- 信息公告 更多+
全选反选导出
显示模式：
2026,54(5):1-9
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.001
摘要：
以2017年飓风哈维降雨事件为案例,评估了3种短临预报模型(S-PROG、Extrapolation、ANVIL)对热带气旋引发极端降雨的预测能力。结果表明:ANVIL模型在降雨空间分布模拟方面表现最优,但对强降雨强度存在系统性高估；S-PROG模型对降雨强度变化趋势存在滞后；Extrapolation模型在短期(0~2.h )预报中稳定性最高,能够准确捕捉降雨强度峰值及时间演变；高分辨率气象数据与多源数据融合可显著提升模型性能,雷达外推技术与深度学习算法结合展现出较大潜力。
以2017年飓风哈维降雨事件为案例,评估了3种短临预报模型(S-PROG、Extrapolation、ANVIL)对热带气旋引发极端降雨的预测能力。结果表明:ANVIL模型在降雨空间分布模拟方面表现最优,但对强降雨强度存在系统性高估；S-PROG模型对降雨强度变化趋势存在滞后；Extrapolation模型在短期(0~2.h )预报中稳定性最高,能够准确捕捉降雨强度峰值及时间演变；高分辨率气象数据与多源数据融合可显著提升模型性能,雷达外推技术与深度学习算法结合展现出较大潜力。
2026,54(5):10-17, 28
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.002
摘要：
为揭示不同物理机制融合方案对图神经网络(GNN)地下水位预测精度的影响,基于鄱阳湖流域114个监测站的逐日地下水位数据,综合考虑地下水位空间相关性、地表水-地下水关联属性及降雨滞时效应等物理因素,设计了6种物理机制融合方案的图卷积神经网络(GCN)结构,并对比分析了6种方案的地下水位预测精度。鄱阳湖流域实例验证结果表明:GCN在预测地下水位动态变化时展现了出色的总体模拟能力和精度,各方案 R 2均超过0.9；融合提前1月降雨与地表水-地下水关联属性的方案精度最高(MAE为0.060 1 m),较单距离邻接矩阵方案提升约6.8%；考虑降雨滞时可增强地下水位对降雨滞后响应的刻画,关联属性矩阵对潜水井水位预测结果的RMSE提升效果优于承压水井。
为揭示不同物理机制融合方案对图神经网络(GNN)地下水位预测精度的影响,基于鄱阳湖流域114个监测站的逐日地下水位数据,综合考虑地下水位空间相关性、地表水-地下水关联属性及降雨滞时效应等物理因素,设计了6种物理机制融合方案的图卷积神经网络(GCN)结构,并对比分析了6种方案的地下水位预测精度。鄱阳湖流域实例验证结果表明:GCN在预测地下水位动态变化时展现了出色的总体模拟能力和精度,各方案 R 2均超过0.9；融合提前1月降雨与地表水-地下水关联属性的方案精度最高(MAE为0.060 1 m),较单距离邻接矩阵方案提升约6.8%；考虑降雨滞时可增强地下水位对降雨滞后响应的刻画,关联属性矩阵对潜水井水位预测结果的RMSE提升效果优于承压水井。
2026,54(5):18-28
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.003
摘要：
针对传统插值方法难以有效融合雨量站-微波链路降雨观测数据的问题,提出了基于随机混合惠特克-香农算法的雨量场协同重构框架,通过构建合成降雨基准场,系统对比了雨量站单源插值与雨量站-微波数据融合的二维降水重构性能,同时使用图像平滑处理技术改善了随机重构方法在雨量场构建中噪声较大、不够光滑的问题。结果表明:随机混合惠特克-香农算法的空间重构精度与雨量站密度及微波链路覆盖率显著正相关,且随着可能重构场数量的增多,精度更好,但当可能重构场数量超过20时,降雨范围高估率增至80%；5×5均值滤波可使均方根误差降低60%,显著优于中值滤波及其他窗口尺度方案；微波链路数据在提升雨量场空间分辨率(达1.km级)与动态表征能力方面具有补充价值,为5G通信背景下城市水文模型的实时数据同化提供了一条可扩展且极具应用前景的技术路径。
针对传统插值方法难以有效融合雨量站-微波链路降雨观测数据的问题,提出了基于随机混合惠特克-香农算法的雨量场协同重构框架,通过构建合成降雨基准场,系统对比了雨量站单源插值与雨量站-微波数据融合的二维降水重构性能,同时使用图像平滑处理技术改善了随机重构方法在雨量场构建中噪声较大、不够光滑的问题。结果表明:随机混合惠特克-香农算法的空间重构精度与雨量站密度及微波链路覆盖率显著正相关,且随着可能重构场数量的增多,精度更好,但当可能重构场数量超过20时,降雨范围高估率增至80%；5×5均值滤波可使均方根误差降低60%,显著优于中值滤波及其他窗口尺度方案；微波链路数据在提升雨量场空间分辨率(达1.km级)与动态表征能力方面具有补充价值,为5G通信背景下城市水文模型的实时数据同化提供了一条可扩展且极具应用前景的技术路径。
