三峡梯级枢纽多目标生态优化调度模型及其求解方法

针对三峡梯级枢纽综合效益的充分发挥及其对长江流域典型生态系统修复及持续改善的科学需求,通过分析发电效益与生态效益之间的制约竞争关系,以发电量最大和生态缺水量最小为目标建立了梯级电站多目标生态优化调度模型,对三峡梯级枢纽多目标生态优化调度进行了研究。同时,针对传统优化方法难以同时处理多个调度目标的固有缺陷,提出一种改进多目标差分进化算法对所构建模型进行高效求解。该方法针对差分进化算法在多目标协同优化和全局寻优能力等方面的不足,依据问题的特点重新设计了差分进化算法的进化算子,同时设计了一种多目标混沌搜索策略以加强算法的局部搜索能力。最后,依据多目标生态优化调度问题的特点设计了一种不需要设置惩罚因子的约束处理方法。通过三峡梯级枢纽多目标生态优化调度的实例应用,验证了本文所构建模型的合理性以及所提出算法的有效性和工程实用性。     

广州感潮河段底泥有机质特征

珠江广州河段水文水质特征受感潮作用影响很大，因感潮上溯作用，靠近市区河段的严重污染，不仅对下游水质造成影响，而且对上游珠江西航道和流溪河这一重要水源区的水质有影响。本研究分析了广州上游珠江西航道和流溪河这一河段底泥中有机质特征，从有机地球化学角度探讨感潮作用对广州市上游水质的影响范围和程度，指明鸦岗以上河段受感潮作用影响很小，而西村和石门则受较大程度影响，有机质呈明显人为污染特征。本研究同时表明有机地球化学原理方法可以应用于探讨河流水文水质。     

广州珠江西航道,流溪河有机污染特征与感潮作用

珠江西航道和流溪河在广州市区上游，为广州市主要水源区。由于感潮作用，受市区严重污染的水体因涨潮上溯而上游传输。严重影响上游水质。因此，弄清感潮作用对广州水源区水质的影响程度和范围，对水源保护与利用有重要意义。本研究从下游到上游，对水源区底泥中有机物特征进行了分析，结果表明：（１）从上游到上游，受感潮作用影响逐渐减小，污染程度逐渐减轻；（２）水源区有机物特征呈有规律变化。从靠近城市的下游到远离城市的     

珠江流域感潮河段洪潮遭遇联合风险分析

在防洪潮规划中洪潮遭遇分析尤为重要。以西、北江三角洲作为珠江流域感潮区域的典型区，运用Archimedean Copula函数构建了年最大洪水和相应48h内最大潮位、年最大潮位和相应48h内最大洪水两组联合分布，通过联合风险概率模型，计算了洪潮组合的风险概率。结果表明：较高重现期洪水遭遇较低重现期的潮位、较高重现期潮位遭遇较低重现期的洪水风险概率会更大。基于Copula函数的洪潮联合分布拟合较好，组合风险分析可靠，为珠江流域感潮河段防洪、潮工程的设计风险计算提供理论参考。     

感潮闸坝站一潮最大流量资料整编误差控制分析

本文通过实例和理论分析简述了感湖堰闹水文站一潮最大流量整编采用一潮平均流量与一潮最大流量建立相关关系推流的局限性,并提出了解决的方法.     

试论里下河地区引江冲淤保港之联合调度

本文根据2006年12月至2007年1月进行的里下河地区沿海引江冲淤保港及改善水环境试验成果,结合2000年以来的江都枢纽、高港枢纽引江资料、四大港道冲淤测验资料,初步分析了两枢纽的引江能力以及港道淤积规律、提高梅汛期四大港排涝能力的引江冲淤时机、可冲淤水量,提出了两枢纽与沿海四港闸的联合调度运用有关建议,可作为今后具体实施引江冲淤调度的参考,以实现冲淤保港、改善水环境和保障水资源供给的综合效益最大化.     

考虑污染源强随机变化的感潮河流环境容量优化

考虑污染源强随机变化和感潮河流潮周期内动态水文条件对水质的影响,建立了优化污染负荷分配的流域水质管理模型。模型以总的允许排污量最大为目标函数,流域的水质控制点达标为约束条件。假设排污量是服从对数正态分布的随机变量,并且以潮周期内水质达标的概率作为衡量控制点达标的依据。采用遗传算法对该随机规划模型进行求解。研究结果表明,污染负荷优化分配结果能够满足随机条件下的水质达标率要求,并且与传统的确定性线性规划模型的分配结果相比有着明显差别。同时证实了遗传算法能够有效地解决复杂的随机规划模型。     

感潮河网二维水流-输运耦合数学模型

感潮河网水流不仅受径流、潮汐动力的双重影响,还常受水闸调度等人类活动的影响,水动力条件极为复杂。针对水闸调度影响下感潮河网复杂水动力及其伴随物质输移扩散模拟,提出了考虑水闸调度并集成输运对流项的水流-输运通量耦合求解器,建立了基于非结构网格Godunov格式的二维水流-输运耦合数学模型。采用具有时空二阶精度的MUSCL-Hancock预测-校正格式,结合变量重构限制器技术,在保证计算精度的同时避免了数值振荡。运用斜底三角单元网格表达水闸线状地形,并通过地形调整模拟了水闸启闭过程。算例研究表明,该模型计算精度高,可有效模拟水闸调度影响下感潮河网水流运动及污染物输运过程,具有较好的推广应用价值。     

感潮河段双向波水位演算模型验证

假设感潮河段洪水位可以视作上游洪水波和下游潮水波双向传播后的叠加,根据从水量平衡方程和槽蓄方程推导出的水位演算基本方程建立感潮河段双向波水位演算模型。通过建立理想模型采用3个试验对双向波水位演算模型的洪潮分离假设条件、模型稳定性、合理性及有效性进行分析,来论证洪潮分离理论的可行性。结果表明,基于洪潮分离理论假定建立的双向波水位演算模型结构合理,模拟精度较高。     

基于GMS鄱阳湖拟建枢纽对地下水影响探讨

针对拟建鄱阳湖水利枢纽工程对地下水影响问题,选择赣江三角洲为代表区,采用资料收集、野外调查、统计分析和数值模拟等方法进行研究。依据地质钻探资料、地下水与河流动态关系、区域数字高程模型,结合鄱阳湖历史形成与演化过程确定研究区边界条件,运用GMS模拟软件建立了研究区地下水三维运动模型。依据推荐的枢纽调度方案,利用数值模型计算枢纽运行后对地下水运动影响的时空变化规律。结果表明:枯水年份影响大,距离河流、坝址近的地方影响大,反之亦然。影响幅度范围0~2m,地下水径流交替因此减弱,丰水年份土壤潜育化面积增加9.3%。