動態(tài)預測模型的清河水庫水質(zhì)預測

介紹了投影尋蹤等級評價模型的各個步驟,采用該模型評價了大伙房水庫水質(zhì),得出取樣點的豐水期水質(zhì)較枯水期差,水庫監(jiān)測斷面水質(zhì)為ⅲ、ⅳ類水質(zhì),水體富營養(yǎng)化較嚴重,主要原因是總氮嚴重超標,并將評價結果與綜合污染指數(shù)法評價結果比較,總體看來,兩種評價方法得出的結果基本一致,采用投影尋蹤等級評價模型進行水質(zhì)評價是完全可行的.

以燕山水庫水質(zhì)評價為例,針對水質(zhì)等級的相對模糊性及單項指標評價結果的不相容性問題,基于模糊物元理論,構建了采用三標度法確定權重、將模糊物元分析與歐氏貼近度相結合的水庫水質(zhì)評價模型,并與其他方法進行比較。實例結果表明,評價結果與實際情況相吻合。

為掌握黃河水庫浮游植物群落結構與水質(zhì)現(xiàn)狀,分4個季節(jié)進行周年采樣監(jiān)測.通過單因子、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、浮游植物現(xiàn)存量及種類組成等方法綜合評價黃河水庫的富營養(yǎng)化狀態(tài).結果顯示:從水質(zhì)指標來看,主要污染物為氮營養(yǎng)鹽,其年均值可達3.6mg/l.綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化范圍為37～59,以冬季最高,富營養(yǎng)化最嚴重.全年共檢測到浮游植物6門75種(屬),主要為藍藻門和綠藻門,優(yōu)勢種為假魚腥藻(pseudanabaena)、尖頭藻(raphidiopsis)、擬柱孢藻(cylindrospermum)、顫藻(oscillatoria)、纖維藻(ankistrodesmus).浮游植物密度變化范圍為1.68×107～3.62×107個/l,生物量變化范圍為5.6～12.9mg/l.在各門類藻類中,藍藻在全年均有較大數(shù)量(大于107個/l),預示著水體可能受到水華的威脅.同時優(yōu)勢種假魚腥藻有產(chǎn)微囊藻毒素的潛力,對水體可能帶來更為深遠的危害.從浮游植物優(yōu)勢種、群落結構、密度、生物量、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指來看,水庫水質(zhì)為中營養(yǎng)到富營養(yǎng)化狀態(tài),因此,要加強水質(zhì)管理,降低爆發(fā)藍藻水華的風險.

文章通過對清河水庫流域的降水、徑流、蒸發(fā)基礎資料進行分析,更好地了解和掌握清河水庫流域的水文特征,為水庫未來的洪水預測提供科學依據(jù)。

為掌握黃河水庫浮游植物群落結構與水質(zhì)現(xiàn)狀,分4個季節(jié)進行周年采樣監(jiān)測.通過單因子、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、浮游植物現(xiàn)存量及種類組成等方法綜合評價黃河水庫的富營養(yǎng)化狀態(tài).結果顯示:從水質(zhì)指標來看,主要污染物為氮營養(yǎng)鹽,其年均值可達3.6mg/l.綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化范圍為37~59,以冬季最高,富營養(yǎng)化最嚴重.全年共檢測到浮游植物6門75種(屬),主要為藍藻門和綠藻門,優(yōu)勢種為假魚腥藻(pseudanabaena)、尖頭藻(raphidiopsis)、擬柱孢藻(cylindrospermum)、顫藻(oscillatoria)、纖維藻(ankistrodesmus).浮游植物密度變化范圍為1.68×10~7~3.62×10~7個/l,生物量變化范圍為5.6~12.9mg/l.在各門類藻類中,藍藻在全年均有較大數(shù)量(大于10~7個/l),預示著水體可能受到水華的威脅.同時優(yōu)勢種假魚腥藻有產(chǎn)微囊藻毒素的潛力,對水體可能帶來更為深遠的危害.從浮游植物優(yōu)勢種、群落結構、密度、生物量、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指來看,水庫水質(zhì)為中營養(yǎng)到富營養(yǎng)化狀態(tài),因此,要加強水質(zhì)管理,降低爆發(fā)藍藻水華的風險.