2026,54(5):29-38, 172
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.004
摘要：
为了满足水文模型对高精度降水数据的需要,以湿润的屯溪流域与半湿润的紫荆关流域为研究区域,构建了基于外部漂移克里金法的多源降水融合算法,融合雨量站实测数据与IMERG卫星降水数据,生成高精度、高时空分辨率的融合降水数据,并以该融合降水数据驱动WRF-Hydro水文模型,对研究区域进行径流模拟,评估其在中小河流洪水预报中的适用性。结果表明:以雨量站实测数据为基准,卫星降水数据在紫荆关流域存在严重低估降水强度现象,融合降水数据的各评价指标优于原始IMERG卫星降水数据；融合降水数据驱动WRF-Hydro模型比IMERG卫星降水数据能更好地模拟洪水过程,且模型在湿润流域的适用性强于半湿润流域。
为了满足水文模型对高精度降水数据的需要,以湿润的屯溪流域与半湿润的紫荆关流域为研究区域,构建了基于外部漂移克里金法的多源降水融合算法,融合雨量站实测数据与IMERG卫星降水数据,生成高精度、高时空分辨率的融合降水数据,并以该融合降水数据驱动WRF-Hydro水文模型,对研究区域进行径流模拟,评估其在中小河流洪水预报中的适用性。结果表明:以雨量站实测数据为基准,卫星降水数据在紫荆关流域存在严重低估降水强度现象,融合降水数据的各评价指标优于原始IMERG卫星降水数据；融合降水数据驱动WRF-Hydro模型比IMERG卫星降水数据能更好地模拟洪水过程,且模型在湿润流域的适用性强于半湿润流域。
2026,54(5):39-48, 90
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.005
摘要：
基于淮北平原五道沟实验站2000—2024年土壤温度与气象观测数据,采用相关性函数特征(CFF)方法系统分析了气温、气压等气象因子在不同土壤深度(10、20、40、80、160、320.cm)的滞后效应,将各深度滞后处理后的气象因子作为输入,驱动卷积神经网络(CNN)模型、长短期记忆网络(LSTM)模型及CNN-LSTM模型模拟6个深度土壤温度的演变过程,并评估了3个机器学习模型在不同深度的适用性与模拟精度。结果表明:气象因子的最优滞后时间随土壤深度增加而延长,浅层(10~20.cm)土壤滞后时间最短(0~3.d)；中层(40~80.cm)延长至8~29.d；深层(160~320.cm)则延长至44~89.d；3个机器学习模型的模拟效果在不同深度表现出明显的分层差异,整体上浅层优于深层；CNN-LSTM模型在各深度均表现出更高的精度与稳定性,决定系数 R 2普遍维持在0.94以上,优于单一模型；在320.cm深层土壤中,CNN-LSTM模型的 R 2为0.941,较LSTM模型提升17%,较CNN模型提升45%,体现了卷积特征提取与时序记忆能力耦合的优势。
基于淮北平原五道沟实验站2000—2024年土壤温度与气象观测数据,采用相关性函数特征(CFF)方法系统分析了气温、气压等气象因子在不同土壤深度(10、20、40、80、160、320.cm)的滞后效应,将各深度滞后处理后的气象因子作为输入,驱动卷积神经网络(CNN)模型、长短期记忆网络(LSTM)模型及CNN-LSTM模型模拟6个深度土壤温度的演变过程,并评估了3个机器学习模型在不同深度的适用性与模拟精度。结果表明:气象因子的最优滞后时间随土壤深度增加而延长,浅层(10~20.cm)土壤滞后时间最短(0~3.d)；中层(40~80.cm)延长至8~29.d；深层(160~320.cm)则延长至44~89.d；3个机器学习模型的模拟效果在不同深度表现出明显的分层差异,整体上浅层优于深层；CNN-LSTM模型在各深度均表现出更高的精度与稳定性,决定系数 R 2普遍维持在0.94以上,优于单一模型；在320.cm深层土壤中,CNN-LSTM模型的 R 2为0.941,较LSTM模型提升17%,较CNN模型提升45%,体现了卷积特征提取与时序记忆能力耦合的优势。
2026,54(5):49-59
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.006
摘要：
