用户专区

版权信息

  • 主管单位:

    中国科学技术协会

  • 主办单位:

    中国水利学会 中国水利水电科学研究院 中国大坝工程学会

  • 主  编:程晓陶
  • 地  址: 北京海淀区玉渊潭南路3号中国水利水电科学研究院D座303室
  • 邮政编码:100038
  • 电  话:010-68785877;6262;6221;6649
  • 电子邮件:slxb@iwhr.com
  • 国际标准刊号:0559-9350
  • 国内统一刊号:11-1882/TV
  • 邮发代号:国内 2-183/国外 M216

下载专区

友情链接

期刊搜索

当前目录

  • 水利学报
  • 2021年 第52卷 第9期
  • 出刊日期:2021-09-28
《水利学报》创刊于1956年,是中国水利学会、中国水利水电科学研究院、中国大坝工程学会主办的综合性学术刊物,是水利行业创刊最早、国内外最具影响的学术期刊,在水利工程类核心期刊中排第一位,被国内外多家检索系统收录。《水利学报》刊登反映水利、水电、水运领域较高水平的学术论文、专题综述和工程技术总结,开展学术论文的讨论和评论,介绍国内外科技动态和消息。主要专业范围包括:水文及水资源、防洪减灾、灌溉排水、水力学、泥沙、河港水运、岩土工程、水工结构及材料、水利水电施工及监理、水力机电、水利经济、水环境、水利史研究等。

2021年第52卷第9期

(下载当期目录)

