乌东德电站蓄水后三堆子站水流关系研究

乌东德电站蓄水后三堆子水文站的水流关系变化不仅增加了水文测验、水文资料整编的难度,亦关系到金沙江攀枝花江段的防洪形势以及乌东德入库水沙计算的准确性。以乌东德电站蓄水前后三堆子水文站的实测水文资料为研究对象,通过建立水位与流量、水位与流速的关系,分析三堆子站水位流量关系变化情况。结果显示：(1)乌东德电站蓄水后,当三堆子站流量大于4 600 m³/s且坝前水位高于970.00 m时,三堆子站水位流量关系线发生变化,关系线较蓄水前偏左,即同一水位下流量、流速较蓄水前均减小。(2)其余情况下,三堆子水文站水位流量关系和蓄水前一致,为单一线。基于以上结论,建立的水位流量关系更能准确反映出真实的水位流量关系变化的过程,为水环境监测、水文资料整编等提供依据。     

全三维环境下湖泊水位-容积曲线快速计算方法

为了从本质上提升湖泊水位-容积曲线计算的精度与效率,在分析对比传统水位-容积曲线计算方法的基础上,利用Civil 3D高程分析,结合.NET二次开发,建立了水位-容积曲线计算的新方法。该方法能够在全三维环境不降低实测地形图精度的条件下精确高效计算湖泊的水位-容积曲线,特别是对大范围的湖泊容积分析,具有更加明显的优势,让湖泊的传统水文分析技术有了质的提升。     

基于循环神经网络的洞庭湖水位预测研究

洞庭湖流域分布了3个重要的自然保护区,是我国大型淡水湖泊湿地系统之一,生态资源丰富.水位是维持其生态系统结构、功能和完整性的基础.为预测长江和流域"四水"来水组合影响下的洞庭湖水位变化,该文采用两种循环神经网络方法——长短期记忆(LSTM)和门控循环单元(GRU),构建了洞庭湖水位变化的预测模型.LSTM和GRU的优势在于能够学习网络的输入和输出之间的长期依赖关系,这对于模拟受上游来水影响的水位累积变化至关重要.模型以湘江、资水、沅江、澧水入湖流量和长江干流宜昌站前期流量作为输入条件,预测洞庭湖不同湖区的水位变化过程.利用1980～2002年水位流量时间序列数据对模型进行测试,2003～2014年数据进行验证,并对两种模型的预测结果进行了比较.结果表明:(1)循环神经网络LSTM和GRU方法均可合理预测洞庭湖水位的变化过程,NSE和R2均为0.91～0.95,各站水位预测的RMSE值为0.41～0.86 m,NSE和R2均为0.91～0.95;(2)LSTM的预测精度稍高于GRU,但GRU计算更高效,是LSTM一个很好的替代方案;(3)模型能够较准确的模拟一次洪水事件,洪水位的预测值与真实值的最大相对误差低于5％;且模型具有较好的多步长时间序列预测能力,有在水文模型应用方面的潜力.     

东洞庭湖湿地生态水位阈值研究

水位是湖泊湿地水文情势和生态系统健康的关键指标,如何确定适宜生态水位阈值是确保湖泊湿地健康的关键.以东洞庭湖城陵矶站和鹿角站突变前水位过程(1959～1978年逐日水位资料)为基准期,采用RVA法、年内展布法和数理统计的方法建立了东洞庭湖适宜生态水位过程.结果 表明:(1) RVA法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是2.18 m,而年内展布法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是5.12m,水位波动较大,对于东洞庭湖适宜生态水位来说,RVA法计算生态水位的波动范围更有利于维持湿地植物群落健康和生物多样性;(2)受湖底高程影响,鹿角站的高低水位发生时间会比城陵矶站提前15 d左右,而高低水位的历时和波动范围以及动植物敏感期(3～6月)的平均水位变化速率并未有显著差别;(3)水位变异后(2003～2016年),东洞庭湖水位大部时间处于生态水位阈值内,只需要对不满足生态水位的消落期采取调整措施,鹿角站和城陵矶站年均水位差距减少0.46 m,洞庭湖的水动力系统减弱,给洞庭湖生态健康带来了消极的负面影响.研究可为东洞庭湖生态水位和三峡及上游电站联合调度提供依据.     