针对水下浑浊环境引起的图像对比度低、色彩失真及细节模糊问题,提出一种基于多通道偏振与双分支Transformer的水下图像复原网络。该网络采用基于Stokes矢量的偏振特征自适应融合模块提取水体偏振物理特征,然后通过构建空间-偏振双分支架构,利用动态门控机制自适应融合偏振强度、偏振度和偏振角等多源信息与空间特征,克服单一模态信息表征不全面的局限,且网络主干采用集成多尺度特征交互、通道注意力及多尺度空间Transformer模块的编解码结构,强化退化表征与全局细节还原能力。实验结果表明,该方法在结构还原、细节保持和色彩校正方面优势显著(SSIM为0.854 0,PSNR为32.93.dB,感知指标LPIPS为0.363 3),能显著提升复原图像的清晰度、对比度和色彩保真度。
针对水下浑浊环境引起的图像对比度低、色彩失真及细节模糊问题,提出一种基于多通道偏振与双分支Transformer的水下图像复原网络。该网络采用基于Stokes矢量的偏振特征自适应融合模块提取水体偏振物理特征,然后通过构建空间-偏振双分支架构,利用动态门控机制自适应融合偏振强度、偏振度和偏振角等多源信息与空间特征,克服单一模态信息表征不全面的局限,且网络主干采用集成多尺度特征交互、通道注意力及多尺度空间Transformer模块的编解码结构,强化退化表征与全局细节还原能力。实验结果表明,该方法在结构还原、细节保持和色彩校正方面优势显著(SSIM为0.854 0,PSNR为32.93.dB,感知指标LPIPS为0.363 3),能显著提升复原图像的清晰度、对比度和色彩保真度。
2026,54(5):60-68
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.007
摘要：
为探究空化对喷水推进泵内部非稳定流动及能量损失特性的影响,基于非定常雷诺时均方程(URANS),采用FBM-CC湍流模型和ZGB空化模型对其内部空化流场进行了非定常计算,结合边界涡量流诊断和熵产理论分析了典型空化工况下的非稳定流动及能量损失特性。结果表明:所采用的数值模拟方法对喷水推进泵空化流动计算具有良好的精度；随着汽蚀余量降低,空化从间隙空化发展至楔形空化,在深度空化工况时(汽蚀余量为11.32 m),空化几乎覆盖整个叶片吸力面,诱发叶顶泄漏涡发生断裂并形成堵塞流道的空化诱导涡,空化末端存在强逆压梯度,叶顶尾缘出现流线扭曲与流动分离；空化初期能量损失以壁面摩擦为主,在深度空化工况时湍流耗散成为主要贡献项且湍流耗散熵产占比较初始空化提升5%,此时尾流的流动分离及空化引起的涡流成为能量损失的主要来源。
为探究空化对喷水推进泵内部非稳定流动及能量损失特性的影响,基于非定常雷诺时均方程(URANS),采用FBM-CC湍流模型和ZGB空化模型对其内部空化流场进行了非定常计算,结合边界涡量流诊断和熵产理论分析了典型空化工况下的非稳定流动及能量损失特性。结果表明:所采用的数值模拟方法对喷水推进泵空化流动计算具有良好的精度；随着汽蚀余量降低,空化从间隙空化发展至楔形空化,在深度空化工况时(汽蚀余量为11.32 m),空化几乎覆盖整个叶片吸力面,诱发叶顶泄漏涡发生断裂并形成堵塞流道的空化诱导涡,空化末端存在强逆压梯度,叶顶尾缘出现流线扭曲与流动分离；空化初期能量损失以壁面摩擦为主,在深度空化工况时湍流耗散成为主要贡献项且湍流耗散熵产占比较初始空化提升5%,此时尾流的流动分离及空化引起的涡流成为能量损失的主要来源。
2026,54(5):69-78
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.008
摘要：
为揭示水沙变化对黄河下游河道冲淤的影响、提升工程水沙调控减淤效率,根据黄河“多来多排”输沙特性和河流输沙理论,利用水沙资料修订了钱宁等提出的下游河道冲淤公式,得到具有明确物理意义、更能综合体现水沙量和悬沙级配等条件影响的冲淤公式和综合来沙系数公式。结果表明:修订的冲淤公式具有统一参数与系数,在全时段与各时段模拟的冲淤强度都具有较高精度,可用于研究水库拦沙和泥沙级配改变后的黄河下游综合水沙关系和冲淤调控方式；水库拦沙和调控等改变泥沙级配可显著影响下游河道输沙能力；防洪减淤水库“拦粗排细”优化调度能显著减少下游河道淤积,对维护下游河道长期稳定、保障防洪减淤水库防洪能力等具有重要意义。
为揭示水沙变化对黄河下游河道冲淤的影响、提升工程水沙调控减淤效率,根据黄河“多来多排”输沙特性和河流输沙理论,利用水沙资料修订了钱宁等提出的下游河道冲淤公式,得到具有明确物理意义、更能综合体现水沙量和悬沙级配等条件影响的冲淤公式和综合来沙系数公式。结果表明:修订的冲淤公式具有统一参数与系数,在全时段与各时段模拟的冲淤强度都具有较高精度,可用于研究水库拦沙和泥沙级配改变后的黄河下游综合水沙关系和冲淤调控方式；水库拦沙和调控等改变泥沙级配可显著影响下游河道输沙能力；防洪减淤水库“拦粗排细”优化调度能显著减少下游河道淤积,对维护下游河道长期稳定、保障防洪减淤水库防洪能力等具有重要意义。
