MIKE BASIN在水资源论证中的应用研究

以MIKE BASIN软件为技术工具,建立论证范围内的水资源系统模拟模型.通过模型建立、数据输入、参数率定、模拟计算、成果输出整理等步骤及实例验证,结果表明该方法计算成果与实测径流和传统的典型年法误差较小,可以在水资源论证工作中进一步推广应用,为建设项目水资源论证提供技术支持.     

以定州市城市给水工程为实例的建设项目水资源论证分析

建设项目水资源论证工作的开展有利于促进水资源的优化配置和可持续利用以及保障建设项目的合理用水要求。文章主要以定州市城市给水工程为案例,对水资源论证报告中的项目取水合理性、取水退水影响等方面进行了论述,叙述了建设项目水资源论证的意义和目的,为建设项目水资源论证工作提供了一个典型范例。     

滇中洱海流域水资源配置初步研究

根据云南滇中水资源系统特点，采用四层网络的滇中水资源大系统优化配置结构，建立了以缺水量最小为目标的水资源配置模型。结合水资源系统分区及各区运行调度规则，以洱海流域片区为例，采用常规模拟技术对模型进行求解，得出了洱海片区各计算单元四个水平年水资源供需平衡结果及各区的调水方案等水资源配置初步成果，分析了解决缺水的可能途径。     

区域水资源承载能力与优化配置模

水资源的紧缺制约了社会经济的可持续发展，通过分析水资源的特性,对水资源承载力和优化配置的内涵进行了探讨。在可持续发展理论指导下,以系统工程方法为依据,建立了区域水资源承载能力分析计算模型。该模型着重从水资源的可利用性出发,来研究水资源对区域经济的支持作用,得出了水资源支持下的区域经济合理发展规模及在一定生活条件下的合理人口载量。最后以黄河下游小开河灌区为例，对上述模型进行了实例计算。结果表明,该模型概念清楚,计算简单，能够满足生产实际的需要。     

河北省南水北调供水区水资源合理配置研究

水资源合理配置研究是水资源规划与管理中的关键部分。基于河北省南水北调供水区水资源系统特征,建立了多目标、多水源、多用户的水资源合理配置模型,并采用大系统分解协调技术与目标逼近技术相结合方法对所建立的模型进行求解,同时考虑供水区水资源配置方案的经济、社会和生态环境影响,建立水资源配置方案评价指标体系,采用模糊物元分析方法对方案进行了综合评价,取得了合理配置方案,并对推荐方案进行了综合分析。该研究为供水区水资源可持续发展提供了参考。     

水均衡法在建设项目水资源论证中

由于平原区特有的水文地质条件，在平原区地下取水建设项目水资源论证中，单纯以完整和独立的水文地质单元来确定论证范围，往往不易做到。实际工作中，多采用以行政区域为边界划定论证范围，但在范围确定中盲目性、随意性较大，论证范围过大，增加论证工作量；范围过小，又不能满足要求。根据水量均衡原理，以待定的水源地稳定水位降落漏斗面积为均衡区，建立水量均衡方程，进而反求漏斗区的面积，以此作为确定水资源论证范围的依据，具有较强的实用性。     

石羊河流域水资源使用权分配模型研究

根据水权概念及分配原则,从2个层次划分水资源使用权:依据生态用水保障原则、公平性和高效性等原则,从宏观层次建立水资源使用权分配简化模型;在分析宏观经济、供需平衡、现状用水的基础上,从宏观和微观2个层次建立水资源使用权分配复杂模型。以石羊河流域为例,分析模型各自优缺点,结果表明,简化模型较为简单,计算速度较快;复杂模型不仅能分配不同地区,而且能分配不同行业水资源使用权,计算结果更为合理。     

新形势下水电建设项目水资源论证面临的问题及探讨

按照《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》,自治区人民政府下发了《关于实行最严格水资源管理制度落实"三条红线"控制指标的通知》,要求各地州做好指标分解及实施工作.此外,落实最严格水资源管理制度对流域管理机构强化流域综合管理提出了更高要求.本文以新疆水电项目水资源论证工作为切入点,结合工程实践,探讨上述新形势下水资源论证工作中出现的一些新问题,并提出了相应的建议.     

