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云南省九湖流域低污染水总量、类型及利用现状分析

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 889-896页

作者：邹凯波杨智彭菲戍国标肖复晋李锐云南省水利水电勘测设计院有限公司云南省水利水电勘测设计研究院

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析... 详细信息

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析。结果表明:1)九湖流域内产生的低污染水总量为150736.07万m^(3),其中城镇污水处理厂尾水水量为82544.14万m^(3),农田径流排水水量为68191.93万m^(3)。2)九湖流域低污染水回用总量为46279.44万m^(3),回用率为30.70%。城镇污水处理厂尾水回用率为54.46%,其中滇池流域回用率最高,其尾水主要用于景观用水,其次是农业灌溉和城市杂用;农田径流排水回用率为1.94%,主要是通过建有调蓄带的洱海、抚仙湖、杞麓湖、星云湖等流域实现回用,其中星云湖流域农田径流排水回用量最高。3)九湖流域低污染水回用还有很大空间,不同湖泊流域可根据产业结构及发展定位设立不同的低污染水回用目标,加强对农田径流排水的水质监测;根据不同时期农田径流排水水质,科学合理确定农田径流排水用途和去向,充分利用调蓄带的拦蓄储存净化功能,加强污水处理厂尾水、农田退水、初期雨水之间的综合利用。建议在九湖流域内选择典型地区开展低污染水利用配置试点工作,通过试点示范总结成功经验,形成可复制、可推广的低污染水资源化利用模式,促进流域内低污染水资源回用。

关键词：云南省九湖低污染水资源化利用回用率农业灌溉

MARS模型在渭河流域参考作物蒸散量计算中的适应性研究

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节水灌溉 2024年第2期 17-24页

作者：葛杰周晓平王晶曹绮欣曹钧恒陈至立冯家豪中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 咸阳市水利水电规划勘测设计研究院陕西咸阳712000

为有效提高气象资料缺失时渭河流域参考作物蒸散量(ET_(0))计算精度,选取流域及附近20个气象站58 a(1960-2017年)逐日气象资料,基于不同气象要素组合,构建16种基于多元自适应回归样条(MARS)的ET_(0)计算模型,并将计算结果与Hargreaves-S... 详细信息

为有效提高气象资料缺失时渭河流域参考作物蒸散量(ET_(0))计算精度,选取流域及附近20个气象站58 a(1960-2017年)逐日气象资料,基于不同气象要素组合,构建16种基于多元自适应回归样条(MARS)的ET_(0)计算模型,并将计算结果与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型进行对比,评价MARS模型在渭河流域的适应性及可移植性。结果表明:MARS模型能很好地甄别ET_(0)与各输入因子间的非线性关系,MARS2(T_(max)、T_(min)、R_(a))计算精度(平均MAE为0.225 mm/d,平均RMSE为0.327 mm/d,平均R2为0.897)能满足应用要求,模型精度随输入气象要素数量的增加而升高;输入因子中引入地球外辐射R_(a),可明显提高MARS模型精度;在输入因子相同时,MARS模型精度高于Hargreaves-Samani、Irmark-Allen和Makkink模型;MARS模型在渭河流域具有很强的泛化能力和可移植性。因此,气象资料缺失时基于MARS建立的ET_(0)计算模型可作为渭河流域ET_(0)计算的推荐模型。

关键词：渭河流域参考作物蒸散量多元自适应回归样条可移植性 ET_(0)模型地球外辐射R_(a)

基于SBAS-In SAR技术的澜沧江哑贡倾倒体变形演化特征

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岩石力学与工程学报 2024年

作者：罗军尧朱国金冯业林向天兵陈光明黄青富杨旸杨太强中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司中国水利水电科学研究院中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

为研究我国西南深切河谷地区倾倒变形体变形演化特征，本文以澜沧江上游某大型水电站泄洪出口区附近的哑贡倾倒变形体为例，在现场地质调查的基础上，利用SBAS-In SAR技术分析了2021年1月至2023年4月期间共53景Sentinel-1A升轨SAR影像... 详细信息

