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[成果] 1800290006 湖北
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:南水北调工程是实现国家水资源优化配置的重大战略举措,工程横跨多个流域和地区,地质、环境条件复杂,建筑物类型众多、运行条件复杂,供水保障要求高。自通水以来,沿线省市对其依赖程度与日俱增,已成为沿线重要城市和地区的主供水源。运行期间,若发生工程事故或险情,将造成巨大经济损失和不良社会影响。针对南水北调工程特点和要求的应急抢险和快速修复成套技术与专用装备面临着一系列技术难题亟待解决。 输水状态下渠道衬砌结构损坏快速修复关键技术与装备研究。 渠道边坡和渠堤工程应急抢险快速修复关键技术与装备研究。 输水建筑物和控制建筑物应急抢险与加固修复关键技术研究。 排洪建筑物应急抢险快速修复关键技术与装备研究。 平原水库工程除险抢护关键技术研究。 基于云技术的工程应急抢险与调度决策支持系统研究。
[成果] 1800260185 北京
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:该项目属于水利工程和测绘科学与技术领域。位于云南省金沙江下游的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝梯级水电站总装机容量相当于两座三峡电站,形成了世界级的巨型水库群。水文、气象、泥沙、水质、地形、遥感等多源、多类、多维、多时态、多主题海量信息的实时管理、分析、预测预报及服务,是水电站规划、设计、建设与水库群联合调度运行的重要基础和关键技术难题。针对信息共享难和服务静态、滞后、单一等问题,依托多个国家级、省部级项目,中国三峡建设管理有限公司等基于传感网和时空大数据前沿技术,首次提出了基于传感网的巨型水库群水文泥沙综合信息智能服务理论与方法,研发了水文泥沙综合信息智能服务平台。主要创新点如下: (1)建立了全空间域多网融合的水文泥沙综合信息智能服务体系,首次提出了面向水库群水文泥沙综合信息感知的传感网共享信息模型,构建了多源异构感知信息的海量数据管理技术体系和基于“互联网+”模式的综合信息数据库,实现了水文、气象、泥沙和地形等海量全要素信息高效管理与在线服务。 (2)首次构建了全方位、全时域和高精度水文泥沙实时分析与预测预报模型库,提出了面向巨型水库群水文泥沙多尺度、全要素的100多种实时分析与预测预报算法,形成了100余种系列产品,预测预报准确率由85%提高到95%以上。建立了基于传感网的感知-分析-预测服务组合的多级预测预报方法,大大提高了效率,防汛会商决策过程由40分钟缩短到20分钟。 (3)构建了基于虚拟传感器池的时空信息服务环境,研发了国内首个满足水库群建设、运行和管理需要的水文泥沙综合信息智能服务平台,形成了面向多层次用户虚实融合的海量信息按需智能服务新模式,实现了面向巨型水库群规划、设计、建设和运行及蓄水发电、防汛抗旱和生态环境保护的“按需智能”服务。 获授权发明专利14项、软件著作权16项;出版专著5部,发表论文112篇(SCI 38篇),参、修编行业标准6项。基于项目成果,金沙江下游梯级水电站充分发挥了发电、防洪、灌溉、航运等综合效益,为保障云南省防洪安全、用水安全、能源安全、生态安全发挥了重要作用,社会经济效益十分显著。该系统已接入长江防总和三峡集团共享平台,在长江流域防洪、水资源管理与巨型水库群联合调度等得到了推广应用,大大提高了工作效率与管理水平,近2年发电、生态环境效益达1亿元以上。 第三方评价认为:成果整体达到国际先进水平,其中传感网共享信息模型、水文泥沙综合信息智能服务技术达到国际领先水平。
[成果] 1800240561 江苏
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:该项目成果属于水力机械技术领域,广泛应用于跨流域调水、城市供排水、农业灌排、水环境改善等工程领域。中国泵站装机总功率近8000万kW,规模世界第一,消耗能源巨大。但泵站现场实测效率平均仅为58%左右,低于部颁标准7个百分点以上。大量泵站由于旋涡、回流引起水力振动,严重危害泵站安全。1992年南水北调工程前期研究以来,重大调水工程建设持续增长;2011年中央1号文件要求全面建成防洪抗旱体系,防洪防旱、调水工程和大型泵站更新改造的实施不断推进大型轴流泵站的新技术需求。 项目组历经20余年,在国家科技支撑计划、国家自然科学基金和国家、省重大工程研究等项目的支持下,一直致力于大型轴流泵站高效、安全关键技术的研究,解决了众多理论和复杂工程技术难题,取得了重要原创成果。 主要创新点有: (1)发明了轴流泵叶轮全工况设计方法,创建了轴流泵水力模型自动优化设计和数控加工成型的一体化集成技术。研发了系列化高效轴流泵水力模型,模型泵最高效率达86. 35%,高于国际同类模型泵,分别超过日本日立公司和荷兰斯托克公司模型泵最高效率2.17和2.45个百分点,高效区拓宽20%左右。 (2)发明了泵装置出水流道的自动优化方法,研发了以最小流阻损失为目标的泵装置关键构件优化设计技术。发明了高效S形轴伸贯流泵装置,模型泵装置最高效率达83. 55%,高于同类泵装置9个百分点。研发了曲面扩散立式双向轴流泵装置,模型泵装置最高效率达73.39%,高于同类泵装置8个百分点。 (3)国内外首次获取了泵进水旋涡的三维流动结构,揭示了旋涡的强迫涡特征和旋涡运动机理,探明了泵站进水回流的运动规律,率先研发了进水流道消涡栅、导流墩和前池底坎、导流柱等多种泵站进水防消涡和回流调控技术,解决了大型泵站机组振动和前池淤积等复杂技术问题。 (4)创建了以泵装置水力性能最优为目标的等扬程水泵选型新方法,实现了水泵与泵装置高效区的精准匹配,显著提高泵装置效率。发明了水泵变角性能预测方法,提出了水泵变角调节公式和求解相关指数的数学模型,填补了该领域该项技术空白。 成果已在国家南水北调、江苏省江水北调、引江济太和粤港供水等重大调水工程及浙江、安徽、新疆等11个省(市、自治区)160多座轴流泵站中得到了成功应用。主要成果已转让日本HITACHI的日立泵制造(无锡)有限公司、德国KSB集团上海凯士比泵有限公司及上海凯泉泵业(集团)有限公司和江苏航天水力设备有限公司等多家国内泵行业领先企业;进出水结构优化和防消涡技术为丹麦GRUNDFOS PUMP格兰富水泵(苏州)有限公司采用。2016-2017年取得直接经济效益6.52亿元,间接经济效益21.6亿元,调水排水受益城市有南京、苏州、无锡、扬州、泰州、徐州和深圳等20多座大中型城市,灌溉排涝受益覆盖面积4600多万亩,防灾减灾、经济安全、环境生态等社会效益显著。申请发明专利23项,授权发明专利12项,授权实用新型专利21项,软件著作权11项,编写水利行业标准3部,发表论文297篇,培养研究生96人。
[成果] 1800300197 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:水源地受咸水入侵影响的地区。 基本原理: 构建了基于潮汐河口多点同步实时盐度监测数据的咸潮入侵预测技术,通过上游水库泄水抑咸与蓄淡水库避咸相结合的策略,有效提高潮汐影响水源的原水氯化物达标率和取水效率。该技术解决了潮汐影响地区水源地盐度超标与水量保障之间的矛盾,在保证水源氯化物达标的同时,有效节约了水资源。 关键技术: 该技术重点解决了强潮河口盐度的有效模拟和预报及重点水源区域水动力盐度三维数值模拟等技术难题,提出了特殊枯水大潮组合条件下规避咸潮风险的调度方案,研发了考虑水源地水质要素的水库多泵轮启技术,实现了跨区域蓄淡水库避咸控制多点集中监控信息远程无线传输。该技术能够保证即使在枯水大潮期间,水源地原水的盐度仍可达标。 技术工艺: 该组合工艺根据水源地咸水入侵情况,包括水库水资源抑咸调度和蓄淡水库避咸取水调控两部分。监测潮汐河流咸水入侵自动实时检测数据,及时准确获取水源地盐度场;通过开展水动力-盐度耦合咸水入侵模拟,揭示强潮河口水质三维时空分布规律;基于海域潮汐条件和水能利用的咸潮预测,确定合理的水库泄水量,实施水库水资源抑制咸水入侵的优化调度;当在枯水大潮时期,上游水库泄水不足以完全抑制水源地咸水入侵时,需启动蓄淡水库的避咸调度,根据实测水源地氯化物值、实验室预报咸度入侵值及水库水位三值,取水泵站启动“多泵轮启技术”,实现安全取水时段、水泵负荷、水库蓄淡水量最优。
[成果] 1700441733 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:针对富春江船闸改造加固工程特点与难点,从方案设计、薄壁闸墙抗渗砼施工、大空间输水廊道加固、大面积砼衬钢板加固、新旧输水系统衔接、动水闸门启闭机改造等方面开展研究,形成了既有船闸升级改造施工成套技术。该成果主要创新点如下:研发了凝结时间长、粘结强度高的新老混凝土界面剂,提出了"老化混凝土凿除、化学植筋挂网、刷涂界面剂和新浇贴面细石纤维混凝土相结合"的加固方法,解决了老船闸大面积超薄贴面混凝土加固技术难题;提出了铜止水与橡胶止水相连接的技术方案,研发了专用模具,保证了新老船闸结合部止水效果;首次提出了"平面渐扩"+"大衔接池"的新老输水系统衔接方案及"顶扩体型"的阀门段布置型式,解决了新老船闸输水系统衔接问题,廊道水流条件较好,空化得到有效抵制,保障了工程工作阀门的安全运转。并通过原型观测,经反复调试,得到了高水头船闸工作阀门开启历时曲线,为同类船闸调试提供了借鉴。对下沉门动水关闭系统中的下沉门的结构进行了设计研究,并对下沉门动水闭门工况进行了验算,提出了动水门安装过程中的具体施工工艺和控制措施,并通过专家论证方案进行了老船闸动水闸门试验,可在最不利工况下进行动水启闭,为大坝安全运行提供了新的思路。
[成果] 1700550637 湖北
