取用水监测点的水量计算与变化趋势分析

加强取用水监测是实施最严格水资源管理制度的重要举措.为了更有效地利用大量的取用水在线监测数据,需要对获取的监测数据进行预处理.本文首先提出应用中位数法与曲线拟合相结合的方法对取用水监测数据进行异常值检测,再用曲线拟合方法对异常值进行校正;其次,根据校正后得到的数据进行两个方面的分析,一方面是计算监测点的年取水量,另一方面是应用集成经验模态分解方法分析监测点的日取水量变化趋势;最后,以M市的16个自来水厂2016年取用水在线监测数据为例进行实证分析,结果表明,本文提出的中位数法与曲线拟合相结合的方法能够有效地检测异常值,进而再用曲线拟合方法能够更好地对异常值校正.根据校正后得到的数据进行分析发现81%的监测点年取水量相对2011年水利普查数据有所增加,个别监测点超出许可取水量较多,75%的监测点从春季到冬季日取水量变化为先增后减的抛物线趋势.     

基于数值模拟的雅砻江流域风能资源初步评估

针对传统评估手段在大范围风能资源评估中的不足,基于数值天气模式,从2000至2016年再分析资料中获得了雅砻江流域近17年的高分辨率风速模拟资料,并对雅砻江全流域风能资源进行了初步评估。评估内容主要包括平均风速空间分布、风功率密度空间分布、风速年内分布以及年风能可利用小时空间分布等。初步掌握了雅砻江流域风能资源的时空特征,分析结果表明:流域内存在一定比例的风能资源富集区,如宁蒗河与敢鱼河之间、甘孜所在经度线两侧、安宁河谷等成片区域。该研究为进一步的风能资源详查与实地观测提供了依据。     

智慧流域及其应用前景

为了应对全球气候变化和人类剧烈活动导致的水资源短缺、洪灾旱灾并重和生态环境恶化等复杂水资源情势, 推动流域信息化水平向更高层次发展, 借鉴"智慧地球"的理念提出了"智慧流域"这一概念. 分析了智慧流域建设的战略需求和技术推动因素, 提出了智慧流域的涵义并阐述了其特征, 设计了智慧流域总体框架, 对其中使用的关键技术和支撑平台, 如物联网技术、射频识别标签、无线传感器网络、云计算与云存储、 流域虚拟现实系统平台、基于多源耦合的气象水文信息保障平台、二元水循环数值模拟平台、水资源数值调控平台和流域数据同化系统平台等进行了探讨. 最后研究了智慧流域在防洪减灾、抗御干旱、防治污染和水资源管理 中的具体应用. 智慧流域是水利信息化的发展趋势和最高层次, 必将产生新的学科增长点, 在水利各个领域有着良好的应用前景.     

基于Vague集和云模型的河湖水系连通工程规划布局方案优选及排序方法

河湖水系连通工程方案多属性多目标综合评价是河湖水系连通决策和管理迫切需要解决的基础性问题.为克服传统模糊集不能体现信息介于肯定与否定之间踌躇性的弊端,通过利用Vague集评分函数方法,建立了基于多种评分函数组合的河湖水系连通工程优选及排序的综合评价模型,并提出了基于云模型的河湖水系连通评判指标和指标权重灵敏度分析方法.以浙北引水工程为例,探讨了不同评分函数对工程方案排序的影响,对比分析了单一指标值变化和多个权重变化下不同评分函数对决策结果的鲁棒性情况.研究结果为河湖水系连通工程方案的决策和效果的合理性评估提供了一条新的研究路径.     

智慧水务建设需求探析

在"智慧城市"建设大背景下,"智慧水务"的构想应运而生。该文文结合当前水务发展遇到的实际问题和国家战略部署详细阐述了智慧水务建设的必要性和迫切性,并从现有基础、新技术和社会认识3个方面出发,分析了智慧水务建设的可行性。最后提出了应落实顶层设计和完善评价体系的建议,为未来智慧水务建设提供了一定的参考。     

雅砻江流域WRF模式构建及应用

针对雅砻江流域构建了数值天气预报(WRF)模式,使用7种云微物理参数化方案和3种积云对流参数化方案对3场典型暴雨进行了模拟和ETS综合评价,得出了WSM3和GD的参数化方案组合较优的结论,为WRF模式在雅砻江流域的深入应用提供了重要参考.此外,为了验证构建的WRF模式在水文应用方面的有效性,将其与HEC-HMS分布式水文模型进行了单向耦合,结果显示耦合模型对径流的模拟效果较好,说明WRF模式能够反映产生洪峰和维持径流的降水信号,其在流域径流模拟和预报中有较大的应用潜力.     

汉江上游不同气候情景下土地利用变化对径流的影响研究

研究了3种气候情景下,汉江上游丹江口以上流域土地利用变化对径流的影响.收集了1980、1995和2000年的土地利用和相应年代的气象数据,用SWAT模型进行汉江上游丹江口以上流域的水文模拟,利用模型进行了9种气候和土地利用组合情景的径流模拟,对比分析不同气候条件、不同土地利用下的径流变化.结果表明,土地利用变化对汉江上游流域产汇流特性有一定的影响.不同气候条件下,径流对土地利用变化的响应程度不同.其中相对干旱的20世纪90年代,径流对土地利用变化最敏感.相同的土地利用变化情况,在不同气候条件下,对径流的影响也不同.     

高山流域降水无线传感器网络节点布局优化方法

降水无线传感器网络节点布局对于准确分析降水时空分布规律和降低运维成本至关重要,是智慧流域物联网观测系统建设的关键问题和难点.针对高山流域的特点,在考虑路网约束的基础上,耦合回归克里格和模拟退火算法,提出了一种基于并行计算架构的流域降水无线传感器网络优化布局方法.利用该方法分析了雅砻江中下游流域现状站网的合理性,并进行站点优化布局研究.结果表明,基于回归克里格的优化布局方法可以对降水无线传感器网络进行合理优化布局,优化布局站点以相对较低的站网密度很好地捕捉了降水在空间上的分布规律;采用并行设计模拟退火算法进行降水无线传感器网络优化布局可以成倍的节省程序运行时间,显著提高优化布局效率.     

梯级电站长期负荷分配模型及其求解方法

针对以往梯级水库长期负荷分配研究只考虑空间组合而较少考虑时间组合的缺点,建立了考虑空间组合和时间组合的梯级电站长期负荷分配模型及其求解方法,并以乌江梯级水电站为实例进行验证.研究结果表明, 采用混合搜索法求解梯级水库长期负荷分配问题,与快速分配法求解结果相比,调度期内可减少弃水电能1.14亿kW,并将其转化为调度期末梯级蓄能0.92亿KW,不仅确保了目标函数最优,而且计算结果能真实反映梯级水电系统实际运行情况.     

基于物联网的河湖水系连通水质水量智能调控及应急处置系统研究

总结分析了河湖水系连通工程水质安全保障中亟需解决的科技难题,凝练出制约水质水量智能调控及应急处置系统建设的技术瓶颈,从物联网理念出发,提出由实时感知层、水信互联层、智慧决策层组成的河湖水系连通工程水质水量智能调控及应急处置系统总体框架,该系统具备智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制等服务功能.