为研究我国西南深切河谷地区倾倒变形体变形演化特征，本文以澜沧江上游某大型水电站泄洪出口区附近的哑贡倾倒变形体为例，在现场地质调查的基础上，利用SBAS-In SAR技术分析了2021年1月至2023年4月期间共53景Sentinel-1A升轨SAR影像数据，并结合高清卫星影像、高精度数字高程数据、地表形变监测、降雨监测等数据，深入研究了哑贡倾倒变形体的变形演化特征。结果表明：(1)哑贡倾倒变形体目前处于持续加速变形阶段，研究期间年变形速率介于-49.96 mm/y～-0.70 mm/y之间，累计最大形变量为-106.97 mm，极强和强变形区域主要集中在海拔2 400 m以上区域，占比高达42.75%;(2)雨季的地表月平均变形量是旱季的1.71倍，持续降雨对促进斜坡变形的发展是较为突出的因素之一；(3)受澜沧江及木水河双向下切、地质构造及地层岩性的控制，岩体倾倒变形具有明显的时空差异性，主要表现为地表变形量随海拔的上升而增加，且澜沧江侧岩体变形量大于木水河侧；(4)研究区中部的玄武岩有效降低了斜坡下部板岩、砂岩的整体变形速率，岩体在纵向上的“软岩–硬岩–软岩”这一岩层分布特征对提高斜坡稳定性起到了重要作用。

关键词：边坡工程倾倒变形体 SBAS-InSAR 层状岩体形变监测变形演化特征

基于时序运行模拟的水火风光储互补系统电源优化配置

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水力发电学报 2024年第3期43卷 71-83页

作者：姜梦妍王筱董闯王社亮周恒高洁中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司博士后科研工作站西安710065 水电水利规划设计总院北京100120

系统时序运行模拟是水火风光储互补系统电源规模优化配置的关键环节。对于水火风光储多能互补系统8760逐小时运行模拟,按照小时尺度构建的模型规模很大,直接求解困难。本文提出按时间尺度逐层分解、递进优化的高效求解算法,精确模拟系... 详细信息

系统时序运行模拟是水火风光储互补系统电源规模优化配置的关键环节。对于水火风光储多能互补系统8760逐小时运行模拟,按照小时尺度构建的模型规模很大,直接求解困难。本文提出按时间尺度逐层分解、递进优化的高效求解算法,精确模拟系统全年逐小时调度运行过程。在此基础上,构建双层规划模型对由风电、光伏、水电、火电、抽水蓄能、梯级水电站混合式抽水蓄能和电化学储能等电源组成的并网多能互补系统的电源容量进行优化配置。将模型应用在青海省电网系统中,对风电、光伏、抽水蓄能电站和基于水电站的可逆机组容量进行优化,得到电源最佳配置方案。

关键词：水火风光储多能互补容量配置时序运行模拟双层优化电力系统优化调度

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基于生态价值的水资源资产价值核算方法研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：洪明海刘辉严涛杨荣芳苏海鹏吴名剑郝志斌李析男齐云飞冯楚桥余晓敏贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司

【目的】合理确定水资源资产价值是地方领导干部离任审计和实现水资源所有权委托代理的重要基础，针对水资源资产价值核算范围不具体、方法多、规则不统一等问题。【方法】结合水资源的特性和资产属性，明确了水资源资产的核算边界；考... 详细信息

【目的】合理确定水资源资产价值是地方领导干部离任审计和实现水资源所有权委托代理的重要基础，针对水资源资产价值核算范围不具体、方法多、规则不统一等问题。【方法】结合水资源的特性和资产属性，明确了水资源资产的核算边界；考虑水资源的生态价值，建立了包括水量、水质净化、生态水、气候调节、洪水调蓄等5项核算内容的水资源资产核算方法，并将方法应用于贵州省白甫河流域。【结果】方法计算的水资源资产价值为19.58亿元，其中，水量价值5.44亿元、气候调节价值5.15亿元、洪水调蓄价值3.15亿元、水质净化价值1.37亿元、生态水价值4.46亿元。【结论】结果表明，相较于单方水产值法、用水量价格法和生态产品价值法等3种比较常见的核算方法，考虑水资源可利用量、河道内用水量和服务人类活动水量3部分的水资源资产核算边界相对更合理；将生态水虚拟为生活、农业、工业的价值方法充分体现了生态水的占用成本，操作性更强。该方法可为水资源增值保值和水资源高效管理提供科学依据。

