灌区水资源优化配置决策支持系统——以蜻蛉河灌区为例

采用AcrEngine作为开发平台,建立了灌区水资源优化配置决策支持系统。该系统包含数据库、模型库、方法库以及人机交互界面。其中模型库中包含水库优化调度模型和渠系工作制度优化模型。其中水库优化调度模型以年总引水量最大为总目标,以各水库月引水量之和最大为阶段目标,考虑库容约束、引水量约束、引水沟过流限制、水库库容瞬时约束以及非负约束5个约束条件。渠系工作制度优化模型是建立在3个目标函数基础上的多目标优化模型,即上级渠道流量波动最小、渠道渗漏损失最小、配水量与需水量的差值最小,同时考虑配水连续性、配水量、流量以及灌溉可供水量4个约束条件。以蜻蛉河灌区为例,优化结果表明水库优化调度模型可以解决多水库向单一水库引水问题,模型可得到不同频率下水库优化调度方案,优化结果合理。渠系工作制度优化模型能很好地解决云南高原灌区灌溉系统的渠系配水问题,缩短了渠系运行时间,提高了渠系运行的稳定性,减少了渠系渗漏损失,使得灌溉供需更加平衡。基于AcrEngine平台建立的水土资源优化配置支持系统,解决了水资源优化调度以及山丘区渠系调水配水不合理的问题,提高了云南高原灌区灌溉用水管理水平,并为抗旱减灾提供了决策支持。     

综合利用水库兴利调节计算程序化探究

针对综合利用水库兴利调节计算长系列法中多个供水对象不同供水保证率多步循环试算特点,应用"二分法"算法将调节计算过程程序化,实现高效准确计算兴利库容和面向Excel对象快速输入输出。结果表明:水库兴利调节VB程序计算成果合理可靠,且兴利库容和库损计算成果更精确,为水利工程规划设计工作提供方便、实用、快捷的计算手段。     

考虑资料缺失的小型水库影响的洪水预报方法研究

流域中修建的大量小型水库会改变洪水的自然特性,而小型水库资料往往缺失或信息不全,使得在洪水预报中难以考虑其调蓄作用,给洪水预报带来困难。利用遥感RS、地理信息系统GIS和支持向量回归机SVR算法,构建地形地貌参数-水库库容关系模型,推算水库资料缺失地区的小型水库库容信息;在定量概化小型水库对洪水拦蓄影响的基础上,建立了新安江-水库模型。以淮河上游北庙集流域为对象进行应用研究,结果表明:(1)小型水库总库容与地形地貌特征有较强的相关关系,建立的地形地貌参数-水库库容模型具有较高精度,可用于资料缺失的小型水库的库容推算;(2)加入水库拦蓄模块后,新安江模型的洪水预报精度得到一定提高。研究成果可供受小型水利工程影响地区的实时洪水预报参考。     

防渗处理设计在水库除险加固工程中的应用

广东地区某水库的6座均质土坝,始建于1958年春,1960年冬建成投入运用.自运行以来多次出现渗漏等险情.由于工程严重老化,年久失修及城市建设对其有效库容的挤压侵占,使水库存在防洪标准低、病险严重问题;水库控制水位运行引起水库消涨带裸露、蓄水量不足等问题,影响了其美化城市、蓄水灌溉等功能的发挥.更为重要的是由于防洪能力的不足,水库一旦失事,对城区居民的生命财产安全将造成无法估量的损失.因此,防渗处理设计成为一个很重要工作.     

防渗处理设计在水库除险加固工程

广东地区某水库的六座均质土坝，始建于1958年春，1960年冬建成投入运用。自运用以来多次出现渗漏等险情。由于工程严重老化，年久失修及城市建设对其有效库容的挤压侵占，使水库存在防洪标准低、病险严重的问题；水库控制水位运行引起水库消涨带裸露、蓄水量不足等问题，影响了其美化城市、蓄水灌溉等功能的发挥。更为重要的是由于防洪能力的不足，水库一旦失事，对城区居民的生命财产安全将造成无法估量的损失。因此，防渗处理设计成为一个很重要的工作。     

宁夏高效节水灌溉配套蓄水池建设规模确定方法研究

针对宁夏高效节水灌溉工程配套蓄水池建设规模确定问题,开展蓄水池调蓄方式研究,结合水源条件,提出边蓄边灌、次灌溉调节、阶段灌溉调节、年灌溉调节等蓄水池有效容积以及淤积库容、蒸发、渗漏损失确定方法。结合宁夏蓄水池建设应用实践,提出蓄水池防渗设计结构。蓄水池规模的合理确定,可保障灌溉用水的时空调节,提高工程投资效益、灌溉保证率。     

控制性间歇灌溉模式下湿地芦苇节水潜力分析

通过充分灌溉和控制性间歇灌溉方式对芦苇需水进行了研究.研究结果表明:两种灌溉模式对芦苇蒸腾影响不显著,对芦苇棵间水分蒸发和田间渗漏影响明显,棵间蒸发和田间渗漏是水分损失的主要因素,控制田间蒸发和田间渗漏量具有明显的节水潜力.     

