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洪水过程线同频放大混合整数规划模型

水力发电 2024年第4期50卷 10-13,107页

作者：孙万光刘盈斐国俊宝栾宇辉中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130061 水利部寒区工程技术研究中心吉林长春130061 中国水利水电科学研究院北京100048 吉林省临江市水利局吉林临江134600

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段... 详细信息

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段设计洪量作为约束条件,首次加入了涨落同向约束条件,保证设计和典型洪水过程线具备相近模式。实例研究表明,当设计洪水峰、量关系不协调时,此模型计算的设计洪水过程线顺滑、各频率之间无交叉,与典型洪水过程线(特别在洪峰附近时段保持)相近模式。研究成果为设计洪水过程线同频放大提供了新的、可行的方法。

关键词：洪水过程线同频放大混合整数规划模型

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新型区域电力系统电源规划和时序生产模拟

水力发电 2024年第3期50卷 113-119页

作者：蒋攀孙万光张新宇周立洋中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130021 水利部寒区工程技术研究中心吉林长春130061

以新能源为主体的新型区域电力系统电源规划和时序生产模拟面临较大困难,针对于此,设计了区域电力系统机组检修计划与机组组合的双层耦合框架,提出了中等规模机组集群方法,可使机组检修与机组组合优化直接耦合。还提出了新型区域电力系... 详细信息

以新能源为主体的新型区域电力系统电源规划和时序生产模拟面临较大困难,针对于此,设计了区域电力系统机组检修计划与机组组合的双层耦合框架,提出了中等规模机组集群方法,可使机组检修与机组组合优化直接耦合。还提出了新型区域电力系统检修优化模型,以系统空闲容量最小为目标函数,考虑系统电力平衡、调峰容量平衡等约束条件,检修计划有利于促进新能源消纳。在机组组合优化模型中,以系统运行成本最小为目标函数,对中等规模火电机组集群进一步采用机组集群求解方法,较准确计算火电运行及机组启停煤耗。在区域电力系统时序生产模拟中,上述方法计算结果明显优于启发式方法,可对各类电源间出力协调平衡进行全局寻优。

关键词：新型电力系统电源规划生产模拟检修机组组合

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鱼道进口补水消能数值模拟研究

水资源与水工程学报 2022年第3期33卷 132-142页

作者：贺新娟白冰孙万光苏文亮李广一中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130021 水利部寒区工程技术研究中心吉林长春130061

鱼道设计中常采用进口段开挖设置补水消能池的方式提高鱼道进口流速,强化其诱鱼、集鱼、进鱼能力。而补水水体与消能池水体掺混,会对鱼道内水体产生明显扰动,导致鱼道内(消能池部位)流态紊乱。为了能够完整捕捉尺度小、变化复杂的紊动... 详细信息

鱼道设计中常采用进口段开挖设置补水消能池的方式提高鱼道进口流速,强化其诱鱼、集鱼、进鱼能力。而补水水体与消能池水体掺混,会对鱼道内水体产生明显扰动,导致鱼道内(消能池部位)流态紊乱。为了能够完整捕捉尺度小、变化复杂的紊动流场结构,获得适合鱼类洄游的紊动能分布,采用三维数学模型对某电站鱼道进口补水消能复杂三维流场进行模拟研究,求解紊动能参数,优化了盖板补水消能方案。研究结果表明:在消能池顶部设置盖板,补水水流自盖板间的缝隙进入鱼道,可强制将大尺度紊流涡团变成小尺度涡团,涡团尺度变小后,黏性切应力易于将紊动能转化成内能而耗散掉,使鱼道内紊动能降低;另外,通过调整盖板缝宽,使补水出流相对均匀,也可降低紊动能;缝宽首尾窄、中间宽的布置型式使各缝隙垂向流速分布较为均匀,有利于鱼类洄游。研究成果可为此类工程过鱼设施进口段设计提供科学理论依据,以获得稳定、均匀的补水水流,提高鱼道进鱼能力。

关键词：鱼道进口补水消能盖板紊动能流场进鱼能力

基于灰色聚类法的扎龙湿地水环境质量综合评价

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大连理工大学学报 2007年第2期47卷 240-245页

作者：周林飞许士国孙万光大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

湿地水环境系统是一个灰色系统.将灰色聚类法应用到湿地水环境质量评价中,建立了一套比较完善、适合于湿地的水环境质量评价体系.以地表水环境质量标准GB 3838—2002为依据,污染程度共分为5个等级.利用白化权函数描述水质分级界限,利用... 详细信息

湿地水环境系统是一个灰色系统.将灰色聚类法应用到湿地水环境质量评价中,建立了一套比较完善、适合于湿地的水环境质量评价体系.以地表水环境质量标准GB 3838—2002为依据,污染程度共分为5个等级.利用白化权函数描述水质分级界限,利用倒数法确定聚类权,构建了综合评判灰色数学模型,并运用此模型对扎龙湿地水环境质量进行评价与分析.评价结果证实,无论是空间上还是时间系列上,扎龙湿地水环境污染都比较严重.这种污染主要是由缺水型污染、超标型污染和内源型污染三者共同作用而形成的,其中缺水是主导因素.

