流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算

利用地下水库蓄水能增加洪水资源利用率,减少洪涝灾害,是实现水资源可持续利用的有效途径之一.首次将地下水库纳入到流域防洪系统中,在探讨地下水库的概念和调蓄原理、蓄水条件及其功能特征的基础上,对地下水库的调蓄能力进行了分析与计算.参照地表水库的调洪参数,定义了地下水库调蓄计算的部分参数,作为衡量地下水库调蓄能力的定量计算指标.在调蓄库容、调蓄系数、复蓄指数中,库容是最重要的评价因素.在此基础上针对孔隙介质地下水库和岩溶地下水库,分别给出其调蓄库容的计算公式,并将其应用于下辽河平原调蓄库容计算中,其结果可为流域防洪及地表水与地下水联合优化调度提供重要的参考和依据.     

建立节水型社会实现杂木灌区水资源利用与可持续发展

针对凉州区杂木灌区无水库调蓄,水资源利用现状及面临的问题,探讨灌区水资源可持续发展的途径。     

国外岩溶地区水资源开发利用技术及其对我国的启示

北方资源型及水质型缺水、南方洪涝灾害和季节性缺水、水资源与经济发展空间不匹配等是我国岩溶地区水资源开发面临的主要问题。近几十年来,尽管我国在岩溶水资源开发利用过程中掌握很多关键技术并研发出一些成功的模式,但是仍然存在着许多急需解决的问题。本文对国外岩溶地区水资源开发利用的成功经验、典型案例和关键技术进行分析,总结出雨水及表(浅)层岩溶水资源收集-储存-利用、岩溶含水层水资源调蓄与循环利用、中小流域岩溶水资源综合开发与管理、跨流域(区域)尺度岩溶水资源协调开发,以及岩溶大流域水资源梯级调蓄与综合开发等国外岩溶水开发的成功模式。基于上述模式对我国岩溶地区水资源规划、保护、管理和开发所带来的启示,提出借鉴国外跨流域(区域)尺度岩溶水资源协调开发经验,实施水资源跨流域协调开发,有效解决岩溶地区水资源与经济发展空间不匹配的问题;按照大流域岩溶水资源梯级调蓄与综合开发利用的思路,在西南岩溶区利用梯级分布且具有密切水文联系的岩溶大洼地,实施集防洪与调蓄水资源等多目标的大岩溶流域梯级水资源开发工程,解决南方岩溶区季节性缺水的难题;重视我国北方岩溶区地下水资源普遍超采造成岩溶含水层被疏干的水环境问题,启动向岩溶含水层回灌补水计划,增强北方岩溶含水层调蓄水资源的能力,提高水资源利用效率和改善地下水环境;推进极端干旱岩溶区收集-储存-综合利用雨水、表(浅)层岩溶水或坡面流的技术创新,为我国岩溶地区水资源可持续开发利用、生态经济发展提供技术支撑。     

石羊河流域水库蓄水与地下水现状及治理对策

2015年石羊河流域主要大中小型水库8座,年末蓄水总量为2.3378亿m~3,比年初蓄水量增加0.0098亿m~3。2015年石羊河流域民勤蔡旗断面过水总量达到3.016亿m~3。武威盆地、民勤盆地、永昌盆地、金川昌宁盆地浅层地下水年末与年初相比,有下降区和相对稳定区,整体平均水位呈相对稳定趋势。石羊河流域降落漏斗区主要分布在石羊河流域武威盆地武南镇、黄羊镇、水源-朱王堡,民勤盆地大滩,金川—昌宁盆地双湾。积极开展水库清淤、加固,争取实施从黄河调水以及甘肃省地下水开采塌陷区、漏斗区治理项目,促进石羊河流域调蓄能力建设,促进流域水资源动态平衡。     

基于时变耦合模型的引嘉入汉工程调蓄方案研究

针对复杂水资源系统具有的随机性和不确定性,调水过程中存在调水区可调水过程和受水区需求过程匹配性差的问题,以引嘉入汉工程为例,开展基于时变耦合模型的引嘉入汉工程调蓄方案研究,通过构建复杂水资源系统时变耦合模型,设置调蓄方案集,开展长系列逐旬调节计算及对比分析,得到不同水平年引嘉入汉工程推荐调蓄方案和调蓄工程布局。结果表明:2030年工程采用下游调蓄,调蓄节点为汉江主河道槽蓄和焦岩水库,总调蓄库容为1.5亿m~3;2040年工程采用上下游联合调蓄,调蓄节点为双庙崖水库和汉江主河道槽蓄,总调蓄库容为2.5亿m~3,为进一步优化引嘉入汉配水系统的总体格局和确保供水安全提供重要依据。     

