Page 110 - 2025年第56卷第1期

Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ ｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｒｏｓｉｏｎ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｎ ａ Ｐｅｌｔｏｎ ｔｕｒｂｉｎｅ

１ １ １，２ １ １
ＬＩ Ｃｈｅｎｘｉ ， ＬＩ Ｆａｎｇ ， ＧＵＯ Ｐｅｎｇｃｈｅｎｇ ， ＳＵＮ Ｓｈｕａｉｈｕｉ ， ＳＨＥＮ Ｐｅｉｒｏｎｇ
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４８， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｃｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａｒｉｄ Ｒｅｇｉｏｎ， Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４８， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｆａｃｅｄ ｂｙ Ｐｅｌｔｏｎ ｔｕｒｂｉｎｅｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ ｉｓ
ｅｘｐｏｓｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔ－ｌａｄｅｎ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗ， ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｅｒｏｓｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｔｈａｔ ｔｈｒｅａｔｅｎｓ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ
ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｎｅ． Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＶＯＦ
（Ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ Ｆｌｕｉｄ） ｍｏｄｅｌ， ｔｈｅ Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｏｋａ ｅｒｏｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ， ａｎ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ
ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｆｉｒｓｔｌｙ， ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，
ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｅｒｉｏｕｓ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎｓ ａｒｅ ｌｏｃａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｔｈｒｏａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｉｐ．
Ｔｈｅ ｔｈｒｏａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ｓｈｏｗｓ ｆｌａｋｅ ｗｅａｒ ａｎｄ ｉｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｄｅａｎ ｖｏｒｔｅｘ， ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ａ ｌａｒｇｅｒ ｉｎｎｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｒｅａ．
Ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｉｐ ｓｈｏｗｓ ｓｅｒｉｏｕｓ ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｅｒｏｓｉｏｎ． Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ａｎｇｌｅ， ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ａｎｇｌｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｎｅｅｄｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｒｅｅ ｋｅｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｍｅｃｈａ⁃
ｎｉｓｍ ｏｆ ｅｒｏｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｊｅｃｔｏｒ． Ｗｉｔｈｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｒａｎｇｅ， ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｐ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｏｏ ｃｌｏｓｅ
ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ， ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｐ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｓ ｔｏ ９ ｔｉｍｅｓ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎ⁃
ｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ａｎｇｌｅ， ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ｔｈｒｏａｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｉｐ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ
ｅｒｏｓｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｉｐ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ９４．１７％， ｂｕｔ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ａｎｇｌｅ ｏｎ ｅｒｏｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｒｅ ｍｕｔｕａｌｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｚｚｌｅ ａｎｇｌｅ， ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｎｅｅｄｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗｉｔｈ ａ ｌａｒｇｅｒ ｎｅｅｄｌｅ ａｎｇｌｅ， ａ ｌａｒｇｅｒ
ｎｏｚｚｌｅ ａｎｇｌｅ， ａｎｄ ａ ｓｍａｌｌｅｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｒａｙ ｎｅｅｄｌｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｃａｎ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ
ｈｉｇｈ ｅｒｏｓｉｏｎ ｚｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｅｄｌｅ ｔｉｐ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｒａｎｇｅ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｉｔ ｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｈｙ⁃
ｄｒａｕｌｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｒｂｉｎｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｐｅｌｔｏｎ ｔｕｒｂｉｎｅ； ｉｎｊｅｃｔｏｒ； ｗａｔｅｒ－ａｉｒ－ｓａｎｄ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ｆｌｏｗ； ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｒｏｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ； ｉｎｆｌｕ⁃
ｅｎｃｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ
（责任编辑： 王 婧）

（上接第 ９２ 页）

Ａ ｌｅｇａｌ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｄｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃｏｎｃｅｐｔ：
Ｓｈｉｆｔ ｆｒｏｍ ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｅｎｔｉｔｉｅｓ ｔｏ ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅｓ

１，２ ３ １，４ ５
ＬＩ Ｊｕｎ ， ＺＨＡＮＧ Ｂａｏｚｈｏｎｇ ， ＨＵ Ｄｅｓｈｅｎｇ ， ＸＩＮＧ Ｙｏｎｇｚｈｉ
（１． Ｘｉ’ａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌａｗ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４９， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｈａａｎｘｉ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ， Ｘｉ’ａｎ ７１０００１， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｙｃｌｅ ｉｎ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４８， Ｃｈｉｎａ；
４． Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌａｗ Ｓｃｈｏｏｌ， Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４４， Ｃｈｉｎａ；
５． Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （Ｇｒｏｕｐ） Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Ｈｅｆｅｉ Ｂｒａｎｃｈ， Ｈｅｆｅｉ ２３００３１， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｆｒｏｍ ａ ｌｅｇａｌ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ， ｉｔ ｉｓ ｎｅｃ⁃
ｅｓｓａｒｙ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｃｌａｒｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｓｔａｔｅ ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ
ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｓｓｅｔｓ， ｄｅｅｐｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｒｉｇｈｔｓ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｍａｒｋｅｔ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｗａｓ
ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｌ ｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ ｒｅａｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔ⁃
ｉｃａｌ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｃｒｏｓｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｓｃｉｅｎｃｅ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ｔｈｅ ｆｏｃｕｓ ｏｆ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｒｖｉｃｅ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，
ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ “ ｎａｔｕｒａｌ ｒｅ⁃
ｓｏｕｒｃｅｓ＂ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｓｕｐｅｒｏｒｄｉｎａｔｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ “ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ”， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｃｅ ｏｆ “ｗａｔｅｒ ｒｅ⁃
ｓｏｕｒｃｅｓ” ｌｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｏ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ． Ｂｙ
ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｌｅｇａｌ ｃｏｎｃｅｐｔｓ， ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｏｃｉｏ－ｅ⁃
ｃｏｎｏｍｉｃ ｓｙｓｔｅｍ， ａｐａｒｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｉｔｓｅｌｆ， ａｒｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ． Ｓｕｂｓｅ⁃
ｑｕｅｎｔｌｙ， ａ ｌｅｇａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｓ ｇｉｖｅｎ ｔｏ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ， ｔｈｅｒｅｂｙ ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｏｆ
ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｎｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ； ｃｏｎｃｅｐｔ； ｆｏｒｍａｌ ｌｏｇｉｃ； ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｙｃｌｅｓ； ｎａｔｕｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
（责任编辑： 韩 昆）

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