关键词：扎龙湿地水环境质量灰色聚类法综合评价成因

基于HLLC近似Riemann求解器的天然河道水流运动模拟

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中国农村水利水电 2022年第2期 12-19页

作者：孙万光杨海滔杨斌斌房巍范宝山中水东北勘测设计研究有限责任公司长春130061 水利部寒区工程技术研究中心长春130061 辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局) 沈阳110003

天然河道断面几何形状快速变化条件下的一维复杂水流运动高精度数值模拟仍面临较大困难。基于Godunov格式,提出了基于守恒型圣维南方程的HLLC近似Riemann求解器的通量计算方法,将该求解器由浅水方程拓展至守恒型圣维南方程;提出了针对... 详细信息

天然河道断面几何形状快速变化条件下的一维复杂水流运动高精度数值模拟仍面临较大困难。基于Godunov格式,提出了基于守恒型圣维南方程的HLLC近似Riemann求解器的通量计算方法,将该求解器由浅水方程拓展至守恒型圣维南方程;提出了针对天然河道复杂断面几何形状下的变量空间重构方法:依据过流断面面积和静力矩等效原则将河道断面概化成矩形,通过线性插值构造单元界面处断面几何形状,根据水位重构结果计算界面两侧过流断面面积和静力矩的重构值,保证计算格式守恒。实例研究表明,天然河道断面几何形状快速变化条件下,该方法的计算结果与实测值吻合良好,同时对于混合水流运动具有较高模拟精度。研究成果为天然河道水动力及环境水力学高精度数值模拟提供了新的方法。

关键词：守恒型圣维南方程 Godunov格式 HLLC近似Riemann求解器变量重构天然河道

基于压力-状态-响应模型的扎龙湿地健康水循环评价研究

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水科学进展 2008年第2期19卷 205-213页

作者：周林飞许士国孙万光大连理工大学土木水利学院

在剖析湿地健康水循环概念内涵的基础上,建立了湿地健康水循环压力-状态-响应概念模型,并运用此模型构建湿地健康水循环评价的指标体系。该指标体系探索了压力与湿地健康水循环变化之间的关系,并提出了相应的改善措施,有利于湿地管理工... 详细信息

在剖析湿地健康水循环概念内涵的基础上,建立了湿地健康水循环压力-状态-响应概念模型,并运用此模型构建湿地健康水循环评价的指标体系。该指标体系探索了压力与湿地健康水循环变化之间的关系,并提出了相应的改善措施,有利于湿地管理工作的顺利开展。湿地健康水循环评价模型采用模糊模式识别模型,各指标权重利用层次分析法确定。根据评价指标的选择原则,选取9个评价指标,提出了5级评价标准,对扎龙湿地8年的湿地水循环状况进行了评价,明确各年的健康状况及限制因子。评价结果与实际进行对比分析,证明评价结果是正确的。

关键词： PSR模型扎龙湿地健康水循环指标体系评价

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水库群供调水系统实时调度研究

水科学进展 2016年第1期27卷 128-138页

作者：孙万光李成振姜彪刘盈斐中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130061 中国水利水电科学研究院北京100048

以大连市复杂水库群供、调水系统为背景,在对系统特性分析的基础上,提出了系统实时调度框架及二层耦合结构模式,设计了以"总量控制、耦合嵌套、多维决策、滚动修正"为核心的实时调度流程。在径流预报方面,提出了基于超越概率的水库群供... 详细信息

以大连市复杂水库群供、调水系统为背景,在对系统特性分析的基础上,提出了系统实时调度框架及二层耦合结构模式,设计了以"总量控制、耦合嵌套、多维决策、滚动修正"为核心的实时调度流程。在径流预报方面,提出了基于超越概率的水库群供、调水系统长期入库径流预报方法,结合中期GFS(Global Forecasting System)数值预报技术对不同时段入库径流进行滚动预报。在调度模型方面,采用基于动态规划的建模求解新方法和常规调度方法,为调度决策提供参考。实例研究表明,建立的实时调度系统实现了滚动预报和滚动调度,具备了实时性;实现了宏观总控与局部调整相结合的调度目标,具备了调度决策不同时间尺度耦合嵌套特性,证明了系统的适用性。研究成果对于同类系统实时调度具有重要参考价值。

