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8期
  • 出刊日期:2021--
《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8期

(下载当期目录)

  • 三峡水库磷输移规律研究
    王殿常,吴兴华
    三峡水库在发挥防洪、发电、航运等综合效益的同时,也带来了一定的生态环境问题。营养盐磷是水生生态系统的重要生源物质,水库运行拦截泥沙的同时也拦截了部分泥沙所承载的磷。本文利用1997—2017年期间三峡水库的实测流量、含沙量和磷浓度资料,定量分析了三峡水库的磷输移特征,包括时空分布、负荷变化、水库磷拦截率等,旨在明晰三峡水库运行对磷输移的影响。考虑三峡、向家坝和溪洛渡水库开始蓄水时间,将其划分为1997—2002年、2003—2012年和2013—2017年3个时段,分别代表水库蓄水前、三峡水库蓄水、以及上游水库群蓄水。结果表明,库区磷拦截率主要受汛期的磷输移规律的影响;忽略库区区间汇入的影响,基于逐月磷浓度数据可知,2003—2012年,三峡水库的总磷(TP)拦截率为59.8%,溶解磷(DP)拦截率为14.6%;2013—2017年,受三峡入库含沙量大幅减小及点源污染排放增强的影响,DP/TP比值升高,入库磷被更多地输运至下游河道,库区TP和DP拦截率分别减小为14.4%和—18.5%。泥沙对磷输移具有重要的“源”和“汇(缓冲)”作用,但TP与含沙量的关系曲线在汛期与非汛期、不同断面和不同时段存在差异。
    2021  Vol.  52(8):    885-895    [摘要](324)    [PDF](210)
  • 近40年三江平原典型区土地利用变化及其对地下水的影响
    束龙仓,王哲,袁亚杰,张凤海,刘武,鲁程鹏
    三江平原是我国重要的商品粮基地和粮食战略储备基地,地下水作为该地区的主要灌溉水源,其动态备受关注。选取三江平原典型区1980、1990、2000、2010及2018年五期遥感影像数据进行土地利用变化特征分析,探究土地利用类型变化对地下水位埋深的影响和城市化进程、耕地面积变化对流域水均衡状态的影响。结果表明:近40年来水田与城镇用地的面积和周长存在显著的分形特征,稳定性指数由强—弱—强,两种土地利用类型的重心在近40年内发生明显迁移且迁移方向主要为西南—东北—西南,其直接影响流域水均衡状态。土地利用类型的改变使得部分地区地下水补给恢复较慢,造成地下水位埋深不同程度地增大。城市化发展对大气降水入渗补给量影响相对较小,耕地面积变化对灌溉回归补给量影响显著。研究结果可为构建更准确的三江平原典型区地下水数值模型提供科学依据,为三江平原地下水的可持续开发利用提供理论参考。
    2021  Vol.  52(8):    896-906    [摘要](251)    [PDF](144)
  • 耦合整体预报不确定性的水电站短期优化调度模型
    纪昌明,刘源,王弋,张验科,陈平,王丽萍
    以确定性预报径流为输入的水电站短期优化,受到预报不确定性的影响,会导致制定的运行方案与实际执行结果产生偏离,造成弃水或出力不足风险。为此,从水电站短期发电计划的编制过程出发,为编制优化运行方案,分析预报径流序列不同时段之间预报不确定性的关联,从而将短期径流预报序列各时段的预报不确定性耦合为一个整体,创新性地建立耦合整体预报不确定性的水电站短期优化调度模型。同时基于所提出的新优化模型,以锦西水电站为例进行实例研究,分别从实际总发电量和贴近度两个方面分析与评价新模型在效益和风险两个方面的优势,并将所建新模型与传统的确定性优化模型进行比较。结果表明,相较于传统确定性优化模型,本文所建立的新模型能够有效增加实际发电量、提高发电计划可靠性,可为水电站短期发电运行的实践提供有效参考。
    2021  Vol.  52(8):    907-916    [摘要](166)    [PDF](96)
  • 黄河流域发展质量综合评估研究
    张金良,曹智伟,金鑫,李超群
    黄河流域是一个复杂的巨系统,其中要素众多,关系复杂,既相互联系又相互制约。人民治黄以来,流域保护治理成效显著,但仍存在一些突出问题。流域高质量发展要打破传统“头痛医头、脚痛医脚”的流域治理模式,亟需从综合治理、系统治理、源头治理的角度深入开展流域发展质量综合评估的研究。本研究基于系统科学和信息论等基础理论,提出流域发展质量综合评估理论,构建了流域发展指数(Basin Development Index,BDI)及宏观-中观-微观三层的评价体系,探索流域巨系统演变规律,为流域保护治理提供技术支撑和理论依据。研究发现,BDI总体演变规律为先降低后升高,呈现震荡式向好趋势;人均GDP、总冲淤量(黄河下游)、重要断面生态基流保证率、生境质量指数为影响黄河流域巨系统的关键因素。