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:盘石头水库工程于1999年底开工兴建,2007年6月底下闸蓄水。工程蓄水9年多时间里,尽管采取了降低水库水位运行措施,但右岸鸡冠山单薄山体仍存在明显的绕坝渗漏问题,严重威胁了右岸两条泄洪洞的结构安全。鸡冠山渗水是盘石头水库遗留问题,1999年水利部批复初步设计时指出:对鸡冠山单薄分水岭渗漏水问题,应在工程运行后,观测其渗漏水程度,确定处理范围及措施。为保证水库的安全运行和防洪、供水等正常功能的发挥,对右岸鸡冠山进行渗水处理及对泄洪洞进行加固是十分必要和迫切的。鸡冠山帷幕设计为前后两排,排距1.5m,孔距1.5m,断层带及渗水严重地段加强灌浆,帷幕加密至三排,设计防渗标准为3Lu。右岸鸡冠山单薄分水岭地质条件复杂,库岸陡峻,帷幕轴线距库岸最小距离5m左右,施工过程中库水位上涨10m左右,动水条件下,存在严重的外漏等不利条件,成幕难度大等诸多技术难题,需立项研究解决,以确保工程施工的顺利进行。
[成果] 1700460092 福建
[R12, TU99] 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该项目研究成果为治理农村生活污水提供了一项效果良好经济可行的生物绳净化槽技术措施,为治理农村雨水与面源污染提供了一种切实可行的新型LID排洪沟,为预防和治理水体富营养化筛选出了有效的植物生态浮床,同时为供水部门建立有效的嗅味控制和管理策略提供了科学技术基础,从而可在源头上实现对农村生活污水与雨水面源污染的治理,同时在末端上加强河流/水库水体富营养化的防治,并有效控制水华突发时水体中一些有害的次生产物的产生。项目研究成果形成了一个从源头至末端的饮用水水源地水质安全保障技术体系,该成果可有效促进饮用水水源地的水质安全保障,提高市民的饮水安全,因此,具有十分良好的社会效益。
[成果] 1700450262 广西
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:课题来源于广西自然科学基金青年基金项目“漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响”,课题任务书编号:2012GXNSFBA053140。研究目的与意义:在全球气候变化的背景下,人类活动加剧,频繁改变流域下垫面的时空分布,从而改变水循环的时空分布格局。流域尺度的水文响应是水循环研究的一个重要支撑点。基于流域的水文响应过程研究作为流域水资源综合开发利用、流域土地利用类型的集成管理基本依据,不仅具有重要的实践意义,而且从科学研究的角度讲,它是从宏观全球尺度向微观尺度的过渡,是连接微观和宏观研究的重要纽带,也是尺度过程的焦点。定量评价漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响,探讨漓江上游合理的土地利用/覆被变化空间分布格局,不仅对于预测与评价未来气候和土地利用/覆被变化对漓江流域径流的影响非常关键,而且对于在全球变化背景下,区域土地利用规划以及水资源的可持续利用也有着极其重要意义。主要论点与论据:漓江上游河川径流丰枯变化基本规律。通过集对分析(Set Pair Analysis,SPA)表明,漓江流域上游各季节径流丰枯分布主要表现为平水年占优,尤其为秋季径流。基于信息扩散理论,漓江流域上游夏、秋两季径流发生季节性旱涝的周期相比春、冬两季更短、风险更高。漓江上游气候和土地利用/覆被变化对河川径流的影响。漓江上游流域春、夏和秋季三个季节的径流主要受降雨的影响,其中,春、秋季节径流的减少主要是由于季节性降雨量的减少导致。而冬季径流主要受人为活动主导,特别是水库对径流的调节作用。1986年至2007年间,人类活动特别是水库增加了19.04%的冬季平水及丰水径流。同时提出,漓江流域最少需要保持107mm或38m<'3>/s的径流量才能满足下游流域水资源的需求。漓江上游流域土地利用/覆被变化对流域径流的影响。通过分析2000年前后十年流域径流流量过程曲线(Flow Duration Curves,FDC)发现,2000至2010年间,流域土地利用/覆被变化相比于1991至2000年间减少了流域平水及丰水径流,减少了16.59%,而枯水径流的维持应该归功于流域上游水库枯水季节的补水工程。基于近十年(2000-2010)流域气候和土地利用/覆被变化对漓江上游河川径流影响预测。从多年平均气候和土地利用/覆被变化对流域径流变化的影响来看,流域径流呈增加的趋势,气候变化对流域径流增加的贡献率为13.46%,而土地利用/覆被变化对流域径流增加的贡献率为-12.46%。未来漓江上游流域径流的变化依然是主要受气候变化(降雨)的影响,而土地利用/覆被变化对流域径流的变化而负作用。因此,在通过生态文明建设寻求可持续发展的今天及未来,需要科学、合理规划好流域土地利用格局,使土地利用/覆被变化对流域径流的影响为正能量的促进作用,利于区域生态环境、水资源的可持续发展。创见与创新,社会经济效益及存在的问题:定量评价了气候和土地利用/覆被对流域径流的影响;气候变化对流域径流增加的贡献率为13.46%,而土地利用/覆被变化对流域径流增加的贡献率为-12.46%。通过该项目的实施,主要提出流域气候和土地利用/覆被变化对水资源的影响,为水利及林业部门提供科学依据及技术支撑,暂无显著的社会经济效益。由于遥感影像数据(Landsat)分辨率的影响,无法分辨不同森林类型的面积变化对河川径流的影响,因此无法提出合理的森林类型分布格局对流域水资源的可持续利用影响。