2026,54(5):79-90
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.009
摘要：
针对当前河涌整治方案决策中多源数据整合不足、系统级关联缺失及决策可解释性弱等问题,提出了一种知识图谱与大语言模型协同的河涌整治方案智能决策方法。该方法通过整合河涌、水闸工况、联围拓扑等多源数据构建了河涌整治知识图谱,设计了两阶段分类模型(阶段1基于随机森林建模物理特征与工程比值参数；阶段2从知识图谱中提取拓扑关系,采用Node2Vec算法生成64维图嵌入特征输入逻辑回归模型优化决策边界),开发了基于DeepSeek-R1的生成式评估引擎,结合领域知识增强的提示学习,通过多步推理生成可解释推理链,用于方案可行性评估与改进建议生成,并通过多标签分类性能对比和消融实验对该方法进行了验证。广州市南沙区228条河涌实例验证结果表明:该方法可有效缓解传统方法中多源数据整合不足、系统级关联分析缺失、决策过程可解释性弱的问题,其F1值(精确率与召回率的调和平均数)达0.853,准确率达0.921,整体性能优于所列基线模型；拓扑嵌入和领域知识增强的多步推理机制均能有效改善方法的性能,本文方法取得了最高的F1值和最低的汉明损失,验证了各关键模块的有效性。
针对当前河涌整治方案决策中多源数据整合不足、系统级关联缺失及决策可解释性弱等问题,提出了一种知识图谱与大语言模型协同的河涌整治方案智能决策方法。该方法通过整合河涌、水闸工况、联围拓扑等多源数据构建了河涌整治知识图谱,设计了两阶段分类模型(阶段1基于随机森林建模物理特征与工程比值参数；阶段2从知识图谱中提取拓扑关系,采用Node2Vec算法生成64维图嵌入特征输入逻辑回归模型优化决策边界),开发了基于DeepSeek-R1的生成式评估引擎,结合领域知识增强的提示学习,通过多步推理生成可解释推理链,用于方案可行性评估与改进建议生成,并通过多标签分类性能对比和消融实验对该方法进行了验证。广州市南沙区228条河涌实例验证结果表明:该方法可有效缓解传统方法中多源数据整合不足、系统级关联分析缺失、决策过程可解释性弱的问题,其F1值(精确率与召回率的调和平均数)达0.853,准确率达0.921,整体性能优于所列基线模型；拓扑嵌入和领域知识增强的多步推理机制均能有效改善方法的性能,本文方法取得了最高的F1值和最低的汉明损失,验证了各关键模块的有效性。
2026,54(5):91-98
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.010
摘要：
针对水文模型在复杂环境条件下易出现建模不充分或未建模行为导致的模拟偏差问题,提出了一种融合机器学习与贝叶斯模型平均(BMA)的水电站来水预测方法。该融合方法以Hydromad模型为基础计算来水及其残差序列,利用随机森林(RF)模型、XGBoost模型和支持向量回归(SVR)模型捕捉残差的非线性特征,并通过BMA融合多模型预测结果,实现模拟误差后处理修正与不确定性评估。金沙江梨园水电站实例分析结果表明,提出的方法可以显著提升Hydromad模型在洪峰响应和涨、退水阶段的拟合精度,修正后来水预测的NSE、KGE等指标显著提升,水量偏差得到有效控制,整体预测精度明显改善,可为水电站来水预测及调度决策提供更科学的技术支撑。
针对水文模型在复杂环境条件下易出现建模不充分或未建模行为导致的模拟偏差问题,提出了一种融合机器学习与贝叶斯模型平均(BMA)的水电站来水预测方法。该融合方法以Hydromad模型为基础计算来水及其残差序列,利用随机森林(RF)模型、XGBoost模型和支持向量回归(SVR)模型捕捉残差的非线性特征,并通过BMA融合多模型预测结果,实现模拟误差后处理修正与不确定性评估。金沙江梨园水电站实例分析结果表明,提出的方法可以显著提升Hydromad模型在洪峰响应和涨、退水阶段的拟合精度,修正后来水预测的NSE、KGE等指标显著提升,水量偏差得到有效控制,整体预测精度明显改善,可为水电站来水预测及调度决策提供更科学的技术支撑。
2026,54(5):99-105
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.011
摘要：
