区域流场对含水层采能区地温场的影响

建立三维水热耦合数值模拟模型,对不同地下水天然流动情况下,含水层采能过程中及采能后地温场的演化进行了模拟和分析。结果表明,对于地下水流动较为显著的地区,地温场的变化幅度不仅受地下水天然流速的影响,还与井位布局方向密切相关。区域地下水的天然流速越大,系统停运期抽水井的温度恢复速度越快;对于相同地下水天然流速,地下水流向沿抽水井指向回灌井比垂直于抽灌井对之间连线方向的情况,抽水井温度变化幅度要小。     

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。     

长江上游调水对干流电站发电效益的影响

滇中调水和南水北调西线工程达到设计输水规模后,长江上游干流的年径流量将相应减少约204亿m 3.为评价这两项调水工程对长江上游干流已建、在建和拟建电站发电效益的影响,建立了梯级多目标优化调度模型.采用浮点多目标遗传算法进行非线性优化模型求解.模型评价的结果表明,滇中调水和南水北调西线工程的实施,将对长江上游干流自托顶至葛洲坝共计15座电站的年发电量和保证出力产生不同程度的影响.在多年平均径流条件下,两项调水工程均达到设计规模后,这15座电站的年发电总量将减少14%左右,其中三峡电站约减少4%.     

集合卡尔曼滤波法在土壤湿度遥感数据融合的研究

土壤湿度是地表和大气在能量交换、物质交换、水分交换过程中的重要参数,准确、快速地获取土壤湿度数据对人类生产生活、植物生长、大气变化等方面都起到了至关重要的作用.本文以AMSR-E和ASCAT两种遥感数据出发,使用集合卡尔曼滤波法融合方法对土壤湿度遥感数据进行融合.我国柴达木盆地,平均海拔在3000m以上,环境恶劣,土壤湿度地面检测站点稀少,本文研究结果有助于深入了解柴达木盆地土壤湿度的获取,对柴达木盆地的生态保护、水资源评价、环境变化等方面具有重要科学意义,也可以为该地区农业生产提供了合理依据.     

水库预报调度分期分级模型系统的研究与应用

洪水资源化是利用洪水的资源特性,缓解水资源短缺,减少水旱灾害损失,实现水资源可持续开发利用的重要措施.水库的预报、分期、分级调度是节省水资源、洪水资源化的有效手段.水库的这种运用方式是今后的重要研究方向.本文针对水库调度的这种需求,概化出了一种预报调度的分期分级模型系统,并将该模型系统应用于漳卫南运河防汛决策支持系统的岳城水库的调度工作中.     

南水北调中线输水渠道中分水口的影响

为研究南水北调中线输水渠道中分水口流量变化对干渠的影响特征,选取天津分水口为例,采用一维Saint-Venant数学模型模拟计算该分水口各种分水状态下干渠中的水流过渡过程。采用虚拟渠道等效糙率法来模拟渠道中各类型的输水建筑物的影响。得出该分水口关闭时间超过33.6 h会导致紧邻下游端的西黑山节制闸前水位出现漫顶,分水口前水位下降速度与分水口流量变率呈线性变化关系,并给出了其拟合公式。     

大型渠道糙率系数设计取值的不确定性及影响分析

大型调水工程糙率系数的设计取值与其它许多水利水电工程问题一样,存在着相当大的不确定性．本文在综述国内外大型调水工程糙率选取的基础上,综合考虑南水北调中线工程总干渠的渠道参数,建立了长距离渠道输水能力校核模型,并就总干渠综合糙率在一定范围内发生变化后对水面线及过流能力的影响进行了分析,研究结果对调水工程的糙率系数选取具有重要的指导作用．     

基于GIS的地下水资源评价

为模拟地下水动态特征和进行资源评价,开发了基于地理信息系统(GIS)、具有地下水模拟功能的地下水信息系统。将集成系统应用于北京市密(云)怀(柔)顺(义)盆地的地下水评价中,并对不同开采条件下地下水资源变化情况进行预测。计算表明,该区地下水调蓄能力强,可以作为备用水源地。将GIS与地下水模型集成,在改进建模方式、提高建模效率、改进模型可操作性等方面十分有效。     

基于CERES数据的青海省上空云特性时空规律研究

为了对青海省上空云特性在时空上的分布情况及变化规律进行研究,采用美国NASA地球观测系统2003年1月至2016年12月的CERES SSF Aqua MODIS Edition 4A云资料,根据青海省的地形地貌特征及原始CERES数据云分层的有效气压与海拔高度的对应关系,按距地表高度对原始CERES数据重新分层,云层距地高度0~3 000 m为低云,3 000~5 500 m为中低云,5 500~9 000 m为中高云,9 000 m以上为高云进行分析。结果表明:(1)青海省上空总云量取值范围在38.2%~71.3%,多年均值为59.5%,云量分布形势呈南高北低。(2)各季节(春夏秋冬)总云量平均值为66.2%,67.3%,52.5%,52.0%。(3)云中液态水路径和冰水路径取值范围为143.6~221.3 g/m~2,202.2~380.3 g/m~2。(4)青海省上空中高云、中低云、低云云量占各层云量总和的28.6%,43.7%,27.7%。(5)设定低云有效的临界条件为云量大于30%,低云有效天数多年均值为276.6 d。该结果为青海省人工影响天气作业的实施提供了数据支撑。     

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。