  • 基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控
    张礼兵,喻海関,金菊良,胡亚南,崔毅,吴成国
    区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部由于县市之间自然禀赋和经济社会不同导致水资源均衡度差异明显,而通过系统内单元间水资源优化调配以及系统外多水源调配能有效改善区域单元供需均衡度和空间均衡状态,对促进水资源与经济社会环境协调发展、保障区域远景规划的顺利实施具有重要的支撑作用。
    2021  Vol.  52(9):    1011-1023    [摘要](111)    [PDF](80)
  • 含植物河道等效床面阻力试验研究
    高学平,吕建璋,孙博闻,刘殷竹
    植物广泛存在于滩地和河槽中,可有效改善水环境,但同时也增加了水流阻力。通常采用不同材料的棍状物或仿生植物模拟实际植物进行试验研究,将植物阻力附加于床面上与原床面阻力一起构成等效床面阻力,因模拟实际植物的不相似导致含植物河道等效床面阻力的研究不够完善。本文提出了对实际植物分区施加实际流速条件进行试验的思路,即按河道现场调研的植物密度布置,沿横向和垂向对河道横断面分区,对实际植物区域施加实际流速条件,试验研究分区水体中的植物阻力,最后换算得到表征等效床面阻力的等效床面糙率。以独流减河上游河道为对象,选用乔木、灌木和芦苇三种典型植物,考虑河道横断面不同分区的流速条件进行了试验,结果表明,当遭遇100年一遇洪水时,乔木种植区域的等效床面糙率为0.060~0.066,灌木种植区域的等效床面糙率为0.083~0.099,芦苇种植区域的等效床面糙率为0.698~0.989。研究成果可为防洪计算和水环境治理提供理论支持。
    2021  Vol.  52(9):    1024-1035,1046    [摘要](67)    [PDF](57)
  • 基于数字图像相关方法的黄河冰断裂性能研究
    王娟,黄樾,邓宇,李志军,张邀丹
    河冰的断裂性能是衡量河冰承载力、模拟和预测开河的重要参数。为明晰黄河冰的断裂性能,基于数字图像测量技术(Digital Image Correlation,DIC)开展了黄河冰的三点弯曲梁试验,分析了不同条件下试样的断裂形态,研究了温度和加载速率对黄河冰断裂韧度的影响。研究结果表明:DIC方法适用于黄河冰断裂试验的研究;黄河冰试样的断裂形态主要受到晶体形态的影响,试样的破坏形式以Ⅰ型断裂为主;黄河冰断裂韧度随着加载速率的增加而降低,随着温度的升高而减小,但在试验给定温度范围内降幅较小;提出了黄河冰断裂韧度与温度、加载速率的关系式,为极限荷载作用下河冰断裂过程的分析及冰荷载断裂参数的选用提供了依据。
    2021  Vol.  52(9):    1036-1046    [摘要](54)    [PDF](33)
  • 双吸离心泵泵站压力脉动与振动特性现场试验研究
    张世杰,靳发业,姚志峰,王福军,肖若富,何成连
    双吸离心泵运行时,动静干涉会引起特定压力脉动,其频率为叶轮转频与叶片数相乘,即叶频。前期研究表明叶频压力脉动主要产生于压水室的隔舌区域,是引起水泵机组和泵房振动的重要激振源。为了揭示双吸离心泵系统压力脉动和振动特性的关系,开展了泵站压力脉动和振动特性的现场试验。通过在泵基础、出水管和泵房楼板位置布置振动传感器,同步测量了泵出口阀门不同开度下和泵启动开阀过程中的振动信号,借助时频分析方法开展了泵房振动信号的溯源分析。分析结果表明:在稳态工况中,水泵压力脉动和振动的相干性主要表现在转频、叶频及其倍频,且叶频压力脉动具有向上游衰减快,向下游衰减慢的特点;在启动工况中,水泵压水室压力脉动与基座(特别是垂直方向),甚至泵房出水侧楼板振动在叶频和转频处表现出相干性。根据现场测试结果认为,干室型双吸离心泵泵房在设计时,需要重点关注水泵叶频压力脉动作用下出水侧楼板等泵房结构的动力学响应问题。
    2021  Vol.  52(9):    1047-1058    [摘要](51)    [PDF](37)
  • 植物繁殖体水媒传播研究进展
    曾玉红,刘小光,槐文信,王家生
    动、植物体以及其他有机生命体在水生态系统中的传播过程逐渐成为近年来最为活跃的研究领域之一。水媒是滨水植被的基本传播途径,可以实现大量繁殖体的长距离输运,同时为后续的繁殖体定植提供适宜的环境及物质条件,是最具效率的传播媒介。本文以植物繁殖体为典型有机生命体,对主要传播媒介与途径进行梳理并分析其特点,进一步总结了其经水媒周期性传播过程及其在群落动态演化中的主导地位,并就主要干扰因素进行归纳并分析其作用机制,对水媒传播过程中繁殖体动力学特性进行描述。重点对长距离水媒输运的关键意义、研究手段与描述方法进行介绍,对研究现状与存在的问题进行分析,从水动力学角度对输运过程中的关键机制进行剖析,并阐明其在构建集成化的动态耦合模型中的作用。
    2021  Vol.  52(9):    1059-1069    [摘要](49)    [PDF](35)
  • 基于贝叶斯模式平均与区间二型模糊集的分区灌溉方法
    邵东国,邹亮峰,顾文权,农翕智,王鹤,王柏
    为解决松嫩平原水稻灌溉水需求不断增长与地下水资源可持续利用之间的矛盾,实现节水控采目标,本文以松嫩平原北部和平灌区水稻种植区为例,通过2017—2019年降雨-地下水-产量动态监测试验,揭示灌域尺度地下水时空变化规律;采用聚类分析与空间叠加分析提出了基于地下水埋深的分区方法,确定研究区的地下水埋深分区界限;根据地下水埋深分区结果,采用贝叶斯模式平均(Bayesian Model Averaging,BMA)方法,融合AquaCrop、Jensen模型,进行平、枯水年各分区灌溉情景的产量模拟,提高了地下水埋深分区条件下的产量模拟精度。引入风险偏好因子刻画决策者的风险态度,基于区间二型模糊集(IT2FS)理论对各地下水埋深区域的灌溉制度进行综合评价,利用有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging,OWA)集结综合评价值,提出了不同地下水埋深区域水稻种植的优化灌溉制度。结果表明:研究区地下水埋深分区界限为1.5 m;采用BMA方法有利于提高地下水埋深分区条件下的产量模拟精度,与实测产量相关性系数超过0.95;分区灌溉模式下各区产量-灌水量响应规律存在差异,但与现行灌溉制度相比,分区灌溉能减少稻田灌水量15%~37.6%,减少地下水开采量12%以上。