[成果] 1700440027 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:通过震源位置和速度结构联合反演,分阶段对珊溪水库地壳速度结构进行成像,得到了珊溪水库及周边地区的三维速度结构、精定位地震目录,确定了珊溪水库地震发震构造。引入基于Gassmann方程的流体替换方法,计算得到珊溪水库流体扩散率和岩石孔隙度。引入模糊数学方法研究水库水位变化与地震活动的关系,结合地震震中迁移、震源机制变化、日月引潮力调制、水库地震与区域地震活动起伏之间的相关关系研究,划分了地震活动的三个阶段,给出了每一阶段的主要特征和影响因素。通过对发震断层的渗透结构、周围岩体类型以及两者的组合形式进行野外地质调查研究,修改完善了珊溪水库区地震构造分布图,建立了珊溪水库水文地质结构的概念化模型,探讨了水文地质结构对诱发地震的制约作用,给出了珊溪水库诱发地震的发震机理,以及水库诱发地震评价与预测的方法。
[成果] 1700440510 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:该项目为2015年度浙江省住房和城乡建设厅建设科研自筹项目。随着水库作为饮用水源地的地位日益上升,因关乎饮水健康人们越来越关注水库水体富营养化以及带来的藻类(水华)问题。要科学进行水库安全运行管理以及富营养化防治研究首先必须摸清高发期藻类群落的生消演变过程以及水质关联指标变化的规律,国内对水库藻类群落演替情况的研究往往比较宏观,一般只重点关注生物量高、水体中优势种群明显的阶段,这样的调查只能在整体上对藻华进行分析,无法摸清完整的演替规律进而进一步探究限制藻华的关键因子。该项目通过对汤浦水库春季藻类高发期间水体藻类数量和种群进行的分区、分层连续密集跟踪监测,完整研究高发期优势藻种整个生消过程,了解优势藻种从潜伏、指数生长、稳定到衰亡的生长周期以及在整体水域分布变化的规律;同时结合水温、营养盐等主要环境因子与优势藻种生消过程的关联性分析,找到限制优势藻种生长的关键因子并进一步探究其对于藻类生长的指示作用。项目实现了预期技术目标,如下所示:合同规定的技术指标实际完成情况确定汤浦水库藻类高发期的优势藻种,摸清典型藻类种群的时空演变过程研究表明每年春季汤浦水库都会出现硅藻高发情况,优势藻种以往一直为曲壳藻,但2016年却转变成针杆藻。硅藻高发的时空分布特征为:时间上一般4月前为潜伏期,4-5月是指数生长期,稳定期非常短暂约一周后快速进入衰亡期;空间上,2015年水平方向上群落生长同起同落没有明显差异,2016年库首要先于库中库尾高发;垂直方向上藻类一般集中于上层水体(6m以上)生长。分析主要水质指标和藻种群落演变过程的相关性通过分析水温、pH、溶解氧、藻毒素、土臭素、2-甲基异莰醇、无机碳等水质指标随藻种群落演变的变化情况,提出了硅藻最佳生长温度、硅藻水华限制因子以及观察、预判藻类生长的示指标等研究结论。根据科技查新结果,项目通过对硅藻高发期间水库不同区域水体藻类生长情况所进行的连续密集跟踪,找出水库优势硅藻从潜伏、指数生长、稳定到衰亡的生长周期在整体水域分布变化的规律,以及通过对硅元素和硅藻生长的关联性研究,在确认溶解性硅是春季硅藻生长限制因子的基础上,推断其在特定水体中达到限制作用的定量浓度范围(在汤浦水库为0.5~1mg/L),进而提出在高发期可利用水体溶解性硅浓度来预判硅藻生长趋势,其研究内容在国内相关文献中未见具体述及。推广应用前景与措施:浙江省已有70%以上的城镇以水库为生活饮用水源,水体富营养化是水库主要的水质问题,且随着经济社会的进一步发展,富营养化程度以及带来藻类高发情况有进一步加剧的趋势。国内对于藻类高发(水华)形成机理、影响因素和控制方式都还在研究和探索中,由于难以准确把握藻类高发的生长周期,无法找出限制水华的关键因子,使水库安全运行管理以及后续水处理应对都显得非常被动。该项目将有助于水库管理者对硅藻水华发展趋势作出较为准确的预判,从而在库区管理、水源调度以及水处理工艺运行上采取合理、有效的措施,最终确保绍兴地区供水水质安全。同时项目研究也可为行业内水库专用水源地富营养化科学防治研究提供有益的借鉴,对提升全省饮水安全具有积极推动作用。
[成果] 1700520242 四川
