摘要:针对现有抽水蓄能电站洪水调节计算方法大多忽略上下水库水力联动关系,且常简化考虑满发流量与天然洪水叠加情景的问题,提出了一种基于分段迭代法的抽水蓄能电站上下水库联合洪水调节计算模型。该模型构建了能够反映上下水库完整水量交换与水力耦合关系的数学模型,并采用分段迭代算法对上下水库水位及流量的动态变化过程进行精细化求解；在此基础上,模型结合滑动组合方法构建了洪水遭遇情景矩阵,模拟不同工况和洪水遭遇情景对上下水库运行的影响,并提出了动态预留库容控制策略,以保障电站的安全运行以及后续发电需求。实例验证结果表明:所提出的模型能够准确、稳定地模拟上下水库在复杂洪水情景下的动态响应过程,并有效揭示洪水遭遇时机、电站运行状态以及预留库容控制策略对水库水情变化的关键影响；模型所识别的最不利洪水遭遇情景符合抽水蓄能电站的运行规律,可为抽水蓄能电站的工程设计与安全运行提供科学的参考依据。

摘要:为了科学识别和评价南水北调西线一期工程对水源区水文水资源、生态环境以及社会经济等方面的影响,基于水源区工程区域概况,结合文献和规范标准,建立了一套兼顾水文水资源、生态环境、水能利用、社会经济的多准则层的西线一期工程调水综合影响评价指标体系,并采用基于模糊层次分析法和改进熵权法的主客观综合权重法确定评价指标的权重,结合TOPSIS法对2012—2021年西线一期工程水源区综合状况进行客观评价。评价结果表明,西线一期工程水源区综合状况整体呈现改善趋势,从2017年以前的不良状态改善到2021年更为健康的状态。

摘要:基于多区域投入产出表,核算了广东省与中国各省份间的水资源、能源、粮食(water, energy, food ,WEF)资源流动情况,并创新性地量化了各省份与广东省间通过WEF资源流动而传递的风险值,探索了风险传递价值。结果表明:省际WEF资源贸易中,广东省总计净流入117.06亿m³体现水,2.80×109GJ体现能源,1 622.93万t体现粮食,大多数省份均对广东省净流入WEF资源,且以广西、河南、安徽、湖南四省最多；广东省WEF资源的影响力系数及感应度系数均较低,在全国WEF资源贸易中对其他省份的带动作用和影响力不强,且对其他省份资源消耗变化的感应能力较弱；WEF资源流动传递的风险值对于输入地区和输出地区是非对称性的,对于大多数省份而言,WEF资源流入广东省的风险传递价值较高,在缓解广东省WEF资源风险的基础上,并未显著提升自身风险,且以海南、天津、上海、河南、甘肃较为显著；云南、北京、山西、浙江的风险传递价值则相对较低,广东省对其资源输入而产生的WEF资源风险相对较大。

摘要:基于分布式架构水循环模型,将流域划分为山丘区坡面、平原区坡面、山丘区河道、平原区河道、圩区、闸坝工程等水文特征单元,在山丘区构建新安江水文模型,平原区构建平原区水文模型、一维水动力学模型,圩区和闸坝工程分别构建圩区排涝模型和工程调度模型,将所有模型耦合为能完整概化滁河流域各自然实体要素的防洪排涝一体化模型,并通过洪水年(2016年、2020年)山丘区与平原区典型站点洪水过程对模型的精度和可靠性进行了验证。结果表明:该模型能较好地再现2016年、2020年流域洪水过程,率定与验证结果均达到甲级精度。

摘要:采用考虑非期望产出的超效率SBM模型对白龙江引水工程甘肃省受水区20个县区2011—2020年水资源利用效率进行了测算,并利用Tobit模型分析了水资源利用效率的主要影响因素。结果表明:受水区水资源利用经济效率呈下降趋势,水资源利用环境效率和绿色效率呈平稳上升趋势；用水因素、经济发展水平、产业结构和水资源禀赋明显促进了水资源利用经济效率,城镇化水平抑制了水资源利用经济效率；城镇化水平对水资源利用环境效率产生明显的积极影响,产业结构、水资源禀赋对水资源利用环境效率产生明显的负面影响；产业结构、水资源禀赋对水资源利用绿色效率的负面影响较为显著；整体上,水资源利用绿色效率大于环境效率大于经济效率,2011—2020年受水区水资源利用效率水平不高,受水区需优化产业结构,相邻县区可加强区域合作,缩小差异。

