黄河上游龙羊峡水库春季入库流量预报模型研究

The catchment above Longyangxia Gorge in the upper Yellow River basin is situated in the northeast of the Tibetan Plateau. Meltwater from snow is the main water supply to the rivers in this region during spring (late March to early June). In this paper, the study target is the inflow to the Longyangxia Reservoir, the largest reservoir in the upper Yellow River basin, during late March to early June. Then a mid-term operational runoff prediction model based on snow cover data from AVHRR images of NORR meteorological satellite and ground surface hydro-meteorological data, called double sifting and stepwise regression model, is presented to forecast the inflow during this period. Examining at the reservoir shows that the forecast accuracy is satisfying.     

龙羊峡水库水温结构演变及其对下游河道水温影响

多年调节水库由于年际运行过程的差异引起水库水温结构变化,探明其规律及对下游河道水温响应具有重要意义。以黄河龙羊峡水库为研究对象,利用水库蓄水后的1988～2008年运行过程及水温观测资料,分析了水库运行方式与水温结构变化关系,探讨了水库不同运用过程对下游河道水温的影响。研究结果表明:龙羊峡水库水温结构演变及其对下游河道水温影响程度与水库运用过程密切相关。12～3月,水温结构为弱分层或等温分布,较高水位的蓄热增温效应明显,下游河道水温与水库水位变化具有同相位关系;5～10月,水温结构为分层分布,水位是决定分层形态变化最主要因素,下游河道水温与水库水位变化具有反相位关系,同时,水位与河道水温在不同的出入库水量条件下,呈现不同的线性相关关系。11月和4月,水温结构近乎为等温状态,也是水温结构变化的转折点。研究成果为分析大型水库在不同运行条件下水温结构及下游河道水温提供一定的参考依据。     

水库多目标供水调度规则研究

已有的水库供水调度规则研究偏重于单一目标供水,对于有着不同优先级和保证率的多个供水目标的研究不足.设计了一种水库多目标供水的调度规则,该规则能分别处理不同的供水目标,保证各项用水不发生深度破坏,在此基础上寻求累积缺水最小的调度目标.一种混合模拟和遗传算法的模型被用来对该规则的参数进行优化,在搜索规则最优参数组合的过程中遗传算法显示出很好的优化性能.实例研究检验了提出的供水调度规则的合理性.     

西安地区水库供水调度研究

针对西安市严重缺水问题,首先采用月流量延时曲线和月流量超越几率曲线分析了西安地区地表水源的水文特性;其次通过水库群联合仿真调度和无水库调度两种方式为西安市供水,以供水保证率和缺水指数为评价指标,评价西安市供水水平,结果显示:①无水库调节是无法满足西安市的现状用水;②三库联合仿真调度在2030年时,年平均弃水量仍高达2亿m3,说明该区水资源开发还有一定的潜力.     

数理统计法水库多目标供水调节计算

山东省的许多水库由过去的单一农业供水,新增工业用水与城市生活供水,成为多目标供水水库,在缺乏水文资料情况下,根据各用户不同的供水保证率要求,提出了水库多目标供水调节计算的数理统计法（或称之为“分离库容法”）,制定供水调度方案。     

灌区实时灌溉供水模型研究

研究了灌溉系统供水计算模型.将灌区内作物概化为水稻和旱作物两种,分别以水量平衡原理和土壤水分模拟理论为基础建立稻田和旱作物灌溉供水计算模型.模型中所需要的参数如水文气象、土壤和作物参数均可通过分析历史资料或实测得到.模型系统可进行实时计算操作,并可预测下次灌溉方案,并在取得实测资料后对原预报方案进行实时修正,从而编制实时灌溉方案.模型还可研究灌溉系统内各子系统的优化供水流量和优化轮灌方案.     

陇县段家峡水库供水工程取水枢纽方式选取探讨

取水枢纽是供水工程最重要的组成部分,形式多样。研究陇县供水工程段家峡水库取水枢纽的取水方式及选取问题,通过对总干渠取水、放水洞取水、泵站取水等方案进行分析论证,确定合理的取水方案,认为由坝后灌溉总干渠取水方案最合理。为其它由水库供水的类似工程设计和建设提供参考。     

平原水库供水水源系统可靠性及风险分析方法

本文通过建立模糊带权马尔柯夫链模型,预测径流量未来的丰枯变化情况,评价运行期供水水源系统的可靠性。以供水工程承担的供水外来负荷大于工程本身的承载能力的概率定义了平原水库供水水源系统的风险,阐述了供水水源系统风险分析及模拟方法。     

供水管网漏失预测模型的初步研究

针对目前供水管网漏失预测模型存在的问题,通过引入管道铺设时间为变量因子,采用系数、指数双向优选拟合的方法,提出了一种具有较高拟合及预测精度的数学模型,并通过实例进行了残差平方和、剩余标准差及相关指教比较.     