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该项目属水利工程领域,为社会公益类。水利水电工程经济社会效益巨大,是支撑国计民生的基础性工程。但水利水电开发不可避免地会对生态环境,特别是水生生物造成影响。生态环境已成为水利水电工程建设的限制性因素。天然河流为水生生物提供适宜的生境,包括合适的流量过程、畅通的洄游通道、与自然繁衍相协调的水温节律、适宜的泥沙通量和溶解气体浓度等。水利水电工程由于大坝阻隔和径流调节,不同程度上会改变甚至破坏河流的生境适宜性。在水资源配置和运行调度中,如何维护水生生物必需的生存条件,满足生境对流量、通道、水温、泥沙和溶解气体的需求,是水利水电开发河流生态环境保护亟待解决的重大科技问题。该项目历时十余年,提出了一整套维护水生生物生境的关键技术,主要创新内容包括:(1)提出了维护河流水生生境连通的生态需水配置和过鱼技术。包括:构建山区河流水生生物生境水力学指标体系并探明其阈值;建立山区河流生态需水过程计算的生态水力学法;发明多种新型鱼道结构和集诱鱼流态塑造技术。为解决水利水电开发河流生态需水和鱼类过坝提供了理论依据和技术手段。(2)提出了梯级水库水温预测成套方法和低温水控制技术。包括:研发一整套高精度梯级水库水温预测模型;揭示梯级库群的水温累积规律;探明低温水减缓措施的时空效应;提出工程措施和运行调度相结合的低温水综合控制技术。为维护梯级水电站水温过程的变幅及节律提供了系统解决方案。(3)提出了宽级配泥沙计算方法和泥沙通量调控技术。包括:揭示粗化细化条件下的山区河流宽级配泥沙运动规律,并建立了库区淤积、下游冲刷的计算方法和数学模型;提出基于山区河流功能需求的泥沙调控技术。为解决水利水电开发河段泥沙通量调控问题提供了科学依据和技术支撑。(4)提出了高坝泄水总溶解气体(TDG)过饱和的预测方法与调控技术。包括:揭示了TDG过饱和生成机理并建立预测方法;探明了长江上游特有鱼类对过饱和TDG的耐受性特征;首创“控时削峰”等减缓TDG过饱和影响的调控技术。为解决水利水电开发河流高坝泄水TDG过饱和对鱼类影响问题提供了有效途径。该项目获国家发明专利17项,软件著作权5项,被编入行业技术指南和行业规范。成果在Advances in Water Resources和Journal of Hydraulic Engineering等国内外著名学术期刊发表论文300余篇;其中SCI收录117篇,他引498次;获全国百篇优秀博士学位论文。成果被鉴定为“总体达到国际领先水平”,项目中不同内容曾获省部级一等奖两项。已成功应用于金沙江中游、金沙江下游、雅砻江和大渡河等流域梯级开发,以及三峡、紫坪铺、武都、溪洛渡、向家坝、锦屏一级和锦屏二级等30余项水利水电工程,解决了流域规划、工程设计与运行管理中的生态保护关键问题,取得了显著的社会经济效益,促进了生态友好的水利水电工程建设和行业科技进步,具有广阔的应用前景和推广价值。
[成果] 1700510418 河南
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:洪水资源化是当前水库调度热点之一,通过水库汛限水位动态控制运用是实现洪水资源化的重要手段。陆浑水库是一座以防洪为主,兼顾灌溉、发电综合利用的大(I)型水利枢纽工程。对黄河中下游防洪、伊洛河流域经济社会发展具有举足轻重的作用。项目组针对流域内水资源紧缺问题,结合陆浑水库工程建设现状条件及流域内防洪、灌溉、发电、供水等综合利用需求,开展《陆浑水库汛限水位及其动态控制关键技术与应用》研究,通过历时2年的攻关,取得了大量创新性成果。主要技术内容:该项目研究针对陆浑水库运行中的洪水预报和汛限水位动态运行遇到的关键技术问题进行研究,应用水文学原理、水文预报、水文统计、水利计算、风险分析及GIS等多学科交叉的技术原理进行分析和研究,主要在水库洪水预报、水库运行调度以及水资源管理领域进行应用。主要经济技术指标如下:1.分析陆浑水库水情自动测报系统情况和运行状态,构建了陆浑水库洪水预报模型,分析了预报方案的精度和预见期。2.针对伊河流域汛期洪水特点,采用统计方法和模糊数学方法结合气象成因分析提出了陆浑水库前后汛期分界点。对陆浑水库年最大洪水、分期洪水设计值进行了计算;3.利用三门峡、小浪底、陆浑、故县水库四库联合防洪调度模型进行水库调节计算,研究确定了水库分期防洪库容。4.在现有降水、洪水预报水平及水库设计运用方式基础上,依托水库实时洪水预报,利用“预蓄预泄”方式,综合分析确定水库汛限水位动态控制范围,并选取两种汛限水位动态控制域和两种调度模式,确定了预泄调度的关键指标:预泄判别流量、预泄流量和预泄控制水位。依据实测典型洪水过程和设计洪水过程,比较不同方案下水库效益、风险率、洪灾损失、阶段末水位等指标,研究确定了水库汛限水位动态控制方案。5.从风险率和风险损失两方面建立风险评价指标,利用蒙特卡罗方法,考虑5种风险因子及15种风险因子组合,对比优选得出前后汛期汛限水位动态控制域。6.明确提出了陆浑水库汛限水位动态控制的判别条件及防洪运用方式,为编制水库调度规程提供依据。成果评价:2016年12日,河南省水利厅对研究成果进行科技鉴定,专家一致认为该项目社会经济效益显著,“总体上达到国内领先水平”。应用推广及效益:项目中所提出的观点和技术方法具有先进性、实用性和可操作性,整个研究思路和方法清晰,创新性明显。完成的“陆浑水库汛限水位及其动态控制关键技术与应用”项目研究成果已应用于本水库实时调度中,指导了水库调度实践,为陆浑水库的科学运行及调度决策提供科学支撑,2014-2015年三年间供水量和供水保证率方面有明显的提高。研究成果不仅在陆浑水库的运行调度中有良好的推广应用前景,且洪水预报、汛期分期点识别、汛限水位动态控制运用等关键技术已成功应用于故县水库、白沙和白龟山水库中,指导了水库调度实践,并产生了比较显著的社会经济和环境效益。
