水电站日调节对河流生境条件影响的 生态水文评价方法研究

从表征水电站日调峰特征出发,参照生态水文参数中的频率、大小、变化率、时间等生态角度的概念,建立了由发电水流脉冲的频率、大小、历时等指标组成的评价指标体系,并运用该指标体系对长江重要支流水阳江上港口湾水库日调节的水位过程影响进行了实例分析。研究成果对于水利工程生态环境影响评价具有一定参考价值。     

水质中总硬度的检测方法

目的建立快速检测水质总硬度的检测方法。方法基于工厂实际生产需求,采用快速试纸条方法对工厂内使用的配料用水、清洗用水、源水的总硬度进行检测,并通过方法优劣性分析、适用性验证、准确性验证、精密度验证等维度进行分析总结,同时与国标方法进行结果差异对比。结果通过对4个维度的实验证明,快速试纸条法检测结果与国标方法对比无显著差异。结论本研究中试纸条快速检测方法,可以满足生产过程中配料用水、清洗用水、源水的质量检测。     

基于SWMM模型的南京典型易涝区暴雨内涝模拟

选取南京市易涝区—鼓楼区广州路段为研究区,构建基于SWMM的一维雨洪模型,利用南京市2011年"7·18"暴雨资料,模拟暴雨形成的内涝情况,拟合地表积水量与最大积水深度的函数关系,计算得到易涝区积水开始时间、积水持续时间、最大积水深度,并与南京市100年一遇设计暴雨形成的积水过程进行比较。结果表明:提出的快速推算最大积水深度的方法能够较高精度地实时动态计算研究区"7·18"暴雨形成的积水过程,及时有效支撑防洪除涝应急决策;相较于"7·18"暴雨,100年一遇设计暴雨形成的易涝区最大积水深度更深,积水持续时间更长。     

南京地区暴雨变化特性分析

选取南京地区7个雨量站长系列逐时降水资料,分析暴雨时空分布规律与变化特性,并解析暴雨雨型特征。结果表明:南京地区暴雨时空分布不均性显著,市区年暴雨量和暴雨次数多于郊区;不同历时年最大降雨量总体呈现增大趋势,且主城区增加趋势更显著;暴雨以一般暴雨、弱暴雨为主,但容易引起内涝的短历时、高强度的暴雨频次呈现增加趋势,且主城区相对郊区增加趋势更显著;主城区弱暴雨、中暴雨和强暴雨分别具有14年、8年和3年的丰枯变化周期,特短暴雨、短暴雨和一般暴雨也都具有3年左右的丰枯变化周期;雨型(历时12 h暴雨)以容易引起内涝的单峰Ⅲ型雨型为主,加大了城市内涝防治压力。     

基于新安江模型的老挝南俄河流域径流变化贡献率分析

为分析20世纪60年代以来气候变化和人类活动对老挝南俄河流域径流变化的贡献率,基于流域内地面站点实测降水数据,对广泛应用于湄公河流域的APHRODITE和MSWEP两种卫星降水产品日降水数据进行了偏差校正,采用经校正的基准期卫星日降水和白冠洪、欣赫普两站点实测日径流资料构建了新安江模型,模拟还原了流域水库影响期的天然日径流过程,定量分析了气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明：南俄河流域年径流总体呈下降趋势;白冠洪站两个水库影响期气候变化对径流变化的贡献率分别为-429%和-399%,欣赫普站水库影响期气候变化对径流变化的贡献率为-380%,而对应的人类活动贡献率分别为529%、499%和480%,人类活动是流域径流变化的主要原因;以水库运行为主的人类活动对径流年内分配影响显著,丰水期人类活动影响量的绝对值超过气候变化影响量绝对值的2倍。     

基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化

暴雨强度公式参数的优化求解本质是一个高维非线性优化问题,目前常采用的优化求解方法是在以误差平方和为目标函数的基础上通过智能算法优化求解参数。为研究这类方法的合理性,通过随机抽样、参数空间网格化方法分析了常用暴雨强度公式参数求解方法的局限性,评价了常用智能算法的参数优化能力,进而提出了基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法。结果表明：以均方误差作为目标函数对非线性函数求解参数会增加额外参数解;在没有有效确定参数范围的情况下,随机抽样很难获得满足精度要求的参数样本,在有效确定参数范围后,目标函数的响应面上仍会存在无穷多个局部最优值,且很多局部最优的目标函数与全局最优近乎相同;以粒子群算法、SCE-UA算法为代表的随机搜索优化算法会因为参数初始取值范围过大、目标函数响应面局部最优参数解数量过多等问题而难以获得参数真值;提出的基于系统微分响应的暴雨强度公式参数优化方法能够快速寻找到参数真值,不仅效率高且能够避免陷入局部最优。     

太湖底泥总磷含量特征分析

对2002年10月至2003年1月期间太湖全湖223个监测点不同深度采集的共583个底质样品测定的有机质和总磷含量数据进行了分析．分析表明,不同深度处底泥总磷含量平均值相差不大．除第六层以外,不同深度处底泥总磷含量最大值相差也不大．综合前人资料,比较可知,20世纪80年代以来太湖底泥表层沉积物总磷含量平均值变化不大,但最大值逐次增加．研究还分析了底泥总磷含量与有机质含量相关性特点．     

皂市水库生态友好型优化调度

以水电站年发电量最大为优化目标,以满足由逐月频率法计算的水库下游适宜生态流量下限为约束条件,构建皂市水库生态友好型优化调度模型,并利用该模型选取典型年,采用动态规划法进行皂市水库常规调度与优化调度的发电效益对比以及优化调度与生态优化调度的发电效益对比研究。结果表明,总体平均而言,皂市水库优化调度比常规调度年发电量可增加1.8%,基于保障下游河段生态径流过程的皂市水库生态优化调度比优化调度年发电量减少0.95%。     

港口湾水库对水阳江上下游泥沙输移的影响

以水阳江干流宣城水文站、支流胡乐司水文站1974~2010年逐日输沙量和含沙量资料为基础,分析了港口湾水库建立前后对水阳江上下游泥沙输移影响的变化过程,采用M-K趋势法检验了建库前后的输沙量和含沙量,选取年内分配变差系数、年内分配不均匀系数、完全调节系数、集中度、FI指数5个指标分析了输沙量年内分配规律及不同时段的含沙量与输沙量。结果表明,港口湾水库对水阳江上下游泥沙输移影响显著,两站输沙量和含沙量减幅大,变化趋势明显,不同时间尺度下建库前后的泥沙输移均发生了不同程度的改变。总体上看,年内分配变化更大、集中度更小。     

港口湾水库对下游河道生态径流的影响

基于水阳江中上游沙埠、港口湾、宣城三个水文站1974~2009年的日平均流量资料,采用逐月最小生态径流计算法、新逐月频率计算法和Tennant法分别计算和评价了三个水文站的最小生态径流和适宜生态径流,并对比分析了港口湾水库修建前后三个水文站径流过程的变化。结果表明,港口湾水库修建后,下游径流量呈秋冬增加、春夏减少、年内分配更均匀的趋势,部分月份月平均流量小于适宜生态径流值,研究成果可为港口湾水库生态调度措施的制定提供依据。