针对江苏沿海滩涂垦区土壤含盐量高的现状,为合理利用降雨并采用暗管排水设施实现滩涂土壤脱盐的改良目的,选择典型区域开展了暗管排水试验,通过测试不同暗管埋设间距条件下试验区不同深度(0～80.cm)土壤的含盐量分析了土壤剖面盐分的动态变化规律。结果表明:无暗管的对照区不同深度土壤含盐量呈上升趋势,埋设暗管的区域不同深度土壤含盐量呈总体下降趋势；不同暗管埋设间距条件下不同深度土壤含盐量变化趋势大致相同,但变化幅度有差异,暗管埋设间距越小则土壤脱盐效果越明显；暗管埋设间距相同时土壤脱盐的效果随着土层深度的增加而减弱。
针对江苏沿海滩涂垦区土壤含盐量高的现状,为合理利用降雨并采用暗管排水设施实现滩涂土壤脱盐的改良目的,选择典型区域开展了暗管排水试验,通过测试不同暗管埋设间距条件下试验区不同深度(0～80.cm)土壤的含盐量分析了土壤剖面盐分的动态变化规律。结果表明:无暗管的对照区不同深度土壤含盐量呈上升趋势,埋设暗管的区域不同深度土壤含盐量呈总体下降趋势；不同暗管埋设间距条件下不同深度土壤含盐量变化趋势大致相同,但变化幅度有差异,暗管埋设间距越小则土壤脱盐效果越明显；暗管埋设间距相同时土壤脱盐的效果随着土层深度的增加而减弱。
2026,54(5):106-113, 163
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.012
摘要：
为对引水量受限的荆州长湖水系沙北片河网进行水动力重构,提出了一种基于水闸调控响应特征与分阶段单目标优化的闸群联合调控方法,建立了一维水动力模型进行单闸调控敏感性分析,识别了河网调控中的关键水闸及其有效开度区间,并据此构建闸群联合调控优化模型,系统分析并确定了最优调控方案。结果表明:各水闸对河网不同渠道水动力影响存在差异,且单闸调控难以兼顾主支渠水动力协同改善；在日均引水流量5 m3/s的条件下,得到的最优调控方案能使滞缓区流速提升25%以上,河网平均流速提升14.72%～22.44%,且干渠在调控过程中流速保持在0.1 m/s以上,有效重构了研究区域的水动力,并保障了河网的引排功能。
为对引水量受限的荆州长湖水系沙北片河网进行水动力重构,提出了一种基于水闸调控响应特征与分阶段单目标优化的闸群联合调控方法,建立了一维水动力模型进行单闸调控敏感性分析,识别了河网调控中的关键水闸及其有效开度区间,并据此构建闸群联合调控优化模型,系统分析并确定了最优调控方案。结果表明:各水闸对河网不同渠道水动力影响存在差异,且单闸调控难以兼顾主支渠水动力协同改善；在日均引水流量5 m3/s的条件下,得到的最优调控方案能使滞缓区流速提升25%以上,河网平均流速提升14.72%～22.44%,且干渠在调控过程中流速保持在0.1 m/s以上,有效重构了研究区域的水动力,并保障了河网的引排功能。
2026,54(5):114-120
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.013
摘要：
针对Hoek-Brown准则下的三维岩质边坡加固问题,提出了一个结合力学分析与响应面方法的抗滑桩非离散多目标优化设计方法。运用极限分析上限法建立了三维桩加固边坡的稳定性模型,采用人工神经网络建立安全系数与设计参数、强度参数之间的响应面模型,快速获取可靠度评估所需的大量安全系数样本,进而以加固成本和边坡可靠度为优化目标,在连续的设计变量空间内进行非离散选点直接求解帕累托前沿。实例分析结果表明,相比于离散设计方法,非离散设计能够更全面地探索设计可行域,获得更为优化的设计方案；在最小成本与膝点两种决策策略下,非离散设计的成本分别降低约18%和14%；桩间距、桩径、桩位置对边坡可靠度指标均呈显著的非线性影响,其中桩设置于坡面上部时加固效果最优。
针对Hoek-Brown准则下的三维岩质边坡加固问题,提出了一个结合力学分析与响应面方法的抗滑桩非离散多目标优化设计方法。运用极限分析上限法建立了三维桩加固边坡的稳定性模型,采用人工神经网络建立安全系数与设计参数、强度参数之间的响应面模型,快速获取可靠度评估所需的大量安全系数样本,进而以加固成本和边坡可靠度为优化目标,在连续的设计变量空间内进行非离散选点直接求解帕累托前沿。实例分析结果表明,相比于离散设计方法,非离散设计能够更全面地探索设计可行域,获得更为优化的设计方案；在最小成本与膝点两种决策策略下,非离散设计的成本分别降低约18%和14%；桩间距、桩径、桩位置对边坡可靠度指标均呈显著的非线性影响,其中桩设置于坡面上部时加固效果最优。
2026,54(5):121-128
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.014
摘要：
