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太湖流域圩区排涝分级调度影响研究

水利水电技术（中英文） 2023年第2期54卷 10-18页

作者：丁志良胡子琛孙凌凯长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 同济大学水利工程系上海200092

【目的】近年来随着太湖流域圩区排涝能力建设,流域洪涝风险逐渐由圩区向圩外河道转移,圩区排涝与区域、流域防洪间的矛盾日益凸显,为缓解这一矛盾,【方法】研究提出了圩区排涝泵站的分级调度方案,并以武澄锡虞区为典型区域,采用水动力... 详细信息

【目的】近年来随着太湖流域圩区排涝能力建设,流域洪涝风险逐渐由圩区向圩外河道转移,圩区排涝与区域、流域防洪间的矛盾日益凸显,为缓解这一矛盾,【方法】研究提出了圩区排涝泵站的分级调度方案,并以武澄锡虞区为典型区域,采用水动力模拟的手段,对不同降雨条件下调度方案改变对洪水演进过程的影响进行了研究,将分级调度方案与现状调度、减小动力及抬高起排三种方案进行了对比分析。【结果】结果显示,减小动力方案在遭遇高强度暴雨时无法及时排涝,导致圩区发生内涝灾害;抬高起排方案在利用圩区蓄水时未能有效利用圩外河道的行洪能力,无法有效降低圩外河道洪峰水位;分析提出的分级调度方案充分利用了圩内调蓄与圩外行洪能力,同时保障了圩内、外涝风险可控。【结论】结果表明,在合理的分级方案下,分级调查可以在确保圩内洪涝灾害风险可控的前提下降低圩外河道行洪压力,实现圩内-圩外洪涝风险的动态共担。

关键词：洪水分级调度水动力模拟太湖流域圩区

平原河网圩区水利工程生态调度方案研究——以苏州吴中城南包围为例

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人民长江 2022年第10期53卷 31-36页

作者：魏清福江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司江苏苏州215128

圩区水利工程生态调度是水利领域推动生态文明建设的重要举措,其方案制定是一个多变量、多目标的优化问题。为探索一条平原河网圩区水利工程生态调度方案制定的可复制、可推广路径,以苏州市吴中区城南包围为例,对圩区水利工程生态调度... 详细信息

圩区水利工程生态调度是水利领域推动生态文明建设的重要举措,其方案制定是一个多变量、多目标的优化问题。为探索一条平原河网圩区水利工程生态调度方案制定的可复制、可推广路径,以苏州市吴中区城南包围为例,对圩区水利工程生态调度方案设计总体思路进行总结凝练,借助水环境数学模型工具,从定性分析和定量计算角度进行方案优化研究。研究指出:方案设计可遵循确定总体引排格局、提出适宜引水规模、优选引排控导布置的总体思路;槽蓄量变化率、水质改善率可作为反映方案对防洪和水环境影响的综合性比选指标。最终确定优化方案如下:利用石湖、小石河和东太湖为引水水源,运河为排水去向,以15 m 3/s的适宜引水规模,采取运河侧分散泵排降低局部运行水位促使清水自流入城。该方案可达到河道槽蓄量干扰低,水质改善率空间分布均匀的效果。

关键词：水利工程生态调度平原河网圩区多目标生态调度 MIKE11

基于AHP-熵权法的圩区活水调度方案多目标优选研究

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水利水电科技进展 2023年

作者：张晓峰石永杰刘俊宋炳坤高衍中国生态城市研究院河海大学水文水资源学院

以望虞河西岸的甘露圩和荡北圩为研究区，构建水动力-水质模型，选取恰当的水动力、水质和经济成本指标参数构建活水调度多目标评价体系，采用层次分析法和熵值法主客观相结合确定指标权重，决策单圩活水调度最优方案并与圩区联合调度... 详细信息

以望虞河西岸的甘露圩和荡北圩为研究区，构建水动力-水质模型，选取恰当的水动力、水质和经济成本指标参数构建活水调度多目标评价体系，采用层次分析法和熵值法主客观相结合确定指标权重，决策单圩活水调度最优方案并与圩区联合调度情境下比较活水调度效果。结果表明，利用多目标评价体系可有效确定活水调度最优方案，且较目前的单指标或多指标进行简单对比的评价方法在方案分析与比选方面更具有综合性、合理性，其中甘露圩最优调度方案为陈家角闸和甘露港闸共同引水，徐家浜闸站以6m3/s流量抽排；荡北圩最优调度方案为黄塘河闸和五星河北闸引水，珠桥河闸站和五星河闸站共以9m3/s流量抽排；与单独活水调度相比，两圩联合调度后畅流活水效果更优。

关键词：望虞河西岸圩区多目标评价活水调度层次分析法熵权法

环巢湖流域典型圩区水环境模拟与污染控制研究

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水电能源科学 2022年第9期40卷 71-73,70页