    2021  Vol.  52(8):    917-926    [摘要](247)    [PDF](131)
  • 动态循环荷载下大坝混凝土拉压转换损伤本构模型构建及影响研究
    涂劲,李德玉,郭胜山,李春雷,王海波
    目前混凝土坝抗震安全评价中,对于动态循环荷载下大坝混凝土损伤本构模型中从受拉状态向受压状态转变过程(拉压转换)中的混凝土弹性模量变化,一般都基于商用软件ABAQUS的“单边效应”假设,认为混凝土弹性模量立即恢复为初始弹性模量。上述假设的合理性缺乏试验验证,直接影响混凝土坝抗震安全评价的可靠性。通过对全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果的观察分析,发现混凝土从受拉状态进入受压状态后弹性模量并非立即恢复为初始弹性模量,而是由损伤后弹性模量连续渐进恢复至初始弹性模量,期间原有的受拉残余应变在压应力作用下迅速减小到较小数值,因此ABAQUS的“单边效应”假设并不符合实际情况。本文以全级配大坝混凝土拉压转换全过程试验成果为基础,提出受拉损伤发生后,拉压转换时受压应力应变关系采用双折线模型的思路,据此推导了相应的应力-应变关系解析表达式,构建了更接近混凝土拉压转换时真实状况的本构关系数值模型。通过实际工程的计算分析,发现常用的受压弹性模量立即恢复为初始弹性模量的损伤本构模型过高估计了坝体刚度,可能带来偏于不安全的评价结果。
    2021  Vol.  52(8):    927-935    [摘要](138)    [PDF](90)
  • 耦合联动分析理论的多调峰指标水电短期调度模型
    申建建,陈光泽,魏巍,程春田,苗树敏,王亮
    构建适应性调峰模型是发挥水电优质调峰作用,动态适应不同电网负荷特点的关键问题之一。本文综合考虑4种调峰压力指标,引入经济学联动分析理论对指标数据序列进行平稳性和因果关系检验,明了指标间的联动变化规律,采用回归分析量化相互影响关系,以根据电网负荷需求自适应确定多调峰指标耦合建模方式,减小以往主观选取调峰指标和权重系数可能产生的不利调峰结果影响。以某水电站参与省级电网调峰为例,给出了不同典型日负荷、不同单一调峰指标模型的对比分析案例,结果表明通过多个调峰指标的联动分析构建发电优化调度模型能够更客观地描述电网的综合调峰要求,与多个常规单一调峰指标优化模型相比,调峰结果得到显著改善。
    2021  Vol.  52(8):    936-947    [摘要](124)    [PDF](72)
  • 水利综合知识图谱构建研究
    段浩,韩昆,赵红莉,蒋云钟,李豪,毛文山
    基于对水利知识特点的分析,提出了水利综合知识体系的描述方法,包括水利知识的定义、组成与关联;构建了水利知识图谱的构建框架和关键技术体系,以水利行业结构化业务数据的实体关系转换为基础,采用双向长短期记忆神经网络(Bi-directional Long Shot-Term Memory Neural Network,BiLSTM)与条件随机场(ConditionalRandom Fields,CRF)方法识别半结构化、非结构化学科知识文本以及互联网数据中的水利实体,使用模式匹配和共现网络分析方法抽取各实体间关系,对涉水对象及其属性进行补充,基于风险最小化的最小风险映射模型(Risk Minimization based Ontology Mapping,RiMOM)进行了多源异构水利实体的融合,实现了涉水对象与水利学科知识的融合与关联,形成水利综合知识的建模和表达。在图谱构建过程中,累计抽取水利实体136万个,构建实体关系300余万条,抽取的水利实体对象的标注准确率在80%以上。基于该图谱可实现水利知识的跨域查询与检索,学科图谱与水网图谱间关系查询,挖掘不同水利实体间的隐含关系,提高水利知识检索的效率和知识挖掘发现的能力。
    2021  Vol.  52(8):    948-958    [摘要](235)    [PDF](157)
  • 冰塞渗流阻力特性的实验研究
    赵水霞,SHEN Hung Tao
    冰塞引起的上下游水位变化与内部水流阻力有关,其堆积演变形成的固液多孔介质中存在渗流问题,且渗流阻力对上下游水头压力具有一定影响。本研究基于实验室冰水力学模型实验,通过设定不同的水力条件,获取不同冰塞剖面形状及沿冰塞剖面累积方向冰盖下流速分布,采用非达西渗流理论对冰塞内渗流阻力进行率定,获得了渗流阻力能量损失的变化特征。结果表明,渗流阻力能量损失占总能量损失的比例为11%~21%,冰厚较大位置可达到42%,沿冰塞累积方向,渗流能量损失占比与冰厚和水深之比呈典型的正相关。渗流流量为河道内重要的槽蓄水量,孔隙率在0.39~0.51之间,冰厚与水深之比在0.6~1.4之间时,渗流流量占总流量的9%~26%。渗流流量的变化受孔隙率、冰塞结构及水力特征等共同影响,冰颗粒均匀且随机堆积情况下,冰塞厚度越厚,冰体排列越紧密,孔隙率和渗流系数越小,流体通过多孔介质的比表面积越大,渗流能量损失也越多。本研究进一步明晰了冰塞阻力机理及渗流阻力在冰塞中的重要性,为受凌汛灾害困扰流域解决实际问题提供理论科学依据。