摘要:为识别赣抚平原灌渠水体硝酸盐的来源,分析了赣抚平原西总干渠水体春、秋两季pH、电导率、溶解氧和NO^-3质量浓度及其同位素组成( δ 15N-NO^-3、 δ 18O-NO^-3)特征,并采用贝叶斯稳定同位素混合(MixSIAR)模型定量分析了主要污染源的贡献。结果表明:西总干渠水体硝化作用秋季略强于春季,但整体极为微弱,反硝化作用几乎不存在；上游水、铵态氮肥、土壤氮、生活污水和粪肥、降水是西总干渠水体NO^-3的主要来源；上游水(贡献率大于50%)和人为影响(包括铵态氮肥、生活污水和粪肥,贡献率大于37%)对整个灌渠水体NO^-3起主导作用；污染源对灌渠水体NO^-3贡献率从大到小排序,秋季为上游水、铵态氮肥、生活污水和粪肥、土壤氮、降水,春季为铵态氮肥、上游水、生活污水和粪肥、土壤氮、降水；NO^-3来源贡献还与土地利用类型有关,从乡村到城镇,上游水、生活污水和粪肥的贡献率呈上升趋势,而铵态氮肥则相反。

摘要:针对黄铁矿基铁自养反硝化与硫自养反硝化脱氮对比研究不足、脱氮效率较低的问题,以黄铁矿作为硫自养和铁自养反硝化电子供体,对比研究其对低碳氮比(C/N)污水的脱氮效果及异养菌的强化作用机制。结果表明,黄铁矿基铁自养反硝化系统的脱氮性能高于硫自养反硝化系统,且添加适量异养菌能够强化脱氮效果；当异养污泥与自养污泥的体积比为1∶1时,相同进水条件下黄铁矿基铁自养系统48.h的出水TN和NO^-3-N质量浓度分别为0.26、0 mg/L,显著低于黄铁矿基硫自养系统(3.94、2.61 mg/L)； Thermomonas、Geothrix、Ferritrophicum、Acidovorax、Pseudomonas、Brachymonas 等脱氮菌属均能利用还原态铁作为电子供体参与反硝化脱氮,在黄铁矿基铁自养反硝化系统中的相对丰度均高于黄铁矿基硫自养反硝化系统；向系统中添加异养污泥可引入异养反硝化菌 Thauera ,与硫自养菌相比,铁自养菌能与异养菌发挥更好的协同反硝化脱氮作用。

摘要:为提高生态护岸对河流生态系统影响评价指标体系权重的准确性,提出了一种基于博弈论组合赋权的方法,该方法将层次分析法和熵权法计算所得权重进行最优组合得到综合权重,兼顾了专家的主观判断和数据的客观性。江苏省新孟河界牌枢纽工程的实例验证结果表明,博弈论组合赋权法能够体现不同赋权方法的特性,得到更加合理的评价结果。

摘要:为了研究软岩地基上重力坝安全系数的演化规律,提出了一种基于监测数据的结构面抗剪断强度参数反演方法,通过建立抗剪断强度参数的时变模型,应用分区有限元-界面元混合算法,实现了对重力坝长期抗滑稳定性的动态评估。工程实例验证结果表明,该方法能够考虑工程参数的真实变化,提高了分析结果的准确性,同时能对工程的安全系数进行动态评价。

摘要:为更准确地模拟小型水库溃坝后下游淹没区演化过程,揭示溃坝漫堤耦合机理,依托贵州省DaYJ水库,开展库区及下游行洪区的数字高程及正射影像测量工作,构建了基于高精度DEM的溃坝漫堤耦合模型,并分析了漫堤研究区洪水水深、洪水流速及洪水严重性对堤防高度的敏感性。结果表明:与单溃坝模型相比,溃坝漫堤耦合模型能更真实地模拟下游淹没范围随时间的变化情况；堤防高度不超过1 m时,洪水容易产生漫堤,堤防高度在1.5 m左右时,堤防由漫堤向不漫堤过渡,堤防高度大于或等于1.7 m时,完全不发生漫堤,洪水主要从堤防尽头绕堤淹没居民区；随着堤防高度的增加,洪水到达时间、0.3 m水深出现时间和最大流速出现时间均发生延后,漫堤研究区的最大流速与最大洪水严重性整体有所降低并趋于均匀。