流域精细化水资源优化配置模型及应用

精细化水资源优化配置是水资源可持续利用的重要手段，精准描述水资源系统高度的空间复杂性和用水供水要素时变特征是建立精细化水资源优化配置模型亟待解决的重难点，目前仍没有得到很好解决。针对此难点，建立时空双向尺度上的流域精细化水资源优化配置模型，兼顾考虑水库的蓄水要求、蒸发渗漏损失、用水节点和供水节点间的退水关系因素对模型精度和适用性的影响。将流域内供水单元、用水单元进行分类，并针对不同类型单元建立约束条件，以缺水量最小为优化准则，建立流域精细化水资源优化配置模型，并采用线性规划进行求解。在南盘江流域的实际应用结论如下：(1)流域内农村用水、城镇用水满足率均为100%，农业用水满足率为97.7%，工业用水满足率为82.4%，考虑到年末水库蓄水要求以及管道限制，部分农业用水节点和工业用水节点存在缺水现象，总体上实现了时间空间双向尺度上的精细化配置；(2)黑滩河水库总蒸发损失量占到了起始库容的6.6%，白浪灌片农业用水中各月总退水流量在实际用水流量的占比达到了25%，说明水库蒸发渗漏损失、退水流量等因素对水资源优化配置具有不可忽视的影响；(3)本模型精准描述了水资源系统内各节点间的复杂联系，可为...     

水库水深——渗漏量曲线的拟合

0　概述　　水库渗漏量是水库工程管理和大坝安全的一个重要参数 ,根据渗漏量的大小可以确定水库蓄水损失大小 ,观察大坝安全状况。对于中小型水库 ,可以采用比较简单的方法确定水库渗漏量的大小。正常情况下 ,水库渗漏量与库水位存在一定的函数关系 ,故只要在一个库水位变化周期内 ,测量各水位下相应的渗漏量 ,得到一组实测数据 ,然后通过数据处理 ,求得关于水深与渗漏量之间的函数关系式。笔者曾用最小二乘法对几个水库进行了水深与渗漏量的曲线拟合 ,并与实际观测数据进行比较 ,证明用此法求水库渗漏量是可行的。1　用最小二乘法拟合水库…     

小型水库兴利库容及灌溉面积复核计算方法

针对已建小型水库的特点,依据现状兴利库容估算水库水量损失,在此基础上复核水库实际需要的兴利库容,从而简化了复核计算方法,并具有较高的精度;其次,提出了复核小型水库设计灌溉面积的插值计算法,即根据两次试算结果,插值得出灌溉面积的精确结果;另外还推导了直接计算小型水库设计灌溉面积的计算公式,在对水库的来水期和供水期有预先了解的情况下,可直接计算出小型水库的设计灌溉面积。     

贵州某水库工程上游漏水探析

贵州省卡斯特地貌发育,水文地质情况较复杂,部分河道中存在岩溶渗漏或天然暗河漏水问题,分析河道漏水规律,是分析水库径流量,确定水库兴利调节库容的关键,通过对某水库上游河道漏水问题的调查和分析研究,通过非漏水段产流模数还原各断面流量,进而推算漏水量,该分析过程可供类似项目参考.     

一种简易、经济的渠道防渗方法——土法灌浆

一概况湖南省邵东县上沙江水库是一个以灌溉为主的中型水库.正常库容1820万立方米,设计灌溉面积5.5万亩,现实际灌溉面积6.4万亩。干渠全长64.75公里,渠道断面系矩形断面,块石衬砌。渠道建成后渗漏十分严重.曾在渗漏严重的地段采取固堰翻挖渠墙,补漏洞等方法进行堵漏,渗漏有所减少,但渠道水利用系数仅达0.6左右,且这种方法造价高,费工多,不易普遍推广.从1980年冬季起,采用土法灌浆,达到了予期的防渗效果.     

