摘要:针对长三角地区工业园区面临的水资源、水环境、水生态与碳排放的多重限制问题,认为工业园区的水资源高效利用是高质量发展的重要支撑,污水资源化利用是水资源高效利用的关键途径。基于工业园区水资源高效利用相关研究、实践和政策,结合综合统筹与系统优化原则,提出了以五级处理-五级回用体系为核心的工业园区水资源高效利用策略。基于“双碳”战略,提出了耦合污水回用、资源回收、节能增效与多能互补的工业园区水资源高效低碳利用思路,可推动园区节水减污降碳协同优化。提出未来长三角地区工业园区水资源利用应向“低碳化、区域化、集成化、智能化”的方向发展。

摘要:针对南水北调东线工程江苏段向省内受水区输水时遭遇的供水时空不均衡问题,同时为了增加工程运行的综合效益,提高工程的供水均衡性,建立了以受水区综合缺水率最小、泵站总抽水量最小、缺水率时间标准差最小、缺水率空间标准差最小为目标的多目标优化调度模型,并采用NSGA-Ⅲ算法求解优化调度模型,运用基于层次分析法与TOPSIS法的组合赋权法进行方案优选。结果表明:相较于常规调度方案,优化调度方案的南水北调东线工程江苏段受水区的供水率得到明显改善,在95%、75%和50%来水频率下,综合缺水率分别下降了9.2%、8.2%和10.5%；泵站总抽水量在95%、75%来水频率下增加了21.6%、15.4%,在50%来水频率下下降了39.4%；受水区供水时空均衡性明显提高,在95%、75%和50%来水频率下缺水率时间标准差、缺水率空间标准差均显著降低,不同受水区不同时段缺水率分布范围更均匀集中。

摘要:针对非平稳性条件下不同区域洪水间组合设计值计算难题,采用Copula函数构建了可综合考虑不同区域洪水边缘分布非平稳性和洪水间相依结构非平稳性的变参数Copula模型,分析了不同区域洪水间联合分布规律随时间的演变特征。基于等可靠度法和条件期望组合法,提出了变化环境下设计洪水地区组成分析方法,实现了非平稳性条件下不同区域洪水组合设计值的计算。以寸滩站和宜昌站年最大15.d洪量系列为例,分析了两站洪量及其区间洪量的变化特征。结果表明,寸滩站和宜昌站的洪量系列均具有减少趋势,两站洪量的联合分布随时间变化,指定重现期对应的宜昌站、寸滩站及寸滩—宜昌区间洪水设计值随使用年限的增加而减小。

摘要:针对以栅格新安江模型为代表的分布式水文模型在秦淮河流域洪水模拟预报中下游感潮河段应用精度受限的问题,以前垾村(秦)站为节点,上游采用栅格新安江模型计算产流,下游采用水动力学模型对受闸泵调度影响的感潮河段水位进行模拟,并采用 K 最近邻( K NN)法和反馈法对模拟结果进行实时校正。结果表明,采用 K NN法校正后确定性系数为0.718～0.975,达到了乙等预报精度要求,可用于秦淮河流域洪水模拟预报。

摘要:为研究调水期风场对淮河入江水道高邮湖、邵伯湖输水流场的影响,采用MIKE21 Flow Model建立研究区域的二维风生流数值模型,在盛行风场作用下分析两湖泊的水动力变化与水质更新规律。结果表明:风荷载作用下,高邮湖内形成了多个形态迥异的风生环流,环流的流向、形状与风场的风向密切相关；新民滩控制线的上下级湖面是风涌增减水作用显著的区域,风速越高水位变幅越大,该水位变幅可能导致高邮泵站设计扬程与调水动力不足；风场的剪切拖曳作用对湖区水体与长江水体的更新置换规律也有影响,顺风条件下湖区水体水质的更新速度与程度显著提高,而逆风条件下水体更新强度则明显下降。