在綜合分析鵲山引黃水庫水質(zhì)的基礎上,考慮相關因素選取總氮、總磷、氨氮、溶解氧和高錳酸鹽指數(shù)作為水庫主要水質(zhì)指標,采用灰色理論對鵲山水庫水質(zhì)進行現(xiàn)狀評價和趨勢預測。結果表明,目前鵲山水庫的主要污染物是總氮,其含量常年處于ⅳ類或ⅴ類水平,其他水質(zhì)指標符合國家地表水環(huán)境質(zhì)量標準中ⅱ類標準;通過建模預測,計算得出鵲山水庫2011年度豐水期水體總氮依然處于較高水平,需采取措施予以控制。

文章從尾水渠布置及型式、尾水渠工程地質(zhì)、尾水渠結構穩(wěn)定分析三方面對清河水庫尾水渠的設計進行了初步分析,旨在為水庫管理等方面提供科學依據(jù)。

文中以清河水庫除險加固工程為例,對施工中特殊情況—應急施工的進度優(yōu)化方法進行了研究并應用,提出了水利工程應急施工縮短工期的最小投資優(yōu)化法,利用lingo軟件,有效縮短了工期,實現(xiàn)工程按期完成且多花費的錢最少,按期達到了高程要求,避開了險情,達到了效益最大化.

文章分析了現(xiàn)有的水質(zhì)評價方法的不足,運用基于相對隸屬度的模糊模式識別模型對大伙房水庫的水質(zhì)動態(tài)進行綜合評價,得到了比較滿意的結果。

以深圳市赤坳水庫為例,利用可變模糊模型對水庫水質(zhì)進行評價。根據(jù)水庫特點選取8個水質(zhì)評價指標,建立指標體系,然后利用二元比較理論確定指標權重,計算模型相對隸屬度,從而得到水庫水質(zhì)評價結果。評價結果表明,赤坳水庫水質(zhì)介于ⅰ類水和ⅱ類水之間,居于良好使用水平,能夠滿足供水對象的用水要求。研究表明,可變模糊模型在水庫水質(zhì)評價中具有良好的可行性和實用性。

根據(jù)清河水庫長系列徑流調(diào)節(jié)計算,按用水需求程度確定4種不同發(fā)電流量方案,計算設計水平年的流量、水頭、出力保證率和電能累積曲線,得到水利動能計算的參數(shù),分析不同方案的裝機、出力及年利用小時數(shù),從而確定水電站裝機容量。

應用單項組分評價法和綜合評價法對清河干流傍河地下水進行了水質(zhì)評價,綜合分析了清河水庫供水對清河干流傍河地下水水質(zhì)的影響,為科學優(yōu)化調(diào)度水庫供水,合理開發(fā)利用水庫水資源,實現(xiàn)對清河、開原區(qū)域水資源的有效利用和管理提供依據(jù)。

基于小失真數(shù)據(jù)預處理的云模型水質(zhì)綜合評價方法,對新立城水庫水質(zhì)進行了評價。針對新立城水庫同時擁有遞增型、遞減型水質(zhì)指標的水質(zhì)樣本,綜合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)預處理方式,提出小失真數(shù)據(jù)預處理方法,確保預處理后數(shù)據(jù)對原始數(shù)據(jù)的描述更為全面；利用云模型方法來計算各個水質(zhì)指標的確定度；提出采用污染貢獻率法求新立城水庫水質(zhì)指標各因子權重的合理性。

清河水庫通過新配套電站,實現(xiàn)了環(huán)境生態(tài)和企業(yè)效益雙贏,保障了河道生態(tài)流量,增加了可再生能源供應。在電站輸水系統(tǒng)調(diào)壓井改造設計中,合理利用了工程現(xiàn)有建筑物,節(jié)省了投資和工期,為同類項目提供了設計參考案例。

清河水電站是利用清河水庫放流進行發(fā)電的小型水電站,屬清河水庫水資源綜合利用開發(fā)項目之一。文章根據(jù)清河水庫的水能資源,對水電站的水電站供電及開發(fā)利用進行了初步分析,通過對對裝機、電量、不同方案及年利用小時數(shù)的分析計算,初步確定其裝機容量在12.5-17.5mw范圍內(nèi),可以說明該水庫水能資源利用相對比較充分。

