黄河流域水量调度的自校正控制模型

为克服单纯人工调水的局限,满足现代黄河水调工作的需要,建立了黄河流域水量调度的自校正控制模型。以防凌、防断流以及"公平分水"为模型控制目标,以黄河干流骨干水库为调节器,及时跟踪、掌握水调系统控制流量、引水流量、水库泄量、水位等状态参数,调节水库泄流、调整引水计划。运用该模型编制了黄河流域2001至2002水文年的水调方案并与当年实际情况对比。结果显示与实际水调情况下的控制断面流量平均偏差1.05%,小浪底水库下泄流量平均偏差2.77%,各省区耗水量平均偏差4.40%,省区耗水过程偏差14.37%。该模型目前已经在黄河水量调度中心投入运行。     

塔里木河流域水量统一调度自校正模型应用

我国多数流域存在水资源供给不足的问题,全流域水资源统一调度是解决这一问题的重要措施.2000年黄河流域调水引入自适应理论,首次实现了全流域自适应水量调度.塔河流域没有像黄河干流五大水库那样的水量调度大型调节杻纽,全流域水量调度工作难度更大.本文根据模型库思想,综合水文预报、社会经济需水预测、生态需水预测、水量分配和河道径流预报等模型,将自校正技术引入到塔河流域的水量调度工作中,依靠滚动的来水预报数据,动态修正水调目标,开发了塔里木河流域水量统一调度自校正模型.在2004到2005年度的水量调度工作中,将模型结果与现行调度方案进行了对比,实践表明该模型具有更高的灵活性,更能反应水资源的变化.     

多时间尺度自适应流域水量调控模型

水量调控是解决流域水资源时空分布不均、防止河道断流的有效途径之一。在分析水量调控系统的基础上,建立了年、月、旬自适应水量调度模型框架。采用自适应控制理论和“总量控制、轨迹跟踪和滚动修正”的方法,建立了多尺度、多用户复杂条件下的流域水量调度模型。以黄河流域2003—2004调度年为例,按照中国国务院分水控制指标,分析年、月、旬3个时间尺度的水量调控过程和实例。结果显示,通过自适应多尺度滚动修正,能够保证调度目标的实现。模型具有可操作性和普适性强的特点。     

"深部开采底板突水控制论"研究基本思路及方案(续)

以不致发生灾害性突水量为控制目标,在充分研究底板岩性、结构(断层与裂隙)和地质环境三要素综合作用基础上,通过建立和数值模拟多场(渗流场、应力场、温度场等) 耦合模型,实现底板渗(突)水量的合理预测,进而建立深部开采底板突水控制系统, 经反复反馈调节可避免发生灾害性突水事故.     

黄河下游水量调度风险分析

从来水和用水不确定性角度分析黄河下游水量调度风险。对来水采用典型解集方法生成来水系列,对用水根据降雨概率分布生成用水系列,利用随机模拟技术建立了水量调度风险分析模型,给出风险的定量描述,从而使水量调度决策更加符合实际。     

考虑“三条红线”的渭河流域(陕西段)水量水质联合调控研究

针对渭河流域(陕西段)面临的水量、水质问题,本文依据最严格水资源管理制度,以用水总量、用水效率和限制纳污"三条红线"为控制目标,统筹考虑跨流域调水与河道内外不同用水需求等,绘制了渭河流域水量水质联合调控节点图,引入改进型一维河流稳态水质模型,建立了基于"三条红线"的水量水质耦合调控模型,构建了水资源配置方案集,并对模型求解.计算结果表明,2020水平年,不同方案下渭河流域各断面生态需水保证率均符合设计要求;在考虑用水效率红线指标以及引汉济渭调水方案下,流域缺水量达到最小;考虑限制纳污指标时,需大力削减污染物入河量才可满足水功能区限制纳污要求.研究成果可为渭河流域实施最严格水资源管理提供理论支撑与科学依据.     

黑河流域水权制度探讨与分析

黑河流域是我国西北地区第二大内陆河流域,早在公元1726年清朝陕甘总督年羹尧就在河西走廊黑河流域实行均水制,这是一种以时间为基础的水权制度,2000年实施的国务院"九七"分水方案,这是一种以水量为基础的水权制度。     

城市水量平衡模型分析与计算

随着城市水资源供需矛盾加大、城市给排水一体化进程的加快,水量平衡为设计和运行集成水管理提供了良好的起点.在城市水量平衡模型分析过程中,首先分层次建立了城市水系统模型,通过室内、室外、管网子系统的叠加形成城市综合水系统模型;其次从环境、经济和社务服务方面,提出了衡量城市水量的评价指标;第三,开发层次模型水量分析程序,并以SH城市水系统的原始数据为例,初步分析了SH市城市水系统中的水量问题.结果证明城市水量平衡模型的开发具有实用性和可操作性.     

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况.     

