国内外防洪标准及确定方法研究

通过国内外防洪标准及其确定方法的归纳和对比分析,认为等级划分方法制定防洪标准应用范围广、时间长、基础好,今后长时期内仍将是确定防洪标准的主要方法;经济分析方法、风险分析方法和综合评价模型法实现了防洪标准确定方法的统一,但基础数据获取难度大、定性指标定量化困难、人为决策因素对结果影响大、操作性较差,容易出现人为提高和降低防洪标准的问题,因此建议在有条件时作为制定防洪标准的辅助决策手段。     

多变量矩阵方程异类约束解的修正共轭梯度法

基于求解线性代数方程组的共轭梯度法,通过对相关矩阵和系数的修改,建立了一种求多矩阵变量矩阵方程异类约束解的修正共轭梯度法.该算法不要求等价线性代数方程组的系数矩阵具备正定性、可逆性或者列满秩性,因此算法总是可行的.利用该算法不仅可以判断矩阵方程的异类约束解是否存在,而且在有异类约束解,不考虑舍入误差时,可在有限步计算后求得矩阵方程的一组异类约束解;选取特殊初始矩阵时,可求得矩阵方程的极小范数异类约束解.另外,还可求得指定矩阵在异类约束解集合中的最佳逼近.算例验证了该算法的有效性.     

面向河流生态完整性的黄河下游生态需水过程研究

提供适宜的生态流量对维护河流健康和支撑人类社会发展具有重要意义。尽管栖息地模拟法物理机制清晰、应用广泛,但对生物群落考虑不足、生命节律信号缺失等问题长期存在。以维护河流土著生物群落完整性为目标,本文将天然水文情势作为参照系统,结合栖息地模拟与水文参照系统特征值,建立了一种面向河流生态完整性的生态需水过程评估方法,兼顾指示物种生存繁衍和土著生物群落基本生存。黄河下游利津断面评估结果显示:利津断面年最小生态需水量119亿m³,适宜生态需水量130～137亿m³,涨水期需提供1～2次持续时间不低于7 d、流量不低于1220 m³/s的高流量脉冲。对比历史实测流量过程与本文生态需水成果,发现利津断面水量充足,但流量过程不满足生态需求。黄河需加强水库群调度,协调径流年际和年内分布,塑造适宜的生态流量过程,并适时塑造高流量脉冲。     

LL-Ⅲ模型在美国Baron Fork流域的应用

有物理基础的流域分布式水文模型对流域产汇流以及对洪水过程的模拟与预报一直是水文研究的重点.分析了美国Baron Fork流域的降雨产汇流特性,应用基于DEM的LL-Ⅲ水文模型对Baron Fork流域进行产汇流模拟及洪水预报,结果表明,从模型模拟精度来看,该水文模型在Baron Fork流域洪水预报、流量模拟应用中取得了较好的效果,可以在水文、地质、地貌、气候等方面与该地区类似的流域推广.     

应对干旱的黄河梯级水库群调度规律研究

梯级水库群联合调度是黄河流域应对干旱的有效手段。统筹防洪、防凌、生态、供水(灌溉)、发电等综合要求,建立黄河大型水库群联合调度模型;结合黄河流域旱情需水特点,考虑断面流量控制、省区用水控制等约束,开展长系列调度模拟,提出汛期和用水高峰期黄河上下游不同水库的调度规律,为决策部门有序应对流域干旱提供技术支撑。     

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%。     

一个雨雪混合洪水预报模型及其应用

在总结暴雨融雪混合洪水形成规律的基础上,讨论了雨雪混合产流模型结构,利用临界温度来判断降水的形式和融雪因子,同时考虑降雨引起的融雪量,结合LL-Ⅰ分布式水文模型建立一个雨雪混合洪水预报模型.利用新疆塔城地区喀浪古尔河流域暴雨融雪洪水资料进行模拟和验证.模拟和验证结果表明,预报模型具有较高的精度,其确定性系数超过0.80.     

梯级水库三维环境流体动力学数值预测和水温分层与累积影响规律研究

该文应用美国三维水环境流体动力学模型(简称EFDC模型)对特大型水库进行了水流水温数值耦合预测计算,深入研究了水库的水热循环规律,并对分层型水库的水位、流速和水温分布规律进行剖析。在梯级水电站联合运行环境下,重点分析了高坝大库水温分层规律,探讨了建库前后的水温变化规律和梯级水库建设的累积影响,为调整梯级水电规划方案提供科学决策依据。     

求多变量矩阵方程异类约束解的迭代算法

基于求线性矩阵方程同类约束解的修正共轭梯度法,建立了求多变量线性矩阵方程异类约束解的修正共轭梯度法,证明了该算法在有限步计算后可得到矩阵方程的一组异类约束解,当选取特殊初始矩阵时可得到矩阵方程的极小范数异类约束解.另外,还可求得指定矩阵在该矩阵方程异类约束解集合中的最佳逼近.     

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

水库调度图以其操作简单、方便直观等优点,成为指导水电站水库运行调度的常用工具,但依据常规调度图运行时,调度结果很难达到最优,难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点,建立了梯级水库联合发电优化调度模型,并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析,对优化模型的合理性进行了验证,同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明,优化运行能够获得更好的发电运行效益,同时,发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。