分时电价下多用途水库的运用方式研究

提出了考虑丰枯、峰谷分时电价因子的多用途水库水电站优化调度模型,并应用遗传算法求解.通过四川省紫坪铺水库的运用研究表明,是否考虑分时电价对水库的运用方式会产生较大影响.分时电价调度模型可使电站可靠出力提高,能够达到水资源合理利用,有利于调节水电站开发,并能较好地协调发电与供水矛盾,具有推广应用价值.     

黄河下游河道的冻裂研究

黄河下游河道在冬季冰封雪冻,使得河道上发育了大量的冰冻裂痕(简称‘冻裂'),形貌独特,引人注目.黄河下游的冻裂共有八种形态:缝隙状、豆荚状、直线状、三联状、锯齿状、网状、螺旋状及树枝状.后两种冻裂仅产在薄层淤泥中;其余的均产在粉砂中,与一般的干裂发育载体迥然不同,这也是冻裂的一个特殊之处.另一种发育在粉砂层中的冻裂-冰冻裂理也很特殊.冻裂的形成无疑与冰作用有关.冰融水劈的交替作用是其具体的动力学过程。     

黄河下游壶穴的研究

黄河下游(泺口以下)发育了大量的壶穴(Pothole),按成因可以分为6种:流水侵蚀、风蚀、圆砾铸模、冰压刻、冰融水滴蚀及泄气侵蚀。流水侵蚀形成的圆形Pothole规模不一,小者直径在十余厘米,深数厘米,大者直径达数米,深1 m余;风蚀形成的圆形Pothole规模一般比较小,直径多在二、三十厘米以下,深10 cm以下,大部分穴壁缓斜,状如盘碟;圆砾铸模形成的Pothole规模一般较小,直径多在一、二十厘米以下、穴壁陡倾,状如锅穴;冰融水滴蚀形成的Pothole形态复杂,规模不一,既有穴壁缓斜的盘碟状者,也有穴壁陡倾近乎直立的近圆柱状者,直径从不足1cm到三、四十厘米,其穴缘、穴壁和穴底常有次级构造;泄气侵蚀形成的Pothole更是十分复杂,平面形态可以圆形到近圆形甚至其他复杂形态,穴壁可以非常平缓,也可以陡倾,直径从数厘米到数十厘米,深数毫米到二、三十厘米,穴缘和穴壁也常有次级伴生构造,既可单独产出,也可成群产出,同时还可以多个密集产出,状如蜂巢,这一类Pothole的成因极为独特,主要与黄河断流河床捕获的空气泄漏有关。     

生态补偿对农户生计资本的影响——以甘南黄河水源补给区为例

针对甘南黄河水源补给区实施的退牧还草工程, 基于"可持续生计框架", 建立生计资本指标, 利用农户调查资料, 测算生态补偿前后农户的生计资本, 采用均值比较分析和协方差分析评估生态补偿对农户生计资本的影响, 最后提出应建立多样化、差别化的补偿方式, 来提高不同地区农户的生计资本. 结果表明: 与退牧前相比, 农户的生计总资本显著增加, 由退牧前的0.216增至目前的0.277, 其中人力资本、物质资本、金融资本、社会资本分别增加了0.094、0.075、0.115、0.040, 自然资本显著下降, 降低了0.023. 生态补偿对农户生计资本结构的影响具有区域差异性, 生计资本总指数增幅最大的是半农半牧区, 依次是农区、纯牧区; 生态补偿对农户各生计资本关系的影响具有区域差异性, 实施生态补偿后纯牧区农户各生计资本之间的相关程度增强, 而半农半牧区和农区农户各生计资本之间的相关程度减弱.     