作者：王岩刘园高珍薛树红冯民权中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

为降低杨柳圩对周边水体生态环境的影响,通过构建圩区SWAT模型模拟并分析圩区污染负荷特性,对拟采取的工程措施进行模型表达,评估了减排水效果和水环境控制效果。结果表明,SWAT模型在环巢湖流域典型圩区具备较好的适用性;农业面源是典... 详细信息

为降低杨柳圩对周边水体生态环境的影响,通过构建圩区SWAT模型模拟并分析圩区污染负荷特性,对拟采取的工程措施进行模型表达,评估了减排水效果和水环境控制效果。结果表明,SWAT模型在环巢湖流域典型圩区具备较好的适用性;农业面源是典型圩区的主要污染源,其污染负荷与径流量呈正相关;拟采取的工程措施可使泵站年排水量降低50.27%,NH-N、TP年排放量分别降低59.23%、50.00%,且排水水质(除部分枯水期外)基本达到地表水Ⅲ类标准。研究成果可为环巢湖流域圩区的水环境治理提供参考。

关键词：巢湖流域圩区 SWAT模型污染特性效果评估

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太湖流域圩区陆地生态服务价值评估

环境科学研究 2015年第3期28卷 393-400页

作者：闫人华高俊峰董川永黄佳聪中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 苏州科技学院江苏苏州215009

通过构建生态服务价值评价体系,对太湖流域圩区陆地生态服务价值进行估算,并分析其空间差异性.结果表明：1圩区陆地生态系统面积为9 196.7 km2,其中农田、居民点与工矿用地、交通用地、林地等4个生态子系统面积所占比例分别为59.1%、34... 详细信息

通过构建生态服务价值评价体系,对太湖流域圩区陆地生态服务价值进行估算,并分析其空间差异性.结果表明：1圩区陆地生态系统面积为9 196.7 km2,其中农田、居民点与工矿用地、交通用地、林地等4个生态子系统面积所占比例分别为59.1%、34.5%、3.8%、2.5%.2圩区陆地生态服务价值总量为219.374×10^8元/a,以间接生态价值（生态调节、生态维持价值）为主,占总量的61.6%.其中生态服务价值最高的是下游杭嘉湖区（83.007×10^8元/a）,其次为上游浙西区（39.104×10^8元/a）和湖西区（32.790×10^8元/a）,三者占总量的70.6%;而下游浦西区、浦东区与上游的太湖区生态服务价值相对较低,仅占总量的9.1%.3圩区单位面积陆地生态系统平均服务价值为2.385元/（m^2·a）,整体呈西高东低、南高北低的空间格局.4因生态系统结构和生态效用机制的不同,林地单位面积各项生态服务均明显优于农田.5流域景观综合指数在0.879~1.124之间,呈西高东低的空间分布特点.

关键词：圩区陆地生态系统服务价值太湖流域

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基于正交试验法的平原圩区排涝泵站优化调度

水利水电科技进展 2020年第6期40卷 48-53页

作者：高玉琴杜承霖张泽宇刘钺河海大学水利水电学院江苏南京210098 贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550002

为提高排涝泵站的防洪除涝效率,通过构建圩区排涝泵站的优化调度模型,制定对应的正交试验方案,运用遗传算法对试验方案进行优化求解,得到圩区排涝泵站在“等功耗下排水量最大”的优化调度方案。结果表明,正交试验法可缩短优化调度方案... 详细信息

为提高排涝泵站的防洪除涝效率,通过构建圩区排涝泵站的优化调度模型,制定对应的正交试验方案,运用遗传算法对试验方案进行优化求解,得到圩区排涝泵站在“等功耗下排水量最大”的优化调度方案。结果表明,正交试验法可缩短优化调度方案的制定周期,其优选出的泵站调度方案可有效提高排涝泵站的防洪除涝效率。

关键词：圩区排涝泵站优化调度正交试验法遗传算法

圩区治理信息化建设现状分析及发展研究——以上海市为例

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人民珠江 2023年第S02期44卷 413-418,424页

作者：李瑜上海市水利管理事务中心上海200002

随着圩区治理工作的深入推进,提升圩区管理手段是水利设施标准化管理的要求。为进一步提升圩区运行管理能力和水平,系统分析了上海圩区的重要作用,总结了上海圩区设施信息化管理发展历程。通过对松江数字圩区建设案例地剖析,提出了要建... 详细信息

随着圩区治理工作的深入推进,提升圩区管理手段是水利设施标准化管理的要求。为进一步提升圩区运行管理能力和水平,系统分析了上海圩区的重要作用,总结了上海圩区设施信息化管理发展历程。通过对松江数字圩区建设案例地剖析,提出了要建立全面感知和深度整合基础上的智慧管理系统,圩区管理要树立“数字孪生”“智慧管理”的理念,为逐步实现精细化管理、协同调度、科学决策以及快速响应奠定基础,也为国内同类型的信息化系统建设提供借鉴和参考。

关键词：圩区信息化建设安全数字圩区闸泵管理数字孪生

圩区水动力提升模拟研究 ——以昆山市吴淞圩为例

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圩区水动力提升模拟研究 ——以昆山市...

