水利水电技术（中英文）

基于随机森林和改进局部预测的短期电力负荷预测

为提高短期电力负荷预测的精度,提出结合集成学习和局部预测思想的负荷预测新方法。首先,构建随机森林模型,从训练数据集中进行有放回随机抽样,对其中的决策树进行预训练。然后,采用改进的局部预测方法,将电力负荷时间序列嵌入到高维相空间中,通过动态时间规整算法确定待预测样本的邻域,从中选取相似样本对随机森林预训练模型进行微调,以提供更准确和可靠的预测结果。对随机森林、线性回归、K最邻近法、支持向量机等负荷预测方法进行了比较。结果表明:随机森林模型具有更好的预测精度和稳定性。采用所提出的改进局部预测方法进行微调后,模型的预测精度得到进一步提高。

矿物掺合料对水泥水化性能的影响研究

为综合判定抚顺、鸡西、石河子、六枝、淮南和中梁山六个地区的煤矿石的活性情况,通过煅烧手段和XRD测试方法对煤矸石进行试验分析,得出结论:当煅烧温度为800～900℃时,高岭土等粘土矿物会转变为类偏高岭石相,基本上不含硅铝尖晶石和莫来石相;煅烧温度为900～1 000℃时,高岭土虽仍以偏高岭石相为主,但开始出现硅铝尖晶石和莫来石;1 000～1 200℃,高岭土的莫来石化进一步增加;当煅烧温度达到1 200℃,煅烧产物的莫来石特征峰已明显增强,已由偏高岭土转变为莫来石相,主要成分是莫来石和非晶质二氧化硅;通过对比得出六个不同地区的煤矸石最佳活化温度为900℃,并且煤矸石的活性主要来源于高岭土等黏土和长石类矿物在高温下形成的无定型SiO₂和Al_2O₃。因此,在水泥水化过程中,煤矸石中的SiO₂和Al_2O₃会和Ca(OH)₂发生反应,使得化学平衡方程向左移动。

隧道开挖作用下反倾层状岩质边坡变形响应分析

反倾层状岩质边坡通常较为稳定，但在开挖扰动等作用影响下容易产生较大的倾倒变形，影响工程施工与建设安全。在西南地区复杂地质条件下对此类边坡进行隧道开挖作业，易发生边坡失稳问题。为此，选取四川汶马高速某隧道进口边坡为研究对象，结合现场勘察、监测数据及数值模拟等手段对反倾层状岩质边坡在隧道开挖影响下的变形特征进行综合分析。结果表明：边坡受内部结构特征控制，隧道开挖后坡底失去支撑，各部位由下而上向临空面倾倒；倾倒体以水平位移为主，位移量值呈现中部大、四周小的态势，且受降雨量影响较大；数值模拟显示边坡在天然状态下为极限平衡状态，隧道开挖后位移由隧道洞口处向上扩展至坡顶，坡内岩体剪切破坏，在类似边坡进行隧道施工时需加强支护。

基于雷达短时临近降雨预报的王家坝洪水预报研究

近年来突发性灾害天气引发的洪水过程频发,研究耦合雷达临近降雨预报的洪水预报对于洪水灾害防治具有重要意义。根据淮河王家坝以上流域的历史降雨流量资料,构建了一个基于土壤湿度指数分布的集总式水文模型PDM。以此为基础选取了2016年流域内两场典型洪水过程,耦合驻马店S波段双偏振多普勒雷达的降雨观测数据,并对雷达测雨数据进行评估;再利用临近降雨预报系统STEPS,分别对两场洪水过程的最大降雨做临近3 h、2 h、1 h和30 min的降雨预报;通过PDM模型模拟洪水过程来对比分析雷达降雨与雨量站实测的模拟精度,研究雷达临近降雨预报在洪水预报中的适用性。结果表明:利用雷达降雨资料对洪峰流量的模拟比直接用雨量站资料更加接近实测值,洪峰误差在±2.7%以内;但雨量站模拟的总体拟合效果要好于雷达,两场洪水过程的纳什效率系数都大于0.8。雷达3 h以内的临近降雨预报精度可用作洪水预报,洪峰流量和洪水过程模拟效果良好,可满足实时作业预报的要求。