秦皇岛水资源供需平衡预测分析

在全面分析秦皇岛市水资源供需现状的基础上,运用系统动力学方法,建立秦皇岛市水资源系统动力学模型。以2005年为基准年,建立了秦皇岛市水资源供需平衡系统动力学模型对2010年和2020年的水资源供需平衡情况进行了预测分析.根据对模型的灵敏度分析制定了两种方案,从其相互比较中确定了最适合秦皇岛地区可持续发展的方案。从而为秦皇岛地区水资源的供需平衡和水资源可持续利用政策的制定提供一定的科学依据。     

基于模糊优选模型的水资源配置方案评价

随着经济社会的快速发展,水资源供需矛盾日益突出,水资源合理配置是水资源高效利用的重要手段.文本建立了多层次模糊优选模型,从社会、经济、生态环境和水资源利用4个方面提出了水资源合理配置指标体系,并将此评价模型及指标体系应用到河南省水资源配置方案评价中,最终选出了社会、经济、生态协调发展的河南省水资源合理配置方案.该方案符合河南省的实际情况,说明建立的评价指标体系和模型是合理、可行的.     

MIKE BASIN 模型在吉林市水资源配置方面的应用

以吉林市第二松花江为典型流域,利用MIKE BASIN软件,构建吉林市第二松花江流域水资源配置模型,搜集吉林市1990~2010年水文资料和用水资料,利用吉林水文站1990~2010年控制站流量实际数据进行验证,对规划水平年2015年进行预测计算。由模型运行结果得到全流域供需水量平衡数据,“二松”干流上三个子流域水量充足,能够满足其用水户用水,其他三个流域都有不同程度的缺水,主要缺水区域集中在鳌龙河、团山子河及牤牛河子流域上游,团山子河子流域在2015年月平均缺水量达8.58万m3,牤牛河子流域月平均缺水量为8.78万m3,鳌龙河子流域月平均缺水量为12.32万m3。采取地表水与地下水联合调度的方法来解决缺水问题。MIKE BASIN模型的建立为吉林市水资源合理配置和经济可持续发展提供决策依据。     

龙川江流域径流量变化趋势及水资源合理配置研究

采用Mann-Kendall法分析近50年来龙川江流域的径流量的变化趋势;采用MIKE BASIN研究龙川江流域的水资源合理配置方案.研究结果表明:龙川江流域降水量呈增加趋势,但由于水利工程的建设和枯季农业用水量的不断增加等人类活动的影响,改变了径流的年内分配过程,导致流域内年径流量和枯季径流量呈减少趋势.要从根本上解决流域的水资源供需矛盾,除了推行强化节水、水资源保护等措施,建设青山嘴水库等新的水源工程,还必须依靠滇中引水等外流域调水工程.     

基于MIKE BASIN的汕尾市水资源优化配置

在对汕尾市水文水资源情况调查分析基础上,基于MIKE BASIN数字平台构建了汕尾市水资源优化配置模拟模型。采用四级流域套县为计算单元,以河流、水库和山塘为供水水源,对基准年与规划水平年(2020年)在不同保证率下、不同需水推荐方案和供水推荐方案情况下,分别进行水资源供需平衡分析,从而使得城镇生活用水、农村生活用水、工业用水和农业灌溉用水及生态用水获得优化配置,以满足汕尾市规划水平年各类需水要求。     

纵向岭谷区农业水管理调控措施

为实现纵向岭谷区农业水管理调控,宏观上以流域水资源综合规划为基础,从需求入手,采取强化节水措施,提高水的利用效率,抑制需水的不合理增长,到2030年农田有效灌溉程度达到32%,灌溉水利用系数提高到0.581,农业灌溉需水总量控制在89.8亿m3,需水年均增长率仅0.52%,以MKIE BASIN模型的配置结果显示,各规划水平年能达到水资源供需平衡;微观上应建立数字流域工程,提高对流域雨水工情的实时监测.推行农业高效节水灌溉制度,建立和完善包括实时灌溉预报、渠系动态配水、实时信息采集和预报修正、灌区空间信息管理等内容的流域单元农业灌溉用水及水资源的实时调度系统,利用水资源配置成果与短期实时调度相结合,实现流域单元的农业高效用水调控.     

基于尾气射流的发动机寿命预测模型

通过对汽车尾气高速摄影图像的分析,发现了同一转速下尾气射流贯穿距离随发动机行驶里程的变化规律,并根据实测数据,采用MATLAB技术对其进行了幂函数模型回归,通过拟合优度评价指标决定系数R2、误差平方和(SSE)及误差均方根(RMSE)对其检验,结果表明:该模型能够很好地描述同一型号发动机在同一转速时不同行驶里程下的尾气射流运动过程,为采用尾气射流贯穿距离预测发动机动力特性和寿命奠定了基础,也为确定发动机预防维修任务提供了依据。     