1工程概況清河水庫是遼河中游左側一級支流—清河干流上一座以防洪、灌溉為主,兼顧養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的大(2)型水庫,水庫利用為多年調(diào)節(jié),按1000年一遇洪水設計,10000年一遇洪水校核。壩址以上控制流域面積2376km2,河道長129.1km,河道平均比降0.31%,水庫設計總庫容9.71億m3,其中興利庫容5.74億m3,防洪庫容5.05億m3,死庫

清河水庫位于遼寧省鐵嶺市遼河左岸清河支流上，工程設計為一等，主要建筑物為二級。清河水庫為千年設計、萬年校核，現(xiàn)已達到萬年標準。清河水庫運用已經(jīng)３８年，工程運用中經(jīng)歷了較長時間的高水位和“９５．７”百年一遇洪水的考驗，由于工程設計合理、施工質(zhì)量較好，工程運行正常，效益顯著，運行中未出現(xiàn)較大事故，達到了設計標準。

浮橋河水庫總磷含量、浮游植物的初級生產(chǎn)力和浮游動物的生物量有逐漸增加的趨勢。上、中、下游水體的總磷含量分別為0.072mg/l、0.066mg/l和0.044mg/l;浮游植物的生物量分別為9.28mg/l、6.51mg/l和3.37mg/l。夏季和秋季上游部分區(qū)域伴有大面積的“水華”,優(yōu)勢種類主要為微囊藻。浮游植物水柱日生產(chǎn)量分別為2.80go2/m2.d、2.78go2/m2.d和2.36go2/m2.d;浮游動物的生物量分別為2.52mg/l、1.25mg/l和1.22mg/l。浮橋河水庫有富營養(yǎng)化的趨勢且上游已經(jīng)富營養(yǎng)化。導致富營養(yǎng)化的原因主要是外源營養(yǎng)物輸入量的增加、大庫鰱鳙放養(yǎng)比例失調(diào)、上游濾食性網(wǎng)箱放養(yǎng)結構的不合理和食魚性魚類的過度捕撈。建議在保持現(xiàn)有鳙放養(yǎng)量的前提下增大大庫鰱的放養(yǎng)量和網(wǎng)箱內(nèi)鰱魚種的放養(yǎng)量、減少食魚性魚類的捕撈量、減少外源營養(yǎng)物的輸入以控制水庫的富營養(yǎng)化。

在高水頭泄洪洞進口段增設中墩,有利于閘門的設計、鍛造和運行管理,但是又會造成中墩尾部水流流態(tài)變差,不利于泄洪洞的安全運行。以遼寧省清河水庫第二泄洪洞為例,利用模型試驗的方法對進口閘中墩體型進行優(yōu)化,建議采用能量分配型中墩。

報道了遼寧大伙房水庫引水工程水源地桓仁水庫水庫和受水區(qū)水庫水質(zhì)及生態(tài)現(xiàn)狀,并就引水后對受水區(qū)大伙房水庫水質(zhì)和生態(tài)的影響進行了評估。

本文將影響陡河水庫水源地水質(zhì)的目標因素確定為評價指標,從自然因素、人為因素及承載力制約三方面構建起水質(zhì)脆弱性評價指標體系。運用層次分析法與基于此法的模糊綜合評價模型,對陡河水庫水源地水質(zhì)脆弱性進行評價、分析。發(fā)現(xiàn)水源地自然脆弱性指標現(xiàn)狀值較高,某些指標需采取人為工程或生物措施來降低,水源地整體脆弱性介于輕度和中度脆弱之間。建議強化林草種植、治污工程、科學施肥、城鎮(zhèn)化建設等措施,改善并保護好水源地水質(zhì)質(zhì)量。

洪水預報是一項重要的防洪非工程措施,精確的洪水預報對水庫調(diào)度具有重要的指導意義。英那河水庫目前沒有可以利用的洪水預報方案,文章結合流域概況,采用大伙房模型研究水庫洪水預報方案,并采用粒子群算法進行參數(shù)率定。計算結果表明:大伙房產(chǎn)匯流預報結果整體上較好,尤其對于降雨集中雨強中等的大洪水預報精度較高,可指導英那河水庫的調(diào)度工作。