为探究典型改性沥青混合料在盐蚀与动水环境下的抗裂性能,通过直接拉伸试验与数字图像相关法试验研究了AH-70沥青、SBS沥青和橡胶沥青混合料的拉伸强度变化规律及主应变演化。结果表明:各类沥青混合料均表现出柔性破坏特征,裂纹多由胶结界面萌生并沿应变集中区扩展；动水循环作用显著诱发AH-70沥青混合料界面剥离与水损破坏,静水盐干湿循环则加剧孔隙扩展；AH-70沥青混合料在20%盐溶液中干湿循环20.d后强度与应变能密度分别下降41.6%与57.8%,动水循环后则下降56.1%与69.4%,而SBS沥青与橡胶沥青混合料展现出更优的结构稳定性和耐久性；高浓度盐环境与干湿循环作用协同削弱沥青混合料韧性,而橡胶沥青凭借其优异黏弹性保持较高的残余强度与能量吸收能力,表现出显著的抗裂与抗剥离优势。
为探究典型改性沥青混合料在盐蚀与动水环境下的抗裂性能,通过直接拉伸试验与数字图像相关法试验研究了AH-70沥青、SBS沥青和橡胶沥青混合料的拉伸强度变化规律及主应变演化。结果表明:各类沥青混合料均表现出柔性破坏特征,裂纹多由胶结界面萌生并沿应变集中区扩展；动水循环作用显著诱发AH-70沥青混合料界面剥离与水损破坏,静水盐干湿循环则加剧孔隙扩展；AH-70沥青混合料在20%盐溶液中干湿循环20.d后强度与应变能密度分别下降41.6%与57.8%,动水循环后则下降56.1%与69.4%,而SBS沥青与橡胶沥青混合料展现出更优的结构稳定性和耐久性；高浓度盐环境与干湿循环作用协同削弱沥青混合料韧性,而橡胶沥青凭借其优异黏弹性保持较高的残余强度与能量吸收能力,表现出显著的抗裂与抗剥离优势。
2026,54(5):129-137
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.015
摘要：
为解决浅表层黏性土在降雨、干旱等气象因素作用下抗崩解性能易劣化,传统水泥、石灰等改良材料存在脆性强、不可逆等缺陷的问题,以南京地区黏性土为研究对象,制备不同木质素衍生物掺量的改良土样开展崩解试验,并结合扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)揭示木质素衍生物改良黏性土抗崩解特性的宏微观机理。结果表明:改良黏性土崩解过程分为初始饱和、快速崩解与缓速崩解3个阶段；1%掺量效果最优,初始饱和阶段延长至9 min,完全崩解时间较素土延长1倍,平均崩解速率降低20.13%；木质素衍生物通过在颗粒表面形成薄膜状结构,包裹并联结颗粒,减少孔隙连通性,同时引入Ca2+增强胶结,可有效抑制水分入渗；当木质素衍生物掺量过高时薄膜聚集,颗粒间联结减弱,抗崩解性能下降。
为解决浅表层黏性土在降雨、干旱等气象因素作用下抗崩解性能易劣化,传统水泥、石灰等改良材料存在脆性强、不可逆等缺陷的问题,以南京地区黏性土为研究对象,制备不同木质素衍生物掺量的改良土样开展崩解试验,并结合扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)揭示木质素衍生物改良黏性土抗崩解特性的宏微观机理。结果表明:改良黏性土崩解过程分为初始饱和、快速崩解与缓速崩解3个阶段；1%掺量效果最优,初始饱和阶段延长至9 min,完全崩解时间较素土延长1倍,平均崩解速率降低20.13%；木质素衍生物通过在颗粒表面形成薄膜状结构,包裹并联结颗粒,减少孔隙连通性,同时引入Ca2+增强胶结,可有效抑制水分入渗；当木质素衍生物掺量过高时薄膜聚集,颗粒间联结减弱,抗崩解性能下降。
2026,54(5):138-145
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.016
摘要：
针对碎石桩复合地基邓肯 E-B 模型本构参数反演中存在计算效率低与多目标优化难的问题,提出了融合径向基函数(RBF)代理模型与多目标霜冰(MORIME)优化算法的智能反演方法。该反演方法采用拉丁超立方采样构建参数样本集,建立RBF代理模型替代有限元计算,并引入局部开发策略的MORIME优化算法实现快速反演。以某抽水蓄能电站单桩静载试验为例进行了碎石桩和桩周土邓肯 E-B 模型参数反演验证,结果表明:该反演方法具有较高的反演精度,将最佳反演参数回代有限元计算得到的不同测点曲线决定系数均在0.99以上；双模态局部开发策略可显著优化关键目标、降低迭代收敛次数。SHAP敏感性分析进一步表明,桩周土参数 K 和 K b对桩顶位移与桩周土应力影响较大。