摘要:为定量评估环境因子对降水空间分布的影响,实现统计降尺度环境因子的科学选取,针对现有方法存在无法避免线性假设、无法保证多自变量共线性免疫和无法有效探索因子间交互作用对降水分布影响的问题,采用地理探测器的定量分析方法,以滦河流域为研究对象,从因子探测、交互探测和生态探测3个方面探究了环境因子及其交互作用对降水空间分布的影响。结果表明:因子探测中,在年、季、月和旬时间尺度上,经度、纬度、坡度、坡向、NDVI、高程的影响力均超过1%,能够直接影响降水的分布,其中纬度、经度和高程对降水分布的影响最为显著；交互探测中,除2月高程-坡度及7月上旬NDVI-经度外,其余交互作用均达到增强的效果,且所有因子交互结果的影响力均超过10%,相较于单因子有较大幅度的提升；生态探测中,不同环境因子对降水分布的影响差异显著。

摘要:针对HJ.610—2016《环境影响评价技术导则地下水环境》在水利水电工程地下水环境影响评价工作的环境影响识别、现状调查和预测评价等方面的指导性不够明确,且未包含工程对地下水水量和水位的影响预测工作等关键问题。结合滇中引水工程,在分析水利工程特点的基础上,梳理了水利水电工程不同工程区段地下水环境影响识别指标,提出了地下水环境保护目标类型和工作重点,认为现场调查、勘探、监测宜结合工程识别的影响范围开展；总结了地下水环境影响预测的重难点和主要技术方法,宜在地下水环境较为复杂的区域开展数值模拟 研究；给出了水利水电工程地下水环境影响评价工作的具体落脚点。

摘要:为分析江苏盐城湿地珍禽国家级保护区互花米草前缘的时空变化,提出了一种基于互花米草繁殖方式和遥感反演最小无干扰时间的改进机会窗口模型,在采用相关性分析和平均绝对误差对模型精度验证的基础上,分析了互花米草前缘的演变规律及其驱动机制。结果表明:1998—2010年,互花米草前缘全面向海推进；2010—2020年,前缘自北向南呈现淤-蚀-淤-蚀-淤的W形态变化趋势；2020—2021年,前缘北部持续侵蚀后退,中部相对稳定,南部大面积向海推进。

摘要:以富营养化底泥为研究对象,从环境微界面的角度出发,采用室内培养试验研究了常见沉水植物苦草对沉积物间隙水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的迁移转化影响及环境微界面行为,并评估了苦草对沉积物-水界面中As的去除效果。试验结果表明:苦草增加了沉积物中溶解氧的渗透深度,降低了pH值、有机质(UV254)以及溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ) 、溶解态Fe(Ⅱ)和溶解态Mn的质量浓度；3种形态的As(溶解态As、As(Ⅴ)、As(Ⅲ))与溶解态Mn和UV254显著相关,与溶解态Fe(Ⅱ)相关性较差；苦草对As(Ⅲ)的去除效果(69.5%)优于其对As(Ⅴ)的去除效果(64.6%)。

摘要:针对跨海水下隧道工程中人工岛建设的研究现状及主要问题,收集了典型的跨海水下隧道人工岛的工程实例,总结了跨海水下隧道人工岛的地基处理、围堰构建和填土加固的关键施工技术,指出软弱地基处理及填土加固方案组合和工序优化以及疏浚土在国内人工岛建设中利用较少是跨海水下隧道人工岛建设过程中两大主要问题；基于现有的人工岛建设技术,人工岛建设的未来发展方向是通过预制人工岛构件实现绿色快速筑岛。

摘要:考虑碳排放约束条件,基于水工隧洞施工机群配置优化和碳减排双赢的改进路径,构建基于工期-成本-质量-碳排放量的多目标优化函数；选择模拟退火算法改进后的粒子群算法,参考施工机械台班费用定额和《IPCC国家温室气体排放清单指南》计算施工机械的台班碳排放量；将新型机械配置纳入碳排放因素,建立以工期、成本、质量和碳排放为一级指标和14个二级指标的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系,并构建考虑碳排放的机群配置优化模型,以滇中引水工程万家隧洞3号支洞为例开展多目标约束下的施工机群配置优化分析。结果表明:建立的水工隧洞施工机群配置目标偏好权重评价指标体系可以较全面地考量施工机群对环境的影响性；计算得出该施工机群主要碳排放源为隧道多功能作业台车和混凝土搅拌站,碳排放量(以CO2计)达到1 000.kg/台班。改进后的粒子群算法可以有效增强全局寻优的搜索能力,识别施工机械中碳排放关键风险源,模型优化结果与现场施工情况相符,验证了模型的可行性。

