数法在水位流量关系推求中的应用——以汉江黄家港水文站为例

汉江黄家港水文站位于丹江口水利枢纽与王甫洲水利枢纽之间，受上下游调节作用影响，该站的水位流量关系变得异常复杂，用传统的天然水位与实测流量值建立关系推流整编已经不能很好地控制真实的径流过程。结合实测资料，利用规范推荐的落差指数法，选取沈湾水位站作为参证站，经一系列推导计算建立了黄家港站Z~q关系曲线，利用该曲线可快速反推流量，且与实测流量比较发现，精度较高，可在广大基层水文单位推广试用。