[成果] 1800120089 北京
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:课题以环境流量和环境容量管理与调控为出发点,研究流域环境流量保障、容量总量控制、水质水量联合调度及水工程布局优化等共性技术。以辽河流域为研究对象,针对辽河流域水文水资源及水环境特点,结合流域水资源开发利用新情势、流域生态恢复新需求和流域水工程安全管理新任务,形成辽河流域环境流量保障、容量总量控制及水工程优化布局的流域方案。针对流域水生态修复需求,按照流域水工程布局优化方案,开展水库退役示范试验(如图)。辽河流域环境流量关键技术研究与应用示范;辽河流域容量总量关键技术研究与应用示范;辽河流域水质水量联合调度关键技术研究与应用示范;辽河流域恢复河流自然生态的水工程布局优化调整关键技术与应用示范。
[成果] 1800120120 湖北
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:三峡库区突发水环境风险评估及预警示范平台构建技术体系及成果的基础上,以保障三峡库区水生态安全为目标,在流域水环境风险评估的数值模型、高效能计算、大数据管理和智能云平台上取得了一系列适用性强的创新性技术成果。流域水环境高效能计算技术。流域水环境大数据管理。流域水环境风险评估与预警模型技术。流域水环境风险评估与预警大数据平台技术。流域水环境风险评估与预警示范应用。
[成果] 1800120140 陕西
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:在全面调研分析中国城市人工水体营造工程的现状和问题的基础上,进行代表性城市典型工程案例的科学评估,判明城市水环境建设工程的误区和隐患;研究人类活动、基础设施建设与城市水系间的相互依存关系,从水质、水量、水环境功能等方面,研究维系城市良性水循环和健康水生态的基本要素及控制指标;结合水资源紧缺城市水体补水的需求,研究雨水与再生水等非常规水资源利用条件下的城市河湖入流水质安全保障技术;以生态型城市建设为目标,开展城市水环境景观系统修复与构建技术研究,提出适合于中国水资源紧缺城市水环境系统构建的技术导则等技术性规则的建议稿。采用数据库资源收集、现场调查以及定期采样实测等方法进行,调查的对象以资源性缺水的城市为主,同时也筛选了一些典型的水质型缺水城市作为对比。典型城市人工景观水体水环境监测分析。
[成果] 1800120410 天津
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:“长江上中游特大水利枢纽调控与安全运行技术研究”项目,拟解决科学问题和关键技术主要包括:研究高速水流、高压瞬变流、高水头渗流的致灾机制和演化规律,复杂运行环境下高坝结构和近坝库岸的调控响应和性能衰减规律,寻求机理研究的突破;研究枢纽运行安全多因素耦联和多信息融合的综合评估理论方法,形成理论方法的创新;研发枢纽运行安全多因素耦联监测检测新技术与装备,形成枢纽安全运行共性技术装备的突破;研究枢纽群暴雨洪水预报及应急调控技术、枢纽泄洪运行安全实时调控技术、水力发电系统耦联动力安全及智能运行技术、大水位变幅下通航运行安全优化调控技术、复杂运行环境下高坝结构性态响应与控制、特高拱坝近坝库岸长期安全稳定运行、高坝枢纽运行初期风险调控与安全保障技术、枢纽发电、泄洪、通航联合优化调控技术等,形成若干关键技术的创新和突破。并将枢纽防洪安全、泄洪安全、发电安全、通航安全、大坝安全、库岸安全、初期运行安全关键技术进行系统集成,形成综合性的特大枢纽安全运行联合调控和安全保障技术。研究内容注重发挥水文学、水动力学、结构力学、材料科学、信息传感、人工智能、计算机技术等多学科交叉的优势;融合主被动激励检测、光纤混合传感和组网的优势;以及理论分析、数值计算、模型试验、原型试验、监测反馈分析多技术手段的综合优势。以实现理论方法创新,突破水力致灾机制、耦合动力安全、坝体库岸响应性能弱化衰减规律理论障碍;实现监测仪器装备创新,突破现有测控技术在精度、频响、覆盖范围、耐久性、可靠性的共性技术瓶颈;实现安全保障技术创新,建立完整的泄洪、发电、通航、大坝和库岸系统安全监测预警体系;实现实时调控技术创新,实现发电、泄洪、通航系统运行安全性、稳定性和经济性同步提升;最终实现水利枢纽调控和安全运行系统集成技术创新。
[成果] 1700510196 河南
