气象科技服务在山东省干旱风险管理与防控中的应用

运用山东省1981—2015年实测月降水和月平均气温数据,基于标准化降水蒸散指数(SPEI指数)分析山东省干旱时空演变规律,提出了应对旱灾的干旱风险管理概念,并论述其含义和作用,总结了气象科技服务具体的应对措施.结果表明:(1)干旱事件在秋季和春季的发生频率最高,在夏季发生频率最低;(2)干旱事件在山东省西北部地区的发生频率明显高于东南部地区;(3)区域干旱灾害管理应由危机管理向风险管理转变;(4)从开展和推广旱灾气象指数保险产品、加强旱灾预警网络、建立并加强干旱监测业务水平和平台、加强防旱抗旱基础设施建设和完善干旱管理法律框架5个方面改善山东和全国的干旱灾害应对体系.研究有助于对干旱实现风险管理,降低旱灾危害,促进社会经济可持续发展,并为国家制定防治干旱风险区域战略计划提供科学依据.     

稻田总磷迁移规律与最佳灌排模式研究

以超级稻为试验对象,采用随机试验设计,利用测桶试验,研究浅水勤灌、控制灌溉、浅湿调控、覆秸秆旱作灌排模式下地下排水及不同深度土壤渗漏液的总磷迁移规律。结果表明,与浅水勤灌和浅湿调控相比,控制灌溉和覆秸秆旱作显著降低了灌水量、灌水次数、地下排水量、总磷浓度和总磷流失负荷,有明显的节水省工减排效果。不同灌排模式地下排水总磷质量浓度波动下降,最大为0. 450 mg/L;不同灌排模式、不同深度土壤渗漏液中,总磷浓度表现不同,除分蘖后期外均为表层最高,且随土壤剖面深度的增加而降低。浅湿调控和覆秸秆旱作的土壤渗漏液总磷浓度高于浅水勤灌和控制灌溉。控制灌溉、覆秸秆旱作两年灌溉水分生产率均显著高于浅湿调控、浅水勤灌。与浅水勤灌相比,控制灌溉显著增产10. 45%,覆秸秆旱作显著减产14. 69%。综合灌排水量、灌水次数、磷素流失负荷、产量和灌溉水分生产率,控制灌溉是节水、省工、减排、高产的最佳灌排模式。     

基于水-能源-粮食纽带关系的农业资源投入产出效率研究

为研究我国2010—2017年农业资源投入产出效率及时序演化特征，采用数据包络分析（DEA）方法，以中国内地31个省份为研究对象，基于农业生产中的水-能源-粮食纽带关系，构建了以农业用水量、能源产品使用量、排灌耗能量、能源产品生产用水量作为输入变量，以主要农产品生产总量、第一产业国内生产总值（第一产业GDP）为输出变量的评价指标体系。结果表明，我国有19个省份尚未达到DEA有效状态，大部分省份的农业资源投入产出效率有较大上升空间。研究表明，我国大部分省份（20个）的综合效率主要受纯技术效率的影响，其中最典型的宁夏、甘肃、新疆三个西北省份的纯技术效率明显落后，资源利用效率和管理水平有待提高。     

库布齐沙地人工生物结皮区植被恢复状况

[目的]调查库布齐沙地人工生物结皮区高等植被恢复状况,揭示人工生物结皮形成后高等植被群落演替过程。[方法]采用样方法对不同接种年份的人工生物结皮区高等植被的种类、数量、盖度进行系统全面的调查。[结果]共发现42种高等植物,分属于31属10科,优势种为油蒿、沙蓬、绳虫实、猪毛蒿、羊草、披碱草。随着人工生物结皮发育演替时间的延长,高等植被的种类、数量、盖度、生物量、物种多样性和均匀度也逐渐增大。[结论]在人工结皮区,高等植被群落的演替顺序为油蒿、沙蓬、猪毛蒿、羊草群落。     

浅谈水利工程中帷幕灌浆技术的施工要点

帷幕灌浆技术是水利工程施工中的一项重要施工技术,具有良好的经济性和实用性,作为一种现代化的防渗技术,受到水利工程施工单位的广泛关注.本文就水利工程中帷幕灌浆技术的施工要点进行简要研究,以促进水利工程施工质量的提升,供相关人员参考.     

面向对象的无人机影像水体变化监测方法

[目的]针对大多无人机影像仅有红、绿、蓝3个波段的特点,提出一种利用纹理特征提取水体并进行变化监测的方法,为水利部门了解水体面积变化情况提供技术支持。[方法]首先利用易康软件对无人机影像进行多尺度分割,形成影像像斑,再计算影像像斑的角二阶矩、均值、熵等纹理特征,将这些纹理特征作为影像波段进行组合,从而突出水体,最后通过ISO分类的方法提取出水体,将不同时期提取的水体进行叠置分析,得到水体的变化区域。[结果]通过选择不同的区域进行试验,水体的提取精度和变化检测精度均达90%以上。[结论]面向对象的无人机影像水体变化监测方法可有效提高水体变化监测的效率,节约人工作业量。     

含沙水源低压管道灌溉防淤措施研究

低压管道灌溉管道淤积的因素主要有水源含沙量及颗粒级配、管道流量、管径、灌溉方式与运行管理等因素。根据不同管径情况下含沙量与临界不淤流量关系研究表明,以长江水源泥沙含量0.414 kg/m3,中值粒径为0.01 mm分析,干管管径500 mm时,临界不淤流量为281 m3/h,支管管径200 mm时,临界不淤流量为40 m3/h。随着泥沙含量的增加,管道临界不淤流量增大,同时,在相同泥沙含量情况下,临界不淤流量随输水管径的增加而加大,输水管径对临界不淤流量有较大影响。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

基于CFD的泵装置性能预测方法比较

以某混流泵装置为例,采用CFD技术分别进行包括进出水流道和水泵在内的水泵装置全流道数值模拟的性能预测和由不带泵进出水流道数值模拟得到的流道效率与泵效率乘积的泵装置性能预测,并与模型装置试验结果进行比较。结果表明,根据水泵装置全流道数值模拟方法进行的装置性能与模型试验结果误差较小;以流道效率与泵效率乘积的方法预测装置效率的误差较大,仅在最优工况点附近与模型试验泵装置效率近似相等,引起较大误差的主要原因是基本理论存在不合理性。因此,建议以进水流道、出水流道和水泵作为整体进行内流数值模拟和装置性能预测,并在考虑泵对流道影响的情况下进行流道的水力设计优化。     

河道堤防穿堤建筑物工程软土地基

针对淮河入海水道堤防处软土层土质差，埋藏浅、厚度大，在此软土地基上修建建筑物易引起地基变形的问题，通过丰富的工程实例阐述了地基处理方法的选择。提出穿堤建筑物以沉降控制来设计，并给出了沉降实测结果，用以评价地基处理方法的优劣。