关键词：水库群供、调水系统入库径流预报需水预报实时调度调度流程大连市

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黑龙江黑河江段干支流洪水叠加特性

黑龙江黑河江段干支流洪水叠加特性

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会）

作者：李成振王岩孙万光范宝山中水东北勘测设计研究有限责任公司水利部寒区工程技术研究中心长春工程学院水利与环境工程学院

针对黑龙江黑河市城区段干支流洪水量级相当,结雅河对黑龙江具有强烈顶托作用的特点,采用水文资料分析及数值模拟相结合的方法,研究了本江段干支流洪水叠加特性。结果显示,在一定来流条件下,黑龙江干流水位、流速分布及汊道分流比与结... 详细信息

针对黑龙江黑河市城区段干支流洪水量级相当,结雅河对黑龙江具有强烈顶托作用的特点,采用水文资料分析及数值模拟相结合的方法,研究了本江段干支流洪水叠加特性。结果显示,在一定来流条件下,黑龙江干流水位、流速分布及汊道分流比与结雅河汇流比密切相关;分析了不同来水条件下,黑龙江干流水位及汊道分流比随结雅河汇流比的变化规律。研究成果对黑河市防洪及国土防护具有一定的参考意义。

关键词：黑龙江干支流交汇洪水叠加汇流比

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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气候变化对扎龙湿地水文特性影响的研究

气候变化对扎龙湿地水文特性影响的研究

作者：孙万光大连理工大学

学位级别：硕士

湿地是多功能的独特生态系统，是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类重要的生存环境之一，具有调节河川径流、防止水旱灾害、净化污染的功能和很高的生产力，对维持自然生态平衡和促进国民经济发展起着不可替代的作用。受人类活动... 详细信息

湿地是多功能的独特生态系统，是自然界最富有生物多样性的生态景观和人类重要的生存环境之一，具有调节河川径流、防止水旱灾害、净化污染的功能和很高的生产力，对维持自然生态平衡和促进国民经济发展起着不可替代的作用。受人类活动干扰、全球气候变化等一系列因素的影响，我国大部分湿地面临严峻考验，出现湿地面积迅速减小、生物多样性下降、敏感物种消失等严重后果，亟待实施对湿地的保护、恢复工作。水是形成和维系湿地生态系统的重要因子，湿地水量变化对湿地功能及临界状态研究具有重要意义，所以湿地水循环研究成为其他各个课题研究的基础。自工业革命以后，全球气候发生了明显的变化，无数的观测事实可以证明这一点，就扎龙湿地而言，在过去40年里，湿地气候发生了明显的变化。扎龙湿地是我国东北地区河尾湿地的典型代表，在未来气候情景下，扎龙湿地水循环要素以及湿地水文特性将发生怎样的变化，这是本文所要解决的主要问题。在湿地水循环诸多要素中，选取乌裕尔河来水、湿地区域芦苇沼泽蒸散耗水和湿地区域降水为主要研究对象，研究了在未来气候情景下，这三个要素发生的变化。主要研究内容和成果如下： (1)全区年平均气温倾向率为0.46℃／10a，周边5站倾向率在0.41～0.49℃／10a范围之内，由此可见，在1961-2000年这40年里，扎龙湿地平均气温显著上升。 (2)气候变化对乌裕尔河流域水文特性有明显影响。选取了气候模式连接水文模型和利用干旱指数预测径流两种方法模拟气候变化对流域水文特性影响。结果表明：改进的两参数月水量平衡模型和率定后的干旱指数蒸发率函数都能较好模拟流域径流;以GCMs输出结果作为输入，模拟流域未来径流，两种方法模拟结果都显示：在未来时期内，乌裕尔河流域径流量上升的可能性较大。 (3)气候变化将使扎龙湿地蒸散发量和降水量有所增加，而使地表湿润指数下降。选用扎龙经验模型模拟湿地区域参考作物蒸散发，以GCMs输出结果作为驱动，模拟未来时期湿地区域蒸发和降水情景。结果表明：到本世纪末，湿地芦苇沼泽蒸散耗水在四种情景下相对1966-2000年平均状态平均上升14.8％，而降水将平均上升28％，对应的湿地地表湿润指数将下降7.76％，湿地整体有变干倾向。

关键词：气候变化水文特性扎龙湿地