    2021  Vol.  52(9):    1070-1081    [摘要](58)    [PDF](38)
  • 鄱阳湖水龄时空特征和影响因素分析
    黄爱平,刘晓波,彭文启,董飞,韩祯,王伟杰
    换水能力是表征湖泊水动力和污染物输移扩散的关键指标,鄱阳湖水文情势波动显著,换水能力时空特征和影响因素复杂。本文选取水龄描述鄱阳湖换水能力,建立鄱阳湖水龄模型,研究了鄱阳湖水龄的时空特征和影响因素,分析了水龄对鄱阳湖江湖关系演变的响应规律。结果表明:(1)鄱阳湖水龄具有显著的时空异质性。夏季和秋季水龄明显大于冬季和春季,碟形湖和湖湾区域水龄明显大于主河道和滩地。(2)湖口水位和流域入流是影响鄱阳湖水龄的主要因素。湖口水位对鄱阳湖水龄的影响大于流域入流;湖口水位越高则鄱阳湖水龄越大,流域入流与之相反;鄱阳湖水龄年内显著波动的主要原因是湖口水位的年内显著变化。(3) 2003年后,随着江湖关系的演变,鄱阳湖水龄有所减小,其中秋季减小最为明显。研究成果能为鄱阳湖水资源保护提供科学支撑,也可为其他大型湖泊换水能力研究提供参考。
    2021  Vol.  52(9):    1082-1090    [摘要](58)    [PDF](43)
  • 基于水势差驱动出流机制的微润灌水分运动模型构建及模拟
    齐伟,张展羽,王策,黄明逸,刘畅,陈于
    为研究微润灌土壤水分入渗特征和不同影响因素对其影响规律,基于微润管出流机理,采用HYDRUS-2D软件构建了微润灌土壤水分运动模型。利用室内试验实测数据验证了模型的准确性,参数敏感性分析表明模型模拟结果对微润管的形状和水力特征参数敏感度较低。不同情境模型模拟结果表明:微润灌下水分主要集中在管附近;土壤质地越黏重,微润灌湿润范围和湿润锋运移速率越小,湿润体水分分布等值线图越接近于同心圆;工作压力水头越高,湿润范围和湿润锋运移速率越大,且管附近土壤饱和度越高,但200 cm工作压力水头下土壤不易达到饱和;微润管埋深显著影响湿润体的位置和湿润锋到达上下边界的时间,但在湿润锋到达边界之前,其对微润管出流量和湿润锋运移速率影响不大。本研究可为微润灌系统设计管理优化和该技术的进一步推广应用提供参考。
    2021  Vol.  52(9):    1091-1102    [摘要](56)    [PDF](39)
  • 结合深度学习和NCFS算法的堆石料粒度分布智能检测方法
    王仁超,连嘉欣,邸阔
    针对目前堆石坝施工过程中人工筛分试验无法实现爆堆料物粒度快速检测以及现有粒度检测模型准确度低、泛化能力差等问题,提出了一种基于深度学习模型与邻域分量特征(Neighborhood Component Feature Selection,NCFS)算法相结合的堆石坝料物粒度数字筛分检测方法,该方法可以通过拍摄料堆图像快速检测料堆粒度分布。为了提高深度学习模型的精确度,提出将基于迁移学习的Deeplabv3+模型和稠密条件随机场算法(DenseCRF)结合用于图像训练学习和优化;在料堆二维特征到三维粒度分布转换方面,提出基于NCFS算法的块石二维平面参数对三维粒度的表征公式,并采用MATLAB语言编制了相应的软件加以实现。句容抽水蓄能电站工程现场爆破料堆图像采集和筛分试验分析的结果表明:所提方法是可行的,且相比其他方法,在特征提取以及粒度检测精度上均有所提高。
    2021  Vol.  52(9):    1103-1115    [摘要](61)    [PDF](49)
  • 高寒干旱区降水氢氧稳定同位素组成及其水汽来源:以昆仑山北坡格尔木河流域为例
    饶文波,李垚炜,谭红兵,李永国,温川,张西营
    降水来源是高寒干旱区水文循环研究中的重要内容。本研究以格尔木河流域山区段纳赤台水文站为研究点,收集2019年6—10月的51个降水事件样品,开展了降水氢氧(H-O)稳定同位素组成及其水汽来源研究。结果表明:(1)降水δ18O与δ2H值变化显著,气温是其变化的主控因素;(2)降水经历了多次蒸发-凝结过程,其同位素值大多落在全球降水线上方;(3)山区降水线方程为δ2H=7.4×δ18O+13.2,可视为流域降水线方程,为流域水循环研究提供可靠的参考。氘盈余分析揭示了西风环流及局地水汽循环是流域山区降水的主要贡献者。HYSPLIT模拟进一步表明流域山区高空水汽由西风环流携带而来而低空水汽还与内陆水体蒸发有关。该成果有助于深入理解高寒山区水汽循环理论,可为当地水资源管理决策提供科学依据。
    2021  Vol.  52(9):    1116-1125    [摘要](50)    [PDF](38)
  • 基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水量分析
    卢诗卉,赵红莉,蒋云钟,郝震,张象明,陈根发
    农业灌溉水量估算和区域农业用水的校核是用水统计、监管的难点。现行基于典型调查和定额推算的方法依赖统计人员经验,易受人为因素干扰,准确性难以控制;采用基于水量平衡的灌溉用水推算方法时,区域蓄水变量和耗水量等要素仅依靠传统地面监测条件难以获取。遥感技术能够解决水量平衡方程中区域蓄水变量和蒸散发的估算问题,可以提高水量平衡方法在计算灌溉用水中应用的可行性,但大多数遥感产品存在区域适用性和精度的问题,需要将多种产品结合,通过相互校验和组合控制误差;此外,遥感产品与水量平衡要素之间还存在一定程度的概念差异,需要进行匹配与转换。本文构建了一种基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水分析方法,利用区域水量平衡方程检验多源遥感数据的一致性和可靠性,建立遥感数据与水量平衡要素的对应关系,选取合理的区域蒸散发数据,再利用田间水量平衡将总蒸散发分解为降水蒸散发和灌溉蒸散发,推算得到灌溉耗水量和灌溉用水量的合理范围。应用本文提出的方法进行山东省济南市2012—2015年灌溉用水分析,并与济南市水资源公报统计的农业用水进行对比,结果表明:在降水量接近多年平均的2012、2013、2015年,二者结果较为接近;在干旱的2014年,本文的分析结果与公报结果相差较大。结合同期农田作物长势、区域地下水位变化分析,认为该年份存在较大的灌溉用水,本文结果比较合理。本文方法可为校核区域灌溉用水统计数据的合理性提供技术支撑。
    2021  Vol.  52(9):    1126-1135    [摘要](66)    [PDF](41)

信息公告

更多>>

在线期刊

排行榜top13

  • 下载排行
  • 点击排行

漂浮通知

关闭