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该项目面向变化环境下流域水资源管理的关键科学问题,揭示了变化环境背景下流域水循环格局变化的驱动机理;科学评估了流域水资源系统在气候变化和人类活动影响下的脆弱程度和承载能力;提出了流域水资源管理适应性对策;确立了水权配置原则及模型,并进行了水市场培育研究,成果可为保障流域水安全及区域可持续发展提供科学依据。1、理论方法研究(1)探明了变化环境下东江流域水资源要素时空演变规律,构建了基于模糊分析的水资源系统脆弱性云评估模型,科学评价了变化环境下东江流域水资源脆弱性空间分布特征。探明东江流域水资源系统要素的演变规律及未来的变化趋势的基础上,构建了水资源脆弱性评价指标体系;构建了具有普适性的水资源系统脆弱性评价模糊云模型,实现了水资源系统脆弱性的影响因素从定性到定量化的转换,准确地反映水资源系统脆弱性程度,并应用模型科学评价了东江流域水资源系统的脆弱性的空间分布。(2)结合气候变化和人类活动对水资源系统和社会经济系统的影响分析,提出了变化环境下东江流域水资源管理的适应性对策。结合东江流域气候变化和生态系统的特点,将气候变化的适应性对策与经济社会等具体问题相结合,提出了针对性的适应性管理对策:把气候变化的适应性管理纳入流域总体管理方案中,建立和完善了气候变化条件下的流域生态补偿机制;将气候变化纳入区域可持续发展战略规划中,探索节能减排与适应气候变化相结合的发展道路,建立了有效的气候灾害预警预报与应急响应机制。(3)较系统地开展了流域水权水市场建设研究,确立了水权配置的原则和水权配置模型,并进行应用研究。从产权经济学角度出发,构建了基于DEA模型与议价理论的批量水权分配模型和基于FAHP理论的批量水权分配模型;采用产业组织理论和博弈论工具,分别构建了招标转让和拍卖转让方式下的水权交易模型;以典型流域和南水北调东线工程为例,研究了跨流域调水工程调水水权的配置问题和跨流域水市场的建设问题,探讨了流域和跨流域的水市场培育工作。2、示范应用情况该研究成果已成功应用于中国水利经济研究会、河南省节约用水协会、广东省东江流域管理局、东莞市水务局等流域水资源管理机构和地方水行政管理部门的水资源利用、水资源管理和水环境保护等工作中,产生了良好的经济、生态和社会效益。“变化环境下流域水资源适应性管理对策研究”通过了广东省水利厅组织的专家验收,验收专家组一致认为该成果适应中国南方湿润地区水资源管理和水资源开发利用的迫切需要,在变化环境下水资源系统演变机理、水资源系统脆弱性评价和水资源管理适应性对策等方面开展了一系列创新性的研究,研究成果可为中国同类地区和流域水资源科学管理提供参考依据,具有较重要的推广应用价值。“流域水权市场建设研究及应用”通过了水利部发展研究中心组织的专家验收,验收专家组一致认为研究提出的进一步规范取水权转让工作的相关建议和策略具有重要的理论意义和现实意义。
[成果] 1700510093 河南
TV21 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该项目属于水利工程领域中水利工程生态效应与调度管理领域。水电工程建设在为人类社会带来巨大的经济社会效益的同时,又是人类影响河流生态环境最显著、最广泛、最严重的事件之一。随着中国河流生态环境的日益恶化,加之中国水电能源仍处于大规模持续梯级开发中,如何在水电梯级开发同时进行河流生态保护的需求越来越迫切。因此,亟需开展筑坝河流生境累积效应评估与生态调控相关理论与技术研究,为中国河流生态保护和生态修复工作提供理论和技术支撑。项目组从2009年开始,结合国家自然科学基金、中国博士后基金以及省外专局基金等课题,开展了近6年系统研究,在筑坝河流生境累积效应评估以及大坝生态调度方面取得了一定突破。主要技术内容:1、综合运用河流生态水文学与生态水力学相关理论知识,揭示了水电梯级开发影响下河流水文水动力-物理化学-生物过程之间动态响应机理。以长江水电梯级开发为研究对象,综合评估了水电梯级工程对重要鱼类产卵生态水文、水质、地形地貌以及河流底质等累积影响,进而分析了对重要鱼类产卵繁殖影响程度。2、系统总结了国内外河道内环境流量评估方法,提出了适应筑坝河流环境流量评估模型。以长江中下游为研究对象,综合运用生态水文学法、生态水力学法以及物理生境模拟法,对三峡水库下游河道内环境流量进行了综合评估,提出了河流生态水文调控目标。3、综合考虑防洪、发电、航运、鱼类生境保护等目标,构建三峡-葛洲坝梯级电站多尺度多目标生态优化调度模型,采用非支配排序遗传算法获得多目标优化调度模型中的最优解集,分析不同水平年兼顾下游河流环境量以及鱼类生境保护优化调度下梯级电站泄流模式,提出了三峡水库枯水期、汛期和蓄水期的生态调度方案。4、针对梯级开发规划对鱼类可能带来的影响,提出鱼类保护措施,主要包括水库的生态调度、建设综合过鱼设施、珍稀特有鱼类的人工增殖放流、替代生境、栖息地保护与重建、实现渔民转产转业、建立长江上游鱼类多样性保护的长效机制、加强遗传多样性研究以及关键栖息地保护与人工恢复目标研究。授权知识产权情况:该成果部分内容已获河南省教育厅科学技术成果奖一等奖;发表学术论文28篇,其中SCI收录5篇,EI收录8篇;出版专著2部;授权发明专利1项、实用新型专利1项、软件著作权2项。应用推广及效益情况:该研究属于应用基础理论研究,研究成果中所提出的筑坝河流生境累积效应综合评估模型以及大坝生态调度模型,对于开展大型河流生态修复工作具有较强理论指导,在一定程度上对于减缓水电梯级工程开发对河流生态系统不利影响具有重大作用。相关研究成果已经应用到河南省相关地市河湖生态修复以及水利工程联合生态调度方面,此外部分研究成果已经应用到黄河流域生态治理与生态修复工作。该成果内容丰富,对于中国河流生态修复工作具有较强指导作用,社会效益、经济效益和生态效益显著,推广应用前景广阔。