关键词：水资源资产价值核算模型生态价值

LSTM模型在嘉陵江流域参考作物蒸散量计算中的适用性研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：葛杰康秀白钰张晓鹏董超超王晶咸阳市水利水电规划勘测设计研究院河北天和咨询有限公司中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

为有效提高缺乏气象数据时嘉陵江流域参考作物蒸散量(ET0)计算精度，选取流域及周边20个气象站58a(1960—2017年)逐日气象数据，基于不同气象要素组合，构建16种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)的ET0计算模型，并将其... 详细信息

为有效提高缺乏气象数据时嘉陵江流域参考作物蒸散量(ET0)计算精度，选取流域及周边20个气象站58a(1960—2017年)逐日气象数据，基于不同气象要素组合，构建16种基于长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)的ET0计算模型，并将其与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allend等3种在嘉陵江流域计算精度较高的模型进行对比，研究LSTM模型在嘉陵江流域的适用性。结果表明：(1)LSTM模型能精准地捕捉输入参数与ET0之间复杂的非线性关系，基于最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)和地球外辐射(Ra)建立的LSTM2模型计算精度能达到应用要求(MAPE平均为14.6%，RMSE平均为0.476 mm/d，NSE平均为0.891，R2平均为0.903)，模型计算精度随输入气象要素数量的增加而升高。(2)模型输入参数中增加Ra，可有效提高模型计算精度(MAPE平均降低17.3%，RMSE平均降低11.1%，NSE平均升高0.779%，R2平均升高0.715%)。(3)基于最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、地球外辐射(Ra)和日照时间(n)构建的LSTM12模型是嘉陵江流域缺乏气象数据时最适宜的ET0计算模型。(4)LSTM模型的计算精度均优于相同输入参数依赖下的Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型。(5)LSTM模型在嘉陵江流域具有很强的可移植性，不同气象站点建立的LSTM相互移植时，能保持较高精度(MAPE低于7.42%，RMSE低于0.242mm/d，NSE高于0.972，R2高于0.980)。因此，基于长短期记忆网络(LSTM)建立的ET0模型在嘉陵江流域具有很好的适用性，可作为气象数据缺乏时嘉陵江流域ET0计算的推荐模型。

关键词：嘉陵江参考作物蒸散量缺乏资料 LSTM 适用性

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水泵水轮机非同步导叶启动工况三维模拟研究

中国农村水利水电 2024年第3期 231-237页

作者：杨志炎方红弓路家廖庭庭上海勘测设计研究院有限公司上海200434

水泵水轮机低水头启动时,空载工况附近S特性明显,工况点进入后,机组宏观参数易发生振荡。为研究低水头启动工况机组快速稳定的内流机理,设置非同步导叶,引入调速器参数,通过三维模拟分析启动全过程宏观参数、压力脉动与流态的演变规律... 详细信息

水泵水轮机低水头启动时,空载工况附近S特性明显,工况点进入后,机组宏观参数易发生振荡。为研究低水头启动工况机组快速稳定的内流机理,设置非同步导叶,引入调速器参数,通过三维模拟分析启动全过程宏观参数、压力脉动与流态的演变规律。结果表明,启动过程初期导叶同步开启,转速较小,转轮叶道内产生大范围失速涡,压力呈低频高幅值波动;转速上升过程中,流态逐渐平顺,压力脉动逐渐降低;进入调速器调节阶段后,工况点进入S区,压力脉动呈高频高幅值,而非同步导叶破坏了无叶区产生的高速水环,促使机组快速稳定。

关键词：水泵水轮机启动过程非同步导叶流态压力脉动

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网络型地下隧洞群控排烟策略优化仿真研究

煤炭学报 2024年

作者：安瑞楠林鹏夏勇王鑫张伟锋张超张帅中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司火箭军研究院清华大学水利水电工程系

针对网络型地下隧洞群结构烟气控制难题，建立了“四穿六”网络型隧洞群全尺寸模型，对竖井自然散烟、机械通风排烟、挡烟垂壁防烟三种典型策略下的烟气蔓延及温度分布特性开展仿真研究。结果表明：1）竖井自然散烟策略下，烟气蔓延路... 详细信息