水库建设对环境的影响分析

水库是集灌溉、防洪、发电以及渔业、旅游为一体的水工建筑物,通过水库调蓄作用,可以达到防洪抗旱、水资源优化利用和合理配置的目的。但不可否认,水库的修建对库区及社会环境和生态产生了影响,下面分别加以阐述。     

干旱内陆河山前凹陷带地下水库开发潜力的研究——以台兰河流域为例

介绍了山前凹陷带地下水库的水文地质特征和地质构造,以台兰河流域为例,采用水量平衡法和地下水数值模拟法,从主要调蓄水源即地表水源和地下水流场进行分析,探讨该流域地下水库的开发潜力.结果表明:该流域的调蓄空间有进一步开发的潜力,渗透性能良好,为人工干预下的水更替提供了现实的可能性,这对于干旱内陆区水资源可持续利用具有十分重要的现实意义.     

洪湖的水资源与水位调控

洪湖作为四湖流域内的主要调蓄型湖泊，是长江中游的主要分蓄洪区之一，具有调蓄、灌溉、养殖、航运、旅游、给水等多项功能。由于近年来洪湖资源开发的强度不断加大，洪湖的水资源状况呈现恶化趋势。本文依据洪湖多年的监测资料，分析了江湖水位关系，评价了洪湖的水资源现状，提出了洪湖水资源持续利用的对策措施。     

驻马店杨庄滞洪区改建为水库工程初步研究

从流域蓄滞方面论证了将滞洪区工程改建为水库,提高工程调蓄能力的必要性和可行性;并着重对工程建设的规模、征地移民、工程效益等进行研究。     

关于地下水库与南水北调中线工程的讨论

贵刊2003年第3期发表沈珠江院士的文章《地下水库耦合系统的组构及作用》 ,研讨了 :地下水库及其储水的优越性 ;开发地下水库需要配套工程 ,组构天然地下水库的耦合系统 ,地下水库耦合作用的重要性 ;南水北调中线提供地下调蓄的良好条件和场所。这些对海河流域也是很重要的。目前海河流域超采地下水、地下水位很低 ,海河流域东部浅层地下水已干枯 ,深层地下水也将用完 ,海水入浸。中国工程院《中国可持续发展水资源战略研究综合报告》建议 :海河流域各河流过去蓄泄兼顾、以泄为主 ,应改为以蓄为主 ,常年洪水蓄在洼地和平原水库 ,补灌地下水 …     

浅析依干其水库防御洪水灾害的措施

以依干其水库为例,简述水库地理位置、地质、社会经济概况,根据工程设计及成果、水库存在的问题,提出水库的防洪方案及流域的措施保障,发挥水库作用和效应,为叶尔羌河流域水资源统一调度和配置提供科学依据,为防御洪水灾害提供措施和保障。     

特小流域汇流模拟研究

流域汇流可以概化为洪水波的平移和坦化作用, 平移和坦化模拟是大多数概念性汇流模型的核心.该文通过13个特小流域的汇流模拟计算, 研究了特小流域的汇流特征.模拟结果发现,特小流域汇流的平移作用不明显,流域调蓄作用主要是坦化作用,汇流模型主要是坦化作用的模拟.同时由于特小流域集水面积小,流域调蓄能力小,用于模拟坦化作用的水库数量参数也比大、中、小流域要少.     

考虑闸坝影响的流域汇流单位线研究

闸坝工程的大量修建,严重影响了流域水文情势和水循环过程,天然状况下流域汇流单位线已无法适用.本文在传统Nash瞬时单位线将流域对洪水的调蓄视为n个线性串联水库出流的基础上,考虑闸坝工程对洪水过程推移和坦化的影响,通过添加与前n个水库不同的第n+1个虚拟水库,等效模拟闸坝工程对洪水过程的调蓄作用,提出了适用于闸坝影响下的流域汇流单位线,并应用于闸坝影响突出的淮河流域洪水预报.研究表明:相比传统Nash单位线,该方法能显著提高洪水预报精度,对洪峰流量和退水过程的模拟效果改进尤佳.本文所提出的方法发展了单位线理论,拓展了单位线适用范围,提高了闸坝工程影响下的洪水预报精度,为研究人类活动对流域水文水资源的影响提供了一种新方法.     