黄河下游悬河稳定性因素分析

黄河悬河的形成是自然营力与人为因素综合作用的产物。悬河的稳定性关系到黄河下游广大人民的生命财产安全。影响黄河悬河稳定性的因素有：地质构造控制机制，河流地貌的影响，河床质与土体结构，河流动力地质作用和治理工程对悬河稳定性的影响。在此基础上，制定出一系列治理黄河悬河的对策。     

黄河倒灌渭河的数值模拟

根据渭河下游河道水沙及河床演变特性,提出了黄河倒灌渭河的数学模型.该模型不仅适用于黄河倒灌渭河时渭河下游河道水位、流量、含沙量及河床淤积的数值模拟,也适用于其它双向水流及干支流交汇或分流河段的水沙计算.验证计算表明,该模型能较好地反映黄河倒灌渭河时渭河下游水文泥沙因素变化.     

黄河下游与黄河三角洲现代非地震变形层理的研究

变形层理是软沉积变形构造(SSDS)研究中的重要内容,而SSDS的研究又是沉积学、工程地质、地震学及构造地质学等近期的研究热点。但是,目前人们对地震SSDS和非地震SSDS的精确辨识还存在一定的困难,所以建立起地震与非地震SSDS的辨识标准是非常重要的,变形层理又是SSDS研究中的重中之重,因此,对变形层理的研究具有重要意义。研究表明,黄河下游现代沉积中发育了大量的变形层理,确凿的证据证明这些变形层理与地震毫无关系,因此详细地研究这些变形层理对于建立识别地震SSDS和非地震SSDS标准具有较重要意义。黄河下游(包括黄河三角洲分流河道)发育的变形层理类型及成因多样,既有典型的包卷层理,也有极不规则的一般变形层理;从成因上,既有密度或重力倒置形成的、也有波浪作用引起的滑动滑塌形成的、还有水牵引和滑动沉积物牵引形成的、甚至还有冰块拖移或压刻形成的变形层理。不同成因的变形层理具有其独特的几何学特征,可以作为其成因的可靠标志,同样也可以作为区别于地震成因的可靠标志。黄河下游发育的变形层理与黄河下游复杂的水动力条件和气候条件及沉积物粒度极细有密切关系。     

对黄河下游河道输沙能力的新认识

综述了10a来利用高含沙水流特性治理黄河下游河道的研究进展,其中包括黄河水沙变化趋势,高含沙洪水的输沙特性,阻力特性,河槽形态调整变化规律,河道特性与来水来沙之间的关系;改造下游宽浅河道的最优水沙组合,水库调水调沙运用原则,及治理前景等内容.如能实现,下游河道淤积可大幅度减少,输沙用水可大量节省,黄河水资源可得到充分利用,并能形成窄深稳定的新河槽.     

龙羊峡、刘家峡水库运用对黄河上游水沙关系的调控机制

依据龙羊峡、刘家峡水库进出库水沙定位观测资料,根据河流动力学原理,分析了水库运用对径流泥沙过程的调节作用及其影响,揭示了水库对其下游河道水沙关系的调控机制。结果表明:①大型水库运用对进、出库径流泥沙的调节作用与水库的运用方式有关,多年调节的龙羊峡水库对径流为线性调控,对泥沙为非线性调控,而不完全年调节的刘家峡水库对径流、泥沙均为线性调控;②水库运用对其下游河道水沙关系具有很强的干扰作用,主要是打破了天然条件下河道通过长期自动调整所形成的输沙规律,改变了挟沙水流的本构关系;③大型水库运用对水沙关系动力学机制的影响主要归因于重新调整了挟沙水流的平衡条件,使洪水传播过程中切应力降低,临界弗劳德数增大,改变了相对平衡输沙状态,挟沙水流则需通过淤积增大比降,满足临界弗劳德数状态下的水流切应力要求,重新实现挟沙水流的平稳状态,从而致使水沙关系发生相应变化。     

甘南黄河水源补给区生态补偿方式的选择

甘南黄河水源补给区生态环境日趋恶化,严重影响着黄河流域的生态安全,亟需建立健全生态补偿机制.作为生态补偿的关键环节,补偿方式尤其应该得到关注.在概括介绍国际上生态补偿项目补偿方式的基础上,利用问卷调查资料,分析了甘南黄河水源补给区农牧民对不同补偿方式的偏好、不同补偿方式对生态补偿项目持续性及农牧民生计能力的影响.结果表明:甘南黄河水源补给区的农牧民对现行退牧还草工程的补偿方式不太满意,大部分农牧民希望提供有助于能力建设的补偿方式.基于提高项目可持续性以及农户能力的设计理念,提出现阶段甘南黄河水源补给区生态补偿项目应选择能力补偿与现金/实物补偿相结合的补偿方式.