摘要:为解决重力坝优化设计以截面尺寸作为唯一设计变量,缺乏考虑材料属性对重力坝优化设计影响的问题,综合经济、抗震安全进行重力坝多目标优化设计方法研究,构建了综合经济、抗震安全指标的多因素评价体系；采用ABAQUS软件对重力坝进行有限元静动力分析,基于计算结果采用变权功效系数法进行量化评价；采用XGBoost-PSO算法进行寻优得到最终优化方案。实例验证结果表明:多目标优化方案与初始方案相比,在经济、抗震安全指标上都得到了明显改善；相比传统单目标优化模式,经济、安全多目标优化更适用于抗震安全要求高的重力坝工程。

摘要:为研究鄱阳湖黏性底质淤泥固结起动规律,采用玻璃水槽测量了不同淤积历时及水深条件下黏性底质淤泥起动流速,根据试验数据拟合得到鄱阳湖底质淤泥起动与淤积历时和水深的经验公式,并将结果与相关文献泥沙起动经验公式计算结果进行对比。结果表明,鄱阳湖黏性底质淤泥固结程度随着淤积历时的增加经历了新落淤、固结初期、加速固结、固结稳定4个阶段,起动流速与水深呈正相关关系；淤积1 d起动流速与相关文献泥沙起动经验公式计算结果较接近,淤积历时越长,试验结果与经验公式计算结果相差越大。

摘要:针对密封橡胶在压缩情况下易发生翘边而严重影响管片接缝防水效果的问题,基于ABAQUS/ Standard中的网格映射技术,建立了超弹性橡胶密封垫的压缩数值模型,对7种不同开孔形状、开孔率、孔洞排列方式的密封垫开展轴向压缩数值模拟。结果表明:在整个压缩数值模拟过程中,弹性橡胶密封垫接触面应力呈现两端大、中间小的多峰值W形分布；闭合孔为圆角三角形的密封垫相较于其他开孔形状的密封垫,平均接触应力最大值提升86.8%；开孔率为0.294的密封垫相较于其他开孔率的密封垫,平均接触应力最大值提升92.6%；错孔排列的密封垫相较于对孔排列的密封垫,平均接触应力最大值提升25.2%；相较于敞开孔构型变化,闭合孔构型变化对接触应力的影响更大,两者同一工况下平均接触应力最大可相差85.2%。

摘要:通过固结排水三轴剪切试验、压汞试验和电镜扫描试验探究含水率波动对公明公路路基土力学特性的影响与其劣化微观机理,基于邓肯-张模型提出了一个能够考虑含水率波动影响的路基土经验本构模型。结果表明:含水率波动使得路基土中、大孔隙增多,同时微裂隙得到发展引起试样结构被分割,导致试样剪切应力-应变关系从应变软化向应变硬化型转变,试样剪缩特性提升、剪切强度降低；含水率波动程度越大,试样剪缩特性越明显,剪切强度则越弱；提出的路基土本构模型的计算结果与试验结果吻合较好,证明了模型的有效性和适用性。

摘要:基于FLAC3D有限差分软件,对上覆黏土层的砂土地基地震液化响应动力可靠度进行研究,建立了黏土-砂土地基平面应变模型,通过模拟土体剪切模量的空间变异性,利用蒙特卡洛模拟方法并结合生成的非高斯随机场评估液化区面积、超孔隙水压力和地表位移,研究了不同剪切模量变异系数(COV)对地基地震液化可靠度的影响。结果表明:剪切模量变异系数越大,液化范围缩小越困难,液化范围峰值的分布范围越分散；地表水平位移和地表最大差异沉降均随剪切模量变异系数的增大而增大。