跨流域引水实现优水优用的尝试

为解决城市缺水、缓解水资源紧张,合理开发利用和保护水资源,汤河水库已利用两次跨流域引水实现优质优用。探索出解决水资源短缺,提高水资源利用率的最好途径。     

基于GIS技术的定远县水库的空间分布特征研究

安徽省定远县地处江淮分水岭地区,特殊的自然地理条件决定了该区域难以形成自然湖泊,因此水库作为蓄水的重要载体,在本地区的工农业生产以及城乡居民生活中都发挥着重要作用.本研究综合第一次全国水利普查成果的水库数据(数量、面积、总蓄水量)和定远县乡镇人口数据,基于GIS技术对定远县水库在乡镇和流域内的空间分布特征展开研究.结果表明：(1)从乡镇间水库的空间分布格局来看,定远县水资源的空间分布不均,中部的乡镇水库数量密度比较大,周边的乡镇水库数量密度较中部小,各乡镇的人均蓄水量存在较大差距,人均蓄水量少的乡镇可能会出现水资源供需矛盾;(2)在流域间水库的空间分布上,水库多分布在二、三级支流流域,同时,二、三级支流流域也是中型水库的主要集水区域.干流流域水库塘坝数量少且无大、中型水库分布,可能会存在一定的洪水旱涝灾害风险.     

好水川流域坝系水资源优化配置模型研究

为了保证好水川流域生活用水、生态用水和农业用水,促进流域经济可持续发展,根据水资源开发利用现状和工程布局,将流域内的1座水库、11座骨干坝和15座中型淤地坝作为统一的供水水源,运用大系统多目标规划理论,建立了坝系联合优化配置模型.该模型综合考虑了经济、生态和社会效益,提高了水资源的利用效率,为流域合理分配水资源提供了依据.     

基于决策树方法的水库跨流域引水调度规则研究

目前跨流域引水调度属于常规引水规划调度方式,没有考虑实时信息.利用数据挖掘技术中的决策树方法将水库当前的气象预报信息和下垫面蓄水状态、水库多年的实际运行情况等资料与水库管理者的实际调度经验相结合,提出跨流域引水水库的实时调度规则.研究分三步,即首先选取旬初库水位、GFS预报与实际降雨量,旬前土壤含水状态,以及跨流域引水量等资料构成水库调度数据集;然后利用数据挖掘技术从中提取跨流域引水调度决策树;最后对调度决策树进行检验获取跨流域引水水库实时调度规则.实例计算结果表明,采用决策树跨流域引水调度规则进行水库引水调度,可提高水资源利用效率,增加水库综合效益.研究成果对跨流域引水水库实时调度的深入研究与应用有参考价值.     

基于DPSA算法直接补渠的单库-单站系统水资源优化配置

针对直接补渠的单库-单站系统水资源优化配置问题,以一定供水期内系统所在受水区缺水量的平方和最小为目标,各时段水库供水量和补渠泵站提水量为决策变量,考虑水库年可供水总量等约束条件,建立直接补渠的单库-单站系统水资源优化调度数学模型,并采用动态规划逐次逼近法(dynamic programming successive approximation,DPSA)求解,获得各时段水库最优供水量、弃水量和补渠泵站提水量.以南京市六合区三友水库为例,优化结果表明,来水频率75%和95%时,优化配置后的水库弃水量和常规调度相比分别减少了5.14%和9.0%,说明该方法能充分发挥水库的调蓄作用,减少水库的弃水量,更好地实现水资源的有效利用,从而减少受水区的缺水量.     

滹沱河地下水库有效蓄水率研究

地下水库已成为改善区域水资源时空分布的有效手段,定量评价地下水库与地表水库的有效蓄水率对提高区域水资源利用率具有重要意义.滹沱河地下水库为例,通过地下水流数值模拟方法,结合GIS技术计算不同人工补给条件下的滹沱河地下水库的有效蓄水率,并与上游黄壁庄水库有效蓄水率进行了对比研究.结果表明,地下水库的有效蓄水率在80%~91%之间,随着人工补给量的增加呈减小的趋势,黄壁庄水库的有效蓄水率在50%~80%之间,随着入库水量的增加呈增大的趋势;对比分析结果表明,地下水库储水效率明显优于地表水库,为地下水库-地表水库联合调蓄方案的制订提供科学依据.     

基于水库调蓄和地灾协同控制的地下水资源高效利用研究

为高效利用福建永安-大湖盆地地下水资源,运用现场调查、资料分析、数值模拟及水文分析等方法,分析了盆地水资源调蓄能力及开采时可能引起的环境地质问题.考虑水库调蓄和环境地质问题协同控制约束,圈划出了面积约为37.38 km2的适宜开采区,计算出该区可利用库容为1.362×107 m3,可调蓄库容为8.03×106 m3.在...