针对网络型地下隧洞群结构烟气控制难题，建立了“四穿六”网络型隧洞群全尺寸模型，对竖井自然散烟、机械通风排烟、挡烟垂壁防烟三种典型策略下的烟气蔓延及温度分布特性开展仿真研究。结果表明：1）竖井自然散烟策略下，烟气蔓延路径与构筑物断面尺寸直接相关，主要沿水工隧洞传播；非竖井区烟气与空气分层明显，高温烟气沿顶部稳定传播，中下部低温新鲜空气传输至火源位置补给，竖井区域烟气与空气分层破坏，烟气卷吸程度加大，温度降低；在竖井下游区域具有一定的排烟能力，但范围有限，隧洞群整体控烟能力弱。2）机械通风排烟策略下，火源上游区域烟气层高度升高，烟气抑制区沿水工隧洞蔓延能力减弱，大部分烟气向火源下风向蔓延，竖井内部温度升高，竖井下游出现烟气“低温区”；机械通风排烟与竖井散烟路径一致，竖井自然散烟能力增强，安全救援能力得到一定提升，但整体控烟能力较弱。3）挡烟垂壁防烟策略下，烟气蔓延减缓，在单隧洞蔓延阶段，改变了烟气主要沿水工隧洞传播的特性，该阶段烟气整体可控性强；在烟气网络未贯通阶段，存在较强的烟气逆转现象，竖井及挡烟垂壁的耦合控烟作用，明显削弱火源下游烟气抑制区域的蔓延强度，竖井散烟和机械通风排烟能力增强，整体可控性较高；在烟气网络已贯通阶段，烟气大范围蔓延，挡烟垂壁防烟效果不明显，但提升机械通风速度可直接削弱烟气经由施工支洞向上游水工隧洞蔓延的能力，烟气整体可控性一般。在安全救援路径设计上，火源下游烟气促进区域为竖井散烟和通风排烟的主要路径，考虑人烟路径分离，设计施工支洞主通道和旁侧通道分别为安全救援和烟气蔓延通路，水工隧洞中可经由横通道向远离火源通道逃生。本研究成果对同类工程防排烟策略及安全救援设计具有参考意义。

关键词：网络型隧洞群控排烟策略竖井自然散烟机械通风排烟挡烟垂壁防烟

勐海灌区供水水库多时间尺度入库径流丰枯遭遇下调水分析

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：刀海娅田宇阿长松蒋汝成孙治才云南省水利水电勘测设计研究院云南省水利水电勘测设计院有限公司

通过Copula函数进行建模，采用水文上常用的5种边缘函数对勐海灌区内三座重要水库在不同时间尺度下的入库径流进行边缘分布拟合，并由Copula函数对三座水库不同时间尺度下的最优边缘分布进行联合分布的构建，由最佳Copula函数求解两两... 详细信息

通过Copula函数进行建模，采用水文上常用的5种边缘函数对勐海灌区内三座重要水库在不同时间尺度下的入库径流进行边缘分布拟合，并由Copula函数对三座水库不同时间尺度下的最优边缘分布进行联合分布的构建，由最佳Copula函数求解两两水库在不同时间尺度下的入库径流丰枯遭遇概率，最后通过最小月平均流量法计算的径流量经Tennant法评价后，将其作为灌区内水库调水的标准。主要得出：三座水库在同一时间尺度下的最佳Copula函数均为Clayton Copula函数。同一时间尺度下三座水库两两丰枯遭遇概率组合中，丰枯同步的概率均大于丰枯异步的概率。在所有丰枯遭遇概率组合中所有时间尺度下三座水库两两均为同枯的概率最大，表明灌区内三座水库在丰枯遭遇组合中同为枯水年的可能性最大。非汛期和汛期三座水库由最小月平均流量法计算的径流量在Tennant法评价标准中基本符合生态需求，其结果可作为灌区水库调水的标准。在这一标准下，曼满水库在上一年12月份和2010年1月份无法向灌区进行大量供水，只能通过曼桂和那达勐水库向灌区进行供水调度。2011年非汛期三座水库均可向灌区进行供水调度。2010年、2011年汛期7月和8月三座水库均为丰丰遭遇，可以向灌区进行大量供水调度。除2010年、2011年7月和8月外，三座水库均为枯枯遭遇，在满足入库河流河道生态系统条件下，三座水库均可以对灌区适当进行供水调度。该研究成果可为勐海灌区供水水库群调水提供参考依据。

关键词：边缘函数 Copula函数丰枯遭遇生态径流调水分析