作者：沈鑫东南大学

学位级别：硕士

圩堤是平原地区防洪排涝的传统设施,历史悠久、效益显著。快速城市化进程中,由于规划管理滞后,河道被填埋的现象屡禁不止,圩区水系中出现了很多断头河浜,河网水动力条件差,成为平原河网水质不好乃至黑臭的重要原因。开展圩区水动力提升... 详细信息

圩堤是平原地区防洪排涝的传统设施,历史悠久、效益显著。快速城市化进程中,由于规划管理滞后,河道被填埋的现象屡禁不止,圩区水系中出现了很多断头河浜,河网水动力条件差,成为平原河网水质不好乃至黑臭的重要原因。开展圩区水动力提升的研究并实施相关工程,是圩区水环境综合整治的关键内容之一。本文针对闸泵调度、河浜连通、节点优化三种河网水动力提升方案开展了优化设计的计算方法研究和实际应用的探讨。对河道长度、断面形状等基础信息进行数字化处理的基础上,以闸泵开启规则作为圩区边界条件,用人工试错法率定河道曼宁粗糙系数,应用Info Works ICM软件中的水动力模块建立河网水动力模型。以平均流速和有效流动长度为指标,通过模型计算结果的敏感性分析,确定闸开闭方案;建立费用目标优化模型,用分支定界法求解,确定泵开闭方案;以死水段（流速小于0.005m/s的河段）和活水段（流速大于0.1m/s的河段）长度占比为评价指标,通过水动力模型计算,确定最佳闸泵联合调度方案。按全圩区范围内断头浜可以与相邻断头浜连通、与相邻河网节点连通、与河道新增节点连通三种方法,试算圩内死水段和活水段长度占比,确定连通方案;按有相邻断头浜且断头浜数目较多为条件,将圩区划分为若干片区,先计算各片区内连通的结果,再将各片区的最佳方案整合后计算整体连通的效果。应用这两种试算方法,通过水动力模型计算,确定最佳的河浜连通方案。建立了一种基于水头损失的复杂河网系统中节点水动力条件的计算方法,在圩内河道水流速度相同的理想条件下,将河道的沿程水损和最大局部水损换算成河道交汇点的综合水损系数。通过节点综合水损系数的计算,确定实施深槽-浅滩序列的节点,改善这些节点的水动力条件。将应用水动力模型设计闸泵调度和河浜连通方案、应用综合水损系数法设计节点优化方案的研究成果在昆山市吴淞圩河网水动力提升工程中具体实施。最佳闸泵调度方案:闸每天开启2h,涉及马庄港站闸、青龙港站闸、西泾防洪闸和尤泾北站闸;泵每天开启2.6h,涉及大渔南站、顾塘站闸、九曲港站闸、南虞站闸、西尤泾站闸、尤泾南站;泵开启0.5h后开启闸。最佳河浜连通方案:姚家港片区、甲鱼娄片区、牛车浜片区、老小渔河片区、赶泾河片区五个片区按局部最优方案连通,片区外的8处断头浜与相邻新增河道节点进行连通。筛选出综合水损系数较大的19个节点,构建深槽-浅滩序列。

关键词：圩区水动力水利调度水系连通

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城镇圩区排涝泵站群日常运行方案优化

农业工程学报 2014年第17期30卷 141-148页

作者：刘静森程吉林龚懿扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225009

为降低城镇圩区排涝泵站群日常运行能耗,提出排涝站群总能耗最小的多方案试验选优、圩外河道水位控制去劣的优化运行调度方法。将圩区泵站群分组作为试验因素、每组泵站的开机方案为试验水平,以泵站群总能耗为试验结果开展正交试验,对... 详细信息

为降低城镇圩区排涝泵站群日常运行能耗,提出排涝站群总能耗最小的多方案试验选优、圩外河道水位控制去劣的优化运行调度方法。将圩区泵站群分组作为试验因素、每组泵站的开机方案为试验水平,以泵站群总能耗为试验结果开展正交试验,对试验结果应用正交分析得到泵站群若干种优化运行方案序列,选择总能耗最小且满足圩外河道的水位控制要求的方案为最优运行调度方案。以上海市城区某区域为实例,应用优化方法编制了2种潮水过程、4种降水条件下的优化调度预案;在不能利用潮水自排的最不利水文工况下,应用优化调度方案与现行调度方案相比,总电功耗最大可节省12%。通过开展优化调度方案与现行方案的节能效益比较,验证了现行方案的合理性并对现行方案提出了优化建议。一方面可为城镇圩区水行政主管部门优化日常调水预案提供参考,另一方面也为丰富和完善排泵站群优化调度方法的理论研究作了有益尝试。

关键词：排水降雨优化圩区泵站群排涝正交试验运行能耗