摘要:为解决城市排水管道的泥沙淤积问题,设计了一种闸门配合流槽的管道水力自清淤结构,并对不同坡度和初始进流水位的清淤过程水力特性进行了数值模拟。结果表明:开始清淤时管道进口的流槽切应力和垂线平均流速分别可达清淤结束时的16倍和1.55倍；当冲刷波运动至管道末端,管道进口的流槽切应力和垂线平均流速最大可达管道末端的5倍和2倍,管道上游的清淤效果更强；清淤过程中,流槽内水流的最大切应力和最大垂线平均流速分别可达平台上的104倍和1.45倍,流槽清淤效果明显优于平台；管道坡度越大、初始进流水位越高,冲刷波切应力、垂线平均流速越大,最大分别可达156.Pa和3.6 m/s,管道清淤效果越好；清淤过程冲刷波流速和切应力显著大于泥沙的理论扬动流速和临界切应力,证明了该水力自清淤结构清淤效果良好。

摘要:为精确评估粤港澳大湾区并发复合灾害的敏感性,构建了崩塌-滑坡并发复合灾害敏感性评价指标体系,同时建立并推导了考虑并发复合灾害空间维度叠加效应的敏感性评估模型。结果表明:粤港澳大湾区滑坡-崩塌并发复合灾害高敏感区在怀集县、封开县等湾区西北部地区和龙岗区、惠城区等湾区东北部地区集中分布,低敏感区在三水区、南海区等湾区中部地区和台山市、恩平市等湾区西南部地区集中分布,较高敏感区、中敏感区、较低敏感区主要作为过渡区零星散布于高、低敏感区之间。

摘要:为更好地测试桩土复合路基中的浅层垫层内摩擦角,基于孔扩张理论和静力触探试验分析了砂垫层内摩擦角与比贯入阻力的关系,结合Bolton应力旋转理论并采用优化直径的探头开展室内标定试验,建立了碎石垫层内摩擦角与相对变形之间的标定关系,并通过现场试验给出了不同类型桩土复合路基浅层垫层内摩擦角的变化范围。研究结果表明:比贯入阻力随着砂垫层的内摩擦角增大而逐渐增大,室内标定试验中砂垫层内摩擦角的平均值范围为28.3°~35.1°,碎石垫层内摩擦角的平均值范围为33.1°~42.6°；柔性桩复合路基砂垫层内摩擦角变化范围一般在33.5°~36.0°之间,半刚性和刚性桩复合路基碎石垫层内摩擦角变化范围分别在37.0°~39.0°和38.5°~40.5°之间。

摘要:基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最大冲刷深度均增大,最大冲刷深度发生在桩柱迎流面；三脚桩基础的冲刷发展状况随基础安装角的变化而改变,基础安装角为30°时冲刷最为剧烈,0°时上游桩柱冲刷较小,30°时单独位于一侧的桩柱冲刷速率最快,60°时上游桩柱冲刷深度较大。

摘要:基于2005年和2014年洪季水、沙、地形资料,采用三维水沙数学模型和悬沙通量机制分解分析了人类活动影响下椒江河口水沙动力变化规律,探讨了河口输沙过程和机制转变特征及其影响因素。结果表明:受河道地形整体变化的主导,椒江河口潮动力和泥沙动力变化显著；以石仙妇为界,上游涨潮优势增强、下游涨潮优势减弱,但河道沿程涨落潮流速均增大；河口最大浑浊带分布向上游移动超过36.km,庙龙港至石仙妇和石仙妇至海门河段平均含沙量分别增大约5、3.kg/m³；上游潮汐不对称增强和含沙量增大导致河口潮泵输沙作用加强,大、小潮输沙总量和方向发生变化,引起河口输沙机制由“上游向海、下游向陆” 的空间分布差异向“大潮向陆、小潮向海” 的潮型分布差异转变,进而影响河床冲淤特征。

摘要:为了解弱惯性塑料颗粒的近岸运动特征,通过物理波浪水槽试验对比观察了漂浮态与沉底态中等尺寸球状塑料颗粒在有限水深规则波作用下的运动特征和不同波况及边界条件下的动态响应,并基于运动量谱推求了沉底塑料颗粒在随机运动过程中产生的最大可能水平位移。结果表明:漂浮塑料颗粒的运动规律基本符合二阶Lagrangian漂移理论；沉底塑料颗粒的运动轨迹多呈现不规则性,随机高频扰动占自身运动振幅的20%；最大可能位移随着入射波波周期的增大呈现先增大后收敛的趋势。