灌浆防渗帷幕施工质量与耐久性评价综述

本文综合评述了灌浆帷幕施工质量检测与评价的主要方法,常规钻孔压(注)水试验检查渗透性能和抗渗透变形能力、结石体质量评价幕体强度、物探技术及开挖等方法评价帷幕缺陷和帷幕体厚度。帷幕耐久性涉及注浆材料的耐久性和幕体结构的耐久性两方面,研究方法主要有室内抗溶蚀耐久性和加速老化试验、现场疲劳压水试验、现场水质和析出物等理化分析、渗流渗压监测和帷幕稳定性预警监测分析、钻孔取芯进行结构性能研究、数值模拟等。最后指出,采取钻孔压水试验和物探检测等多种方法综合评价帷幕的质量更为合理;利用多种方法综合评判帷幕的耐久性,结论可信度高。

中国地下水资源的开发利用与保护

气候变化背景下华北平原灌溉需水及农业干旱易发区变化研究

以华北平原为研究区,选取冬小麦和夏玉米作为典型作物,采用作物系数法并依据预估的气候情景计算典型作物的净灌溉需水量,分析不同气温和降水变化幅度下冬小麦和夏玉米需水过程和需水总量。同时,结合气象干旱和需水异常程度划分了干旱易发区。所得成果可供相关研究人员参考。

倒置生物滞留技术水量水质控制效果研究

生物滞留技术是目前应用较为广泛的雨洪控制利用措施,生物滞留技术在应用过程中也出现一些问题。针对传统生物滞留设施存在的水土流失、污染物表层累积、填料层更换困难等问题,提出了一种新型倒置生物滞留技术。通过实验室模拟试验,研究了不同重现期条件下,倒置生物滞留技术的水量、水质控制效果,并与传统生物滞留技术进行了比较。结果表明:倒置生物滞留技术在径流总量控制率、峰值削减率方面比传统生物滞留分别提高了9%～21%和1%～32%;在峰值延迟时间方面最大延长了8 min;倒置生物滞留对TP、TN、COD、NH₄~+-N等污染物的平均去除率比传统生物滞留分别提高了约6%、4%、3%、6%。研究成果可为倒置生物滞留技术在海绵城市建设中广泛应用提供技术支撑,为生物滞留技术的完善与发展提供借鉴和参考。

缺水型大城市多水源调配管理技术体系与方法研究

针对缺水型大城市多水源供水系统日益庞杂带来的规范化和精细化调配管理问题,通过强化最严格水资源管理制度对城市多水源统一调配和管理的指导作用,从前期调配评估、调配系统构建、调度规程制定、调配方案编制四方面,探讨了缺水型大城市多水源调配管理技术体系,提出了城市水源-工程-单位-用户四层供水系统网络拓扑结构、城市供用耗排水量流转关系、水资源调配工程与管理体系、水资源日常调度规程、多水源联合调度模型等关键技术问题的解决思路与方法。将该技术体系应用于北京市水资源统一调配管理,结果表明:北京市供水系统可划分为4类水源-11类供水工程-4大水管系统-5大用户的网络拓扑结构。在此基础上,可构建由36家机关单位组成的水资源三级调度管理体系,按照调度会商-决策-实施-调整为核心的调度流程,依据统筹用水管控、水源配置、水量调度原则编制的水量调配方案开展日常水量调度工作。研究成果可为水行政主管部门推进水资源精细化调配管理工作提供技术支撑。

关于推动山东省农村分散式污水处理模式的思考

农村生活污水问题已经成为山东省亟待解决的重要问题。分散式污水处理技术通过对污水就地处理,可实现达标排放和有效回用,是解决农村生活污水问题的有效手段。从山东省分散式污水处理的现状与问题出发,总结梳理了美国、日本、德国等先进国家分散式污水处理模式的建设、运营、管理经验。从合理规划、规范运营、资金保障等方面提出了推动山东省分散式污水处理模式的对策建议。