汾河水库来水量和供水量分析

通过对汾河水库近年来的水量分析,探究一些规律,为今后水库（特别是引黄水、山西省清水复流工程）水量调度和水库的综合利用提供一些有益的参考。     

基于基因算法的水电补偿方法

通过对电力系统水电站群联合补偿调节原理的分析和研究,建立了水电站群联合补偿调节模型;为了提高基因算法的计算效率和精度以及改善其全局收敛性能,结合水电补偿问题的目标函数,构造了基因算法的动态变指数适应度函数,在标准基因算法中,引入了移民操作,隐含了最优个体保护策略;给出了基于基因算法的电力系统水电站群联合补偿调节新方法．该方法可在一定程度上克服传统算法应用于求解水电站群联合补偿调节问题的不足之处,从而为电力系统水电站群联合补偿调节方法研究提供了一条新的思路．     

黄河流域水资源可持续利用多目标规划模型研究

为了保障黄河流域水资源的健康可持续利用,在系统地研究了黄河流域水资源变化规律、预测流域社会经济发展状况的基础上,构建了黄河流域水资源利用的多目标规划模型,并探讨了多目标规划的水资源配置规则及优化配置的方法.通过研究提高黄河流域水资源承载水平的调控手段,提出了21世纪黄河流域水资源再生性科学对策和水资源可持续利用模式,指出水资源与经济的协调发展是解决人水矛盾的根本途径.     

城市景观的水环境响应及景观调控研究综述?

城市化进程突出表现在不透水地面增加、绿地和水体景观减少、景观破碎和离散化等,由此引起了城市景观格局变化,导致降雨径流过程发生了质的变化,一定程度上造成了城市水体质量下降.通过对城市景观水环境响应及景观调控方法相关研究进行系统总结,得出目前研究中存在的不足之处包括:1)城市景观水环境影响研究尚不深入,基于实际的城市水环境过程的景观格局及其表征指标研究较少,缺乏城市非点源输出过程及其影响的尺度效应研究;2)城市景观水环境响应关系研究方法单一,尚少见基于城市景观格局的水环境机制模型;3)现有景观调控方法缺乏系统研究,不同尺度同时开展景观调控的研究较少,缺乏基于水环境保护的城市景观动态调控理论和技术方法.在此基础上提出未来研究的着力点.     

预冷水泵变频节能控制策略

水泵电机作为预冷系统的主要输送设备,采用传统节流调节运行方式时存在较大耗能。提出变频调速技术进行节能改造,建立了基于模糊PI速度控制器的水泵电机矢量控制变频调速模型。仿真结果表明,调速系统具有良好的动态性能。     

Optimal Dispatching of Large—scale Water Supply System

This paper deals with the use of optimal control techniques in large-scale water distribution networks. According to the network characteristics and actual state of the water supply system in China, the implicit model, which may be solved by utilizing the hierarchical optimization method,is established. In special, based on the analyses of the water supply system containing variable-speed pumps, a software tool has been developed successfully. The application of this model to the city of Shenyang (China) is compared to experiential strategy. The results of this study show that the developed model is a very promising optimization method to control the large-scale water sup-ply systems.     

水平井调流控水完井技术及优化设计方法

针对浅层疏松砂岩油藏边底水突进导致水平井高含水问题，国内一些油田采用自适应调流控水筛管完井技术进行控水增油，但分段控水完井理论研究较少，相关参数设计采用常规喷嘴型控水阀的经验，无法满足水平井自适应控水筛管完井的设计科学性要求，影响了现场实施效果。研究了水平井自适应调流控水技术原理和分段工艺技术，建立了水平井各段存在流体性质差异、渗透率差异时的控水阀阀孔尺寸设计方法，优选了冀东油田浅层油藏的防砂筛管精度，形成了水平井自适应调流控水完井技术及优化设计方法，在冀东油田浅层边底水油藏应用中取得了明显的降水增油、延长中低含水采油期的效果。     

湟水河地区水资源优化配置研究

随着人口的不断增加以及城镇化、工业化的快速推进,湟水流域水资源供需矛盾日益突出,成为制约流域内经济社会发展的“瓶颈”因素。针对湟水河流域的实际,依据可持续发展思想,从经济调控机制、非传统水源利用机制、节水型社会自律机制、集中控制机制和动态调整机制五个方面提出了水资源配置机制,建立了水资源配置模型。对湟水流域进行水资源优化配置研究结果表明,配置方案合理,可为该地区水资源管理决策提供参考。     

基于PMV指标的室内环境热舒适度控制器设计

针对目前室内热环境调节缺少合理控制方法的问题,本文在分析温度、湿度、风速和平均辐射温度四个热环境参数对PMV指数影响的基础上,基于人体舒适度模型的模糊控制,将嵌入式ARM9芯片作为主控制芯片,结合无线传感网络,设计了一种室内舒适度控制器,并阐述了其系统构成与决策方法。该控制器不仅布设方便,而且能够在保证人体室内舒适度的情况下,减少调节室内热环境过程中带来的能耗。     

风机—液力偶合器模糊-PID调速控制系统研究

对风机—液力偶合器单一PID控制系统过度依赖控制模型问题,提出了基于PID控制的高稳定性和模糊控制的高鲁棒性的风机—液力偶合器模糊-PID控制.在分析大功率煤气风机与YOCQZ420调速型液力偶合器调速控制系统动态调节特性的基础上,推导并建立了调速控制系统的动态调节数学模型;应用计算机分析软件,在一定开关阈值和不同时间常数、系统总增益和延迟时间常数条件下的模糊-PID双模调速控制系统进行仿真分析.实验台实验测试结果与仿真分析结果的一致性表明,模糊-PID双模控制可有效实现大功率风机与调速型液力偶合器调速的自动控制.