[成果] 1700241214 广西
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:任务来源:《龙滩库区水库地震时空演化特征及跟踪预测研究》是广西壮族自治区科学技术厅下达项目合同(桂科攻12426001-3),为“广西地震科学基础研究项目”(桂科攻12426001)所属子课题,由广西壮族自治区地震局承担,广西壮族自治区地震局监测预报中心负责实施。技术原理及性能指标:利用龙滩数字地震台网观测资料,根据 Brune模型,反演龙滩库区中小地震的震源谱参数并对结果进行分析讨论;采用结合波形互相关技术的双差定位方法,精确定位库区中小地震;利用FOCMEC方法和改进的格点尝试法反演中小地震震源机制、综合节面解及区域构造应力场;利用Sato尾波散射模型,反演龙滩库区地震尾波衰减;利用S波衰减层析成像方法反演库区蓄水后Qs成像特征;利用震源位置和速度结构联合反演方法,反演库区三维速度结构;建立龙滩水库库区三维有限元模型,基于孔隙弹性理论计算水库蓄水过程中库底断层和围岩体孔隙压力、有效附加正应力、剪应力和库伦应力的动态变化,分析水库地震时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系及其可能的成因机制。技术的创造性、先进性:通过该课题研究实施所获得的主要创新内容如下:反演了龙滩库区中小地震的震源谱参数,发现了蓄水前后震源物理过程的显著差异,为区分龙滩库区天然地震和水库发地震提供了新的参考依据。利用结合波形互相关技术的双差定位法对龙滩库区中小地震进行精定位,并获得高精度定位结果。利用FOCMEC方法和改进的格点尝试法反演了龙滩库区中小地震震源机制及区域构造应力场,探讨了地震活动类型与库区蓄水过程的关系。利用包含相关函数计算、时间延迟校正和偏振分析检验的SAM分裂综合分析方法,获取龙滩地震台网9个固定台站的有效剪切波分裂参数。采用Sato单次散射模型分析库区地震波衰减特征。利用S波衰减层析成像方法反演龙滩水库区域蓄水后的Qs成像特征。采用震源位置和速度结构联合方法反演龙滩库区三维P波速度结构。建立龙滩库区三维有限元模型,基于孔隙弹性理论计算了水库蓄水过程中库底断层和围岩体孔隙压力、有效附加正应力、剪应力和库伦应力的动态变化,探论了水库诱发地震时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系及其可能的成因机制。技术的成熟程度,适用范围和安全性:通过开展龙滩库区中小地震震源精确定位、震源机制解、震源参数、地震波速比、剪切波分裂参数、地震波衰减分析以及S波衰减层析成像、P波速度结构、三维有限元模型等研究,基于孔隙弹性理论计算了水库蓄水过程中库底断层和围岩体孔隙压力、有效附加正应力、剪应力和库伦应力的动态变化,探论了RIS时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应关系及其可能的成因机制。有助于避免或减轻可能的水库诱发地震灾害,保障龙滩水电工程的安全,并为今后该区重大水库工程建设的决策提供更加充分的科学依据,从而保障水库工程和水电等重大基础设施的安全。应用情况及存在的问题:无。历年获奖情况:无。成果简介:龙滩库区水库地震时空演化特征及跟踪预测研究课题,属基础研究,旨在利用龙滩水库数字地震台网观测资料,分析研究所记录资料所包含的地震信息,探寻龙滩水库地震的影响因素及其成因机理,开展了库区中小地震震源精确定位、震源机制解、震源参数、地震波速比、剪切波分裂参数、地震波衰减以及S波衰减层析成像、P波速度结构、三维有限元模型等研究,建立了龙滩水库地质构造及水文地质结构模型,基于渗流场—应力场耦合理论进行有限元数值模拟,利用实际观测资料计算得到震源参数、介质参数,探讨水库诱发地震时空演化与库水加卸载及渗透过程的动态响应机制。从而为做好水库地震监测预报工作、减轻水库诱发地震灾害提供科技支撑。
[成果] 1700442058 浙江
TV6 应用技术 水资源管理 公布年份:2017
成果简介:该课题是一项涉及社会、经济、水利、环境等多学科的、复杂的系统工程问题,运用现代系统科学与计算机模拟相结合手段,进行综合的、定性与定量相结合的分析、计算。具体研究内容主要包括以下三个方面:首先,在充分考虑水库多种来水、用水户关系的基础上,构建混联水库群联合调度模型,并通过模拟方法、优化算法来求解调度模型;其次,设置调度情景方案,采用常规和优化算法求解模型进行长系列调度计算,分析比较不同情景不同方法下的供水调蓄工程水库群常规和优化调度策略,分析其合理性;最终,按照推荐的水库群优化调度策略,采用3种方法,制定供水调蓄工程运行调度方案,分析调度方案的合理性,最终得出最优的水库群优化调度策略和方案。该项目通过近多年的不懈努力和实践,已取得较为丰硕的研究成果。基于该项目共获得授权发明专利8项;发表SCI论文10余篇(多篇SCI top期刊)。
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