基于地层⁃注浆体⁃管片协同作用的海底盾构隧道受力研究∗

为研究海底盾构隧道中浆液与围岩及管片的相互作用特性,以厦门地铁2号线海底盾构段为工程背景,采用数值模拟方法和现场实测方法,分析注浆的浆液凝固过程,重点研究浆液的抗压强度、刚度、收缩、蠕变等特性对隧道力学和变形的影响特征,以及不同地层分布、不同隧道埋深下的管片受力特征,并采用流固耦合研究海水位变化对管片受力的影响。计算研究表明:注浆材料的刚度比E1/E28对管片最终轴力和围岩压力影响小,变化幅度不超过0.885%,对地层变形影响相对较大,可通过添加剂调节凝结时间,尽量让浆液早一些凝固硬化;最终收缩应变增大,隧道内力和外侧压力降低,地层沉降增大,建议采用泌水率低的浆液,且其收缩值需控制在较小的范围内;蠕变参数取值对管片轴力影响较小,变化幅度最大不超过1.35%;收缩参数主要考虑注浆材料后期的凝固收缩,蠕变则主要考虑注浆材料前期的蠕变收缩;地层变化及隧道埋深变化对隧道管片受力影响显著,隧道拱顶若软土较厚,则不易形成有效压力拱,导致围岩压力荷载较大;半日潮对地层变形、管片受力的影响不大,总体发展趋势与静水位条件下相似。最后,监测结果表明,数值模拟与实测的管片水土压力时程变化规律基本一致。     

中国农业碳排放拐点变动及时空分异研究

与基于总量或人均指标衡量经济增长与环境质量相比,以播种面积作为测算指标揭示农业经济增长与农业环境质量之间的关系,既便于年度间纵向对比,又消除了复种指数影响,使得研究更具操作性和公平性。以农业碳排放强度作为碳排放指标、以农业经济强度作为经济增长指标,对中国农业碳排放进行EKC检验,在此基础上对农业碳排放拐点变动及时空分异进行实证分析。结果表明:1从长期来看,中国农业碳排放强度与农业经济强度之间存在"倒N型"EKC关系且存在双拐点,其临界值分别为15 167元/hm2和27 647元/hm2。2012年,我国农业经济强度为28 725元/hm2,已超出高拐点临界值(27 647元/hm2),这意味着伴随我国农业经济的进一步发展,农业碳排放强度将呈现下降趋势。2从空间分布来看,有18个省(区、市)农业经济强度超过高拐点值,包括北京、福建、海南、浙江、广东、上海、天津、江苏、辽宁、山东、陕西、河北、新疆、湖南、湖北、四川、广西、河南等,主要为东部沿海省份以及中西部部分农业较为发达的省份。这18个省(区、市)农业碳排放量将随其农业经济的发展而逐渐下降。其余13个省(区、市)则低于拐点值,均分布于我国中西部地区。3从时间路径来看,对于未抵达拐点的13个省(区、市)而言,各自农业碳排放EKC拐点存在明显差异,甘肃、重庆、吉林、青海在未来5年内可达到EKC拐点;宁夏、安徽、黑龙江、陕西在未来6-10年内可达到EKC拐点;西藏、内蒙古、江西、云南、贵州则分别需要12年、14年、21年、23年、32年才有可能抵达EKC拐点。     

锅炉汽包水位保护误动的分析及防范措施

针对某发电厂1号锅炉汽包水位测量值突变,造成汽包水位高高保护信号误发,导致锅炉主燃料跳闸(Main Fuel Trip,MFT)动作的事件,结合发电厂分散控制系统(DistributedControl System,DCS)及现场一次设备具体情况,对事故原因进行分析,提出了改进措施。结果表明:引起汽包水位测量值突变的直接原因是现场存在干扰源。采取有效措施后,系统的抗干扰性能得到增强,控制系统恢复正常。     

基于MODIS数据的洞庭湖水体面积与多站点水位相关关系研究

针对洞庭湖区,以30 m分辨率的环境减灾卫星CCD影像为参考,对比分析了归一化差异植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI）应用于MODIS遥感影像水体面积提取的优缺点。研究发现,选取NDVI并且赋予各月份各自适应的阈值进行水体面积提取,有效避免了采取单一阈值造成的枯水期水体误提以及丰水期水体漏提问题。将提取湖区面积与相应日期水位数据组成水位 面积组,建立湖区面积 水位相关关系。考虑到建立湖区面积与单一水文站点水位间相关关系存在一定空间不合理性,选取逐步多元回归法建立2003~2006年湖区面积与多站点水位间相关关系。结果表明：在高水位和低水位处,洞庭湖面积 水位关系年际间变化不太明显,但在中等水位处（如24~29 m）,湖区面积 水位关系有比较明显的变化,同一水位处湖区面积有逐年减小的趋势。     

基于双指标的安康水库防洪预报调度规则研究

随着水文预报水平的提高,考虑预报信息的防洪预报调度方式日益受到重视。对安康水库实施防洪预报调度的可行性进行了分析,采用“逐级调节法”反复试算修正,确定了以“预报累积净雨量”为主判断指标、“库水位”为辅助指标的安康水库双指标防洪预报调度规则,并对设计洪水及实际洪水进行了调节,调节结果与常规调度比较,水库水位提前降低至汛限水位以下,增加了防洪库容,减小了洪峰段下泄流量,降低了水库最高水位,提高了防洪能力。同时选择不同起调水位,对设计洪水及实际洪水进行调节, 确定合适起调水位,并分析了预报调度和常规调度的风险。结果显示：起调水位抬升,防洪预报调度的风险有所增加,但仍小于常规调度风险,为更好的实现洪水资源的有效利用,建议预报调度起调水位定为3260 m