    2021  Vol.  52(8):    959-968    [摘要](120)    [PDF](61)
  • 适用于明渠流及冰盖流的统一泥沙颗粒起动流速公式
    马子普,张宝森,邓宇,李春江
    为得到冰盖流条件下的非黏性泥沙起动公式,揭示冰期河道断面强烈冲淤变化的机理,基于Einstein假定,推导得到了同时适用于明渠流及冰盖流的统一的非黏性泥沙颗粒起动流速公式,所得公式与已有冰下泥沙起动流速试验数据符合良好。当冰盖糙率为0时,冰盖流泥沙颗粒起动流速公式即化为明渠流泥沙颗粒起动流速公式。应用所得公式,比较了明渠流、冰盖流、冰塞条件下的起动流速及可起动最大泥沙粒径关系,冰塞条件下起动流速最小,可起动最大泥沙粒径最大。2014年冰期黄河头道拐断面发生强烈冲淤变化,是冰花集聚形成冰塞引起可起动最大泥沙粒径增大所致。所得公式及所揭示机理,将为进一步深入研究河道冰期泥沙输移规律提供重要思路和参考。
    2021  Vol.  52(8):    969-978    [摘要](141)    [PDF](86)
  • 一种模拟介质交界面处达西流速的分区多尺度有限单元法
    谢一凡,吴吉春,叶逾,谢春红,鲁春辉
    地下含水层常由多种不同含水介质组成,交界面处的达西流速需符合折射定律,传统数值方法难以准确模拟。基于多尺度有限元法和区域分解技术提出分区多尺度有限元法(Multiscale finite element method with Domaindecomposition technique,MSFEM-D)模拟交界面处的达西流速。该方法运用多尺度有限元法模拟水头,获取全局信息保证解的精度,并提升尺度以降低计算消耗;再利用区域分解技术将研究区分区以分离界面两侧介质,同时结合多尺度基函数和Yeh的有限元模型来高效模拟达西流速。因此,MSFEM-D不仅能保证交界面处的法向达西流速的连续性,还能保证切向达西流速符合折射定律。数值模拟结果表明MSFEM-D能够保证达西流速在交界面处满足折射定律,精度与Zhou等的S1有限元模型相近,并可节约大量计算消耗。
    2021  Vol.  52(8):    979-988    [摘要](166)    [PDF](91)
  • 注重干旱区河谷林草生态保护与修复的漓漫灌溉研究
    白涛,许佳,邓铭江,慕鹏飞,李永兵,赵星
    为提高干旱地区灌溉效率,保障河谷林草的正常生长,本文以额尔齐斯河流域为研究对象,深入阐述了漓漫灌溉理论,提出了漓漫灌溉主要技术。据此分析计算了流域内河谷林草的生态需水量,制定了河谷林草的漓漫灌溉制度,相比传统的农业灌溉,更注重于考虑生态的修复和保护。计算结果表明:(1)河谷林草的生态需水集中在4—9月,且缺水量最大在6月下旬—7月上旬,为漓漫灌溉生态调度起始时间的界定奠定了技术支撑;(2)生态工程布置和漓漫灌溉分区确定的生态工程与灌区一一对应的靶区漓漫灌溉模式有助于改善河道外植被的供水条件,保证河谷林草最大程度地吸纳水分;(3)制定的漓漫灌溉制度可为灌溉工程规划设计以及灌区用水管理提供依据。在实施漓漫灌溉后,通过生态工程和非工程措施实现了河谷林草的生态保护目标,流域内河谷林草的生态得到有效恢复和改善。研究成果对促进流域河谷林草、湿地等生态目标的改善和实施具有重要的理论意义和实用价值,为确保流域社会经济用水与生态用水之间的相对均衡、保护与修复流域内河谷林草的生境提供了技术支撑。
    2021  Vol.  52(8):    989-1000    [摘要](167)    [PDF](89)
  • 杂散电流与受压荷载耦合作用下混凝土中的氯离子传输性能
    倪源城,朱尔玉
    为研究水工混凝土结构在杂散电流与荷载作用下的氯离子传输特性的变化,本文对埋置钢筋的混凝土试件分别设计了杂散电流单独作用以及和压缩荷载共同作用下的电化学腐蚀试验,对不同电流和荷载条件下的氯离子传输特性以及混凝土孔隙结构进行测试,研究了杂散电流和压缩荷载对氯离子传输的影响。试验结果表明:混凝土内的钢筋会促进杂散电流对氯离子传输的加速效应。当压缩荷载一定,随着杂散电流增大,混凝土试件内的氯离子含量明显增加。当杂散电流一定,随着荷载的增大,混凝土试件内的氯离子的传输速率会出现先降低后提高的情况,传输速率开始提高的临界应力水平大致为0.4。此外,在已有研究和试验结果的基础上,推导了考虑压缩荷载和杂散电流作用下的氯离子传输模型,该模型结果与试验数据有较好的一致性。
    2021  Vol.  52(8):    1001-1010    [摘要](108)    [PDF](50)

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