基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统研究

针对谷物联合收获机产量监测系统成本高、结构复杂和稳定性较低的问题,设计了基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统,由对射式光电传感器、GPS模块、数据处理单元、数据存储单元和可视化单元组成。系统工作时,通过对射式光电传感器监测刮板上谷物遮挡与不遮挡两种电压信号,通过软件系统处理信号中高度对应的占空比,利用占空比与产量计量模型的关系获得产量数据,并连同系统的绝对时间、GPS数据存储到系统中。通过EDEM仿真和理论模型分析,推导了占空比测量值与谷物质量的正比例关系。利用台架试验对占空比测量值与谷物质量进行了全局模型和局部模型拟合,决定系数R²均不小于0.988。随后通过台架试验对全局模型和局部模型进行模型分析,台架试验结果表明,虽然局部模型可能对固定转速下的测量数据更优,但全局模型更具有通用性。随着系统测量数据的增加,相对误差逐步减小。田间试验中对系统测量的异常信号进行了统计和分析,为了减少异常信号对测产误差的影响,对系统测量值与实际产量进行了标定。田间试验结果表明,产量监测系统测产最大相对误差为3.83%,平均相对误差为0.40%,系统整体误差和误差波动均较小。     

黄水沟调水工程对博斯腾湖矿化度影响分析

黄水沟调水工程改变博斯腾湖水动力条件,引起湖区及下游水体矿化度改变。为探讨工程影响极其适宜的运行方式,采用MIKE21软件构建水动力水质二维数值模型并设计不同情景方案。模拟结果显示:工程运行可降低全湖矿化度并改善矿化度空间分布不均,当调水量为3亿m~3/a时效果最优,全湖年均矿化度可降低86 mg/L,缓解博斯腾湖咸化风险。工程运行导致矿化度从博斯腾湖转移至下游孔雀河,出水矿化度由912 mg/L增至940 mg/L,浓度变化对下游灌区作物影响有限。     

基于跟踪误差模型的无人驾驶车辆预测控制方法

针对无人驾驶车辆的轨迹跟踪问题,在分析车辆运动学模型的基础上,设计了一种基于模型预测控制理论的轨迹跟踪控制方法。首先,将车辆运动学模型进行线性化处理,得到车辆运动学线性跟踪误差模型,该模型可以用来预测车辆的未来行为。其次,利用此跟踪误差模型作为预测模型,应用线性模型预测控制方法,通过优化得到使性能指标最小的控制序列,将控制序列的第一步作用于系统。最后,建立了3种典型的道路试验曲线,并且在基于实时多体动力学软件Vortex搭建的虚拟仿真平台中对轨迹跟踪控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制器可以保证无人驾驶车辆快速且稳定地跟踪参考轨迹,距离偏差和方位偏差都在合理的范围内,且实时性可以达到要求。     

基于ELM模型的浅层地下水位埋深时空分布预测

选用石家庄平原区补排因子的多种组合为输入参数,利用28眼水井的实测资料作为预测目标值,首次建立基于极限学习机(Extreme learning machine,ELM)的地下水位埋深时空分布预测模型,讨论补排因子在不同缺失情况下对模型精度的影响;利用Arc GIS分析误差空间分布趋势,并与常用的三隐层BP神经网络模型进行对比。结果表明:基于水均衡理论的ELM地下水位埋深模拟模型能够准确反映人类和自然双重影响下地下水系统的非线性关系,模型输入因子中缺失降水量或开采量的模拟结果均方根误差(RMSE)比缺失其余因子的RMSE高2.00倍及以上,同时模型有效系数(E_(ns))和决定系数(R~2)进一步降低;与BP模型相比,ELM模型可使RMSE减小43.6%,误差区间降低46.4%,Ens和R2提高至0.99,且RMSE在空间相同区域上均明显呈现出ELM模型小于BP模型;ELM模型在南部高误差区的移植精度(RMSE低于1.82 m/a,E_(ns)高于0.95)高于BP模型(RMSE超过3.00 m/a,Ens低于0.85);因此,影响地下水位埋深的主导因素是降水量和开采量,且ELM模型在精度、稳定性和空间均匀性上较优,移植预测效果较好,可利用已知资料推求区域空间内其余未知水井的浅层地下水位埋深;该模型可作为水文地质参数及补排资料缺乏条件下浅层地下水位埋深预测的推荐模型。     

SWMM和MIKE11耦合模型在城市感潮河网中的应用

近年来,由于经济迅速发展,城市化进程加快,涝灾所造成损失越来越突出,城市洪涝己成为目前全世界众所关注的重大问题。本文运用SWMM水文模型和MIKE11水动力学模型,模拟计算了某研究区域内降雨径流及防洪排涝过程。计算结果较为合理可靠,说明本文采用的耦合模型对其它平原感潮河网地区的防洪排涝规划具有应用价值。