针对碎石桩复合地基邓肯 E-B 模型本构参数反演中存在计算效率低与多目标优化难的问题,提出了融合径向基函数(RBF)代理模型与多目标霜冰(MORIME)优化算法的智能反演方法。该反演方法采用拉丁超立方采样构建参数样本集,建立RBF代理模型替代有限元计算,并引入局部开发策略的MORIME优化算法实现快速反演。以某抽水蓄能电站单桩静载试验为例进行了碎石桩和桩周土邓肯 E-B 模型参数反演验证,结果表明:该反演方法具有较高的反演精度,将最佳反演参数回代有限元计算得到的不同测点曲线决定系数均在0.99以上；双模态局部开发策略可显著优化关键目标、降低迭代收敛次数。SHAP敏感性分析进一步表明,桩周土参数 K 和 K b对桩顶位移与桩周土应力影响较大。
2026,54(5):146-154
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.017
摘要：
为研究整体冲刷对厦门刘五店航道桥锚碇承载性能的影响,开展了缩尺模型试验与有限元数值模拟分析。采用均质石英砂模拟锚碇周围土体,在不同冲刷深度工况下,分别进行了单向加载、单向单级加卸载和单向分级递增循环加卸载模型试验,得到了锚碇的荷载-位移曲线；利用模型试验结果对有限元建模方法进行了验证,构建了考虑真实土壤分层与换填加固的原型锚碇三维数值模型。缩尺模型试验结果表明,每增加0.33 H ( H 为锚碇埋深)的冲刷深度,锚碇极限承载力降低约14.3%；不同加载方式对极限承载力影响较小。数值模拟结果表明:在原型场地中,当冲刷深度以0.2 H 为阶梯增大时,锚碇极限承载力以约10.3%的速率递减,与缩尺模型试验结果虽数值上略有差异但整体规律一致；随着冲刷加剧,锚碇破坏模式由倾覆为主逐渐演化为以整体滑移为主；在锚碇周围土体本构参数中,内摩擦角对极限承载力的影响最为显著,其次为黏聚力,弹性模量的影响相对较小。
为研究整体冲刷对厦门刘五店航道桥锚碇承载性能的影响,开展了缩尺模型试验与有限元数值模拟分析。采用均质石英砂模拟锚碇周围土体,在不同冲刷深度工况下,分别进行了单向加载、单向单级加卸载和单向分级递增循环加卸载模型试验,得到了锚碇的荷载-位移曲线；利用模型试验结果对有限元建模方法进行了验证,构建了考虑真实土壤分层与换填加固的原型锚碇三维数值模型。缩尺模型试验结果表明,每增加0.33 H ( H 为锚碇埋深)的冲刷深度,锚碇极限承载力降低约14.3%；不同加载方式对极限承载力影响较小。数值模拟结果表明:在原型场地中,当冲刷深度以0.2 H 为阶梯增大时,锚碇极限承载力以约10.3%的速率递减,与缩尺模型试验结果虽数值上略有差异但整体规律一致；随着冲刷加剧,锚碇破坏模式由倾覆为主逐渐演化为以整体滑移为主；在锚碇周围土体本构参数中,内摩擦角对极限承载力的影响最为显著,其次为黏聚力,弹性模量的影响相对较小。
2026,54(5):155-163
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.018
摘要：
针对流体在海底隧道衬砌与注浆圈等低渗透介质中的渗流行为会偏离达西渗流的问题,采用Hansbo非线性渗流模型描述衬砌与注浆圈内的渗流规律,分别利用复变函数法与镜像法推导了动水位作用下海底隧道非线性渗流场的解析解,构建了可考虑衬砌、注浆圈或无支护等不同支护方式解析模型；通过与数值模拟结果及其他理论解析解、室内模型试验结果对比验证了该解析解的准确性,并分析了非线性指数、动水位、注浆圈厚度与衬砌厚度的比值等因素对渗流场的影响。结果表明:当非线性指数增大时,隧道涌水量随之减少,注浆圈承担更大的孔隙水压力,从而降低衬砌所承担的孔隙水压力；在周期性动水位的作用下,隧道涌水量与孔隙水压力均会产生周期性变化；注浆圈能够削弱动水位对衬砌的影响,随着注浆圈厚度与衬砌厚度比值的增大,隧道涌水量进一步减小,注浆圈承担的孔隙水压力增大,从而减小衬砌所承担的孔隙水压力。
针对流体在海底隧道衬砌与注浆圈等低渗透介质中的渗流行为会偏离达西渗流的问题,采用Hansbo非线性渗流模型描述衬砌与注浆圈内的渗流规律,分别利用复变函数法与镜像法推导了动水位作用下海底隧道非线性渗流场的解析解,构建了可考虑衬砌、注浆圈或无支护等不同支护方式解析模型；通过与数值模拟结果及其他理论解析解、室内模型试验结果对比验证了该解析解的准确性,并分析了非线性指数、动水位、注浆圈厚度与衬砌厚度的比值等因素对渗流场的影响。结果表明:当非线性指数增大时,隧道涌水量随之减少,注浆圈承担更大的孔隙水压力,从而降低衬砌所承担的孔隙水压力；在周期性动水位的作用下,隧道涌水量与孔隙水压力均会产生周期性变化；注浆圈能够削弱动水位对衬砌的影响,随着注浆圈厚度与衬砌厚度比值的增大,隧道涌水量进一步减小,注浆圈承担的孔隙水压力增大,从而减小衬砌所承担的孔隙水压力。
2026,54(5):164-172
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.019
摘要：