摘要:基于某海上风电场开展的单桩水平受荷特性现场试验,研究了深厚软黏土中2.4. m 大直径钢管桩荷载-位移响应、桩身挠度及桩身弯矩规律；探讨了m法、 API 规范法和双曲线型p-y曲线在软黏土地基中的适用性,并建立数值模型对不同直径单桩基础的水平承载力贡献因素进行分析。结果表明: API 规范法与双曲线型p-y曲线在浅层土中p-y曲线初始刚度与桩周土抗力偏大,双曲线型p-y曲线在一定深度下能够较好地预测土反力随位移的变化关系,m法与双曲线型p-y曲线计算得出的水平位移较实测值偏小,结果偏向不安全, API 规范法计算结果相比实测值较大,计算结果较为保守；随着桩径增大,单桩基础的侧摩阻力和基底抗力对水平承载力贡献也会随之增大,双曲线型p-y曲线会严重低估单桩的水平承载力。

摘要:为研究不同渗透压力条件下的岩石卸荷力学特性,选取砂岩为研究对象,开展了不同渗透压力和不同应力路径下的三轴卸荷试验,并与常规三轴试验进行对比,比较了不同应力路径下的岩石强度特性,分析了渗透压力对岩石变形和强度参数的影响。试验结果表明:渗透压力的增大会弱化岩石强度,岩石的峰值强度随渗透压力的增大而降低,而轴向变形随渗透压力增大而增加,渗透压力越大,岩石的压密段特征越明显；针对两种不同的卸荷应力路径,恒轴压卸围压路径条件下,岩石的黏聚力不断降低,内摩擦角不断增加,而加轴压卸围压路径条件下,岩石的黏聚力不断增加,内摩擦角逐渐降低。

摘要:基于2000—2021年中国知识基础设施工程(CNKI)和Web of Science核心数据库(WOS)中以智慧水利为主题的相关研究文献,采用VOSviewer、CiteSpace等软件构建智慧水利研究领域文献量时序分布、发文机构和研究热点演变的各类知识图谱,分析了当前智慧水利研究进展。结果表明:智慧水利文献量均逐年递增,但CNKI数据库文献量与WOS数据库相比存在明显差距；智慧水利领域已形成核心研究机构,对其前沿发展做出了重要贡献；CNKI数据库中智慧水利研究侧重以流域为单位构建数字流域与智慧水利框架,WOS数据库则侧重从地理地球视角出发开展研究,两者均以物联网、深度学习等为基础搭建智慧水利平台。

摘要:为更直观、高效地探测土石堤坝渗漏,基于无人机载红外-可见双光成像的渗漏巡查模式,提出了土石堤坝渗漏非接触无损快速巡查方法。综合考虑双光设备成像效果,讨论了该方法无人机航高设定问题,给出了土石堤坝工程渗漏巡查实现流程,并在多种天气条件下开展了实际工程现场巡测试验。试验结果表明:该巡查方法能有效探测土石堤坝坡面渗漏和管涌,且操作简便、作业高效、结果直观、夜间工作性能良好,对大体积、长线状堤坝工程渗漏巡查具有很好的实用性。结合野外巡测试验,指出了该方法应用于实际工程时需充分考虑复杂地面条件、温度变化、成像设备等因素的影响。

摘要:为实现施工期大体积混凝土温控要素的智能快速识别,提高智能温控系统的反馈及预测模型精度,提出了一套智能算法对物联网技术采集到的各类温控要素原始测值进行识别及转化。针对浇筑温度、浇筑时间、最高温度、内外温差、冷却通水起止时间与表面保温覆盖等施工期关键温控参数,结合工程经验分别给出相应识别任务的判定逻辑并编写对应程序,然后应用多个实际工程数据进行验证,并分析各识别功能的准确率。验证结果表明,本文算法识别效果良好,能够实现温控要素采集的自动化、智能化、快速化、精准化,具有较强的工程实用价值。