南丙河水库黏土心墙土石坝三维渗流分析

鉴于二维渗流计算无法从宏观实际表达实际渗流量和渗透特性,基于南丙河水库心墙坝地勘及水文资料,利用河海大学渗流实验室研发的三维渗流控制分析有限元计算程序,对大坝进行渗流分析计算。计算结果表明:坝体心墙及两岸帷幕对水头的消杀作用明显,防渗效果较好;正常蓄水位条件下,坝体、坝基及两岸绕坝渗漏量约62万m3/a,为水库正常库容的2.6%,为坝址处多年平均年径流量的0.85%,不影响水库正常蓄水。     

干旱区平原水库防蒸发浮板的力学

针对干旱区平原水库无效蒸发损失严重这一特点，提出用轻质板覆盖部分库区水面以减少无效蒸发，提高水库的有效利用率。为实现这一目标，在合理假设的基础上，本文应用波浪理论、材料力学、弹塑性力学等基础理论建立轻质浮板的计算模型，从而确定单块浮板的物理和几何参数，为水库防蒸发节水工程实施提供计算依据。     

注入式水库兴利库容调节计算方法探讨——以平凉市崆峒区北杨涧水库为例

注入式水库不同于一般河床式水库,其水库的兴利库容调节计算除决定于规划水库的运行方式外,同时还受控于"三个过程"——河道来水过程、引水管道的引水过程以及水库用水对象的用水过程。因此,在传统水库兴利库容调节计算的基础上,探讨注入式水库兴利库容调节计算方法,对科学合理地确定规划水库工程规模具有重要指导意义。     

防蒸发塑料空心板局部覆盖平原水库节水效果研究

针对内陆干旱区平原水库无效蒸发严重这一特点,提出用塑料空心板覆盖部分库区水面的方法,以减少无效蒸发,提高水库的有效利用率。根据统计学原理,统计完整周期内不同气象条件下塑料空心板的有效覆盖面,由水面蒸发原理推算其有效防蒸发量。利用实测资料,将塑料空心板的防蒸发效果与当地气象资料建立联系,确定不同气象条件下防蒸发折算系数。最后对塑料空心板防蒸发效果及节水有效性进行探讨,从而为平原水库防蒸发节水工程实施提供依据。     

基于供水调节的水库削峰能力

水库防洪调度计算时,一般以汛限水位作为水库调洪初始水位。由于供水等功能的影响,水库并非时刻处于蓄满状态,汛限水位是水库调洪初始水位的上限值,汛限水位以下的空库容将发挥拦洪作用。针对典型供水水库,通过分析库容系数和供水系数与蓄水率的分布特征之间的关系、蓄水率与水库对洪水的削峰率之间的关系,研究库容系数和供水系数对削峰率的影响。实例计算表明,考虑供水调节的影响后,水库的库容系数和供水系数对削峰率的影响不可忽略,且削峰率与供水系数成二次函数关系。因此,类似水库的下游河道在防洪设计时应充分考虑库容系数和供水系数对削峰率的影响。     

遥感技术在水库水容量测算中的应用

利用遥感信息处理技术并结合常规的水文数据处理,提出了一种基于遥感技术的测算水库库容的有效技术方法。其原理是,首先利用实地水文统计数据,从水库水位-库容模型提取库容值,然后利用遥感影像计算出水库库面积,建立水库面积-库容模型,从而完成水库库容量的测算。该方法体现了遥感技术在水资源的定量测算中的技术优势,为区域水资源的水利规划和资源监测评价提供了一种新的技术思路。     

三峡水库入库流量计算方法研究

应用动库容原理,充分利用三峡库区的河道大断面资料、水位站遥测资料以及水库的实时运行资料等,提出了分段河槽蓄水量计算水库合成入库流量的方法,该方法理论依据充分,物理概念明确。实际计算表明,该方法计算的入库流量过程波动幅度显著减小,且更能反映河道型水库的天然入库流量过程,方法具有普遍的推广应用价值。     

河道型水库动库容对洪水调度的影响研究

建立了河道型水库一维水动力学模型。选取珠江流域乐昌峡水库进行动、静库容调洪演算,揭示了动库容调洪的负面影响;通过研究不同洪型、不同频率水文组合条件下,水库回水淹没范围、库区洪水传播速度以及调洪过程中动库容变化特性,讨论了水库设计调洪方案的合理性,并提出了更为合理的调洪方案。研究成果可为类似河道型水库防洪调度参考。