为实现干散货港区PM2.5浓度的精准预测与有效管控,提出了一种融合XGBoost特征筛选与粒子群算法(PSO)智能优化的支持向量回归(SVR)多变量混合预测模型(XGBoost-PSO-SVR模型)。该模型充分考虑了港口PM2.5形成机制与气象条件下扩散过程的差异,通过XGBoost量化关键影响因子,并利用PSO优化后的SVR进行精准预测。长江南京段典型港区的实例验证结果表明,XGBoost-PSO-SVR模型在高浓度区间具有较强的鲁棒性,与单变量STL-ARIMA-SVR模型相比,其平均绝对误差、平均绝对百分比误差和均方根误差分别降低15.6%、14.3%和24.9%；与传统多变量SVR模型相比,分别降低52.5%、57.1%和37.7%；XGBoost-PSO-SVR模型具有较好的预测性能,可为干散货港区智慧化抑尘提供决策支撑。
为实现干散货港区PM2.5浓度的精准预测与有效管控,提出了一种融合XGBoost特征筛选与粒子群算法(PSO)智能优化的支持向量回归(SVR)多变量混合预测模型(XGBoost-PSO-SVR模型)。该模型充分考虑了港口PM2.5形成机制与气象条件下扩散过程的差异,通过XGBoost量化关键影响因子,并利用PSO优化后的SVR进行精准预测。长江南京段典型港区的实例验证结果表明,XGBoost-PSO-SVR模型在高浓度区间具有较强的鲁棒性,与单变量STL-ARIMA-SVR模型相比,其平均绝对误差、平均绝对百分比误差和均方根误差分别降低15.6%、14.3%和24.9%；与传统多变量SVR模型相比,分别降低52.5%、57.1%和37.7%；XGBoost-PSO-SVR模型具有较好的预测性能,可为干散货港区智慧化抑尘提供决策支撑。
2026,54(5):173-180
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.020
摘要：
为了定量评估网袋状牡蛎礁的消浪效能并深入研究礁体粗糙度参数对波能耗散的影响,基于OpenFOAM构建了网袋状牡蛎礁的数值模型,通过改变相对礁体高度、相对礁顶宽度、入射波陡和粗糙度等参数,分析了规则波作用下牡蛎礁的消浪特性。研究结果表明:透射系数随各参数的增大而减小,其中相对礁体高度影响最为显著；相对礁体高度为1.0时,粗糙度对波浪衰减的影响主要体现在低值范围,粗糙度从0增大到2.5时透射系数降低23.6%,但继续增大粗糙度透射系数则几乎不再发生变化。基于分析结果,采用回归分析法拟合了透射系数的预测公式,可为网袋状牡蛎礁消浪能力评估提供依据。
为了定量评估网袋状牡蛎礁的消浪效能并深入研究礁体粗糙度参数对波能耗散的影响,基于OpenFOAM构建了网袋状牡蛎礁的数值模型,通过改变相对礁体高度、相对礁顶宽度、入射波陡和粗糙度等参数,分析了规则波作用下牡蛎礁的消浪特性。研究结果表明:透射系数随各参数的增大而减小,其中相对礁体高度影响最为显著；相对礁体高度为1.0时,粗糙度对波浪衰减的影响主要体现在低值范围,粗糙度从0增大到2.5时透射系数降低23.6%,但继续增大粗糙度透射系数则几乎不再发生变化。基于分析结果,采用回归分析法拟合了透射系数的预测公式,可为网袋状牡蛎礁消浪能力评估提供依据。
2026,54(5):181-189
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.021
摘要：
为优化海上风电吸力筒基础的水泥灌浆材料组成,并验证吸力筒在不同水泥灌浆材料施工后的可回收性,通过18组流动性试验、21组无侧限抗压强度试验和6组吸力筒回收试验,研究了不同水固比(0.75、1、1.1、2.5)与膨润土掺量(0%、20%、40%、60%、80%、100%)对水泥灌浆材料流动性、抗压强度及不同水泥灌浆材料对吸力筒在黏土中可回收性的影响机制。结果表明:水固比一定时,随着膨润土掺量的增加,水泥灌浆材料流动度、抗压强度显著降低,膨润土掺量大于或等于60%时基本丧失流动性,膨润土掺量固定时,流动度随水固比增大而提高(20%膨润土掺量下流动度为210~290 mm),但抗压强度随之下降；60%、100%膨润土掺量的水泥灌浆材料可通过吸力筒内正压注水成功回收,而0%、20%膨润土掺量的水泥灌浆材料在充分凝固后会完全堵塞注水口导致回收失败。建议水泥灌浆材料初始流动度控制在250~300 mm、30 min后流动度不低于200 mm,水泥灌浆材料优选60%膨润土掺量并提高水固比,直至满足流动度范围,以平衡施工可操作性、结构强度及可回收性需求。
为优化海上风电吸力筒基础的水泥灌浆材料组成,并验证吸力筒在不同水泥灌浆材料施工后的可回收性,通过18组流动性试验、21组无侧限抗压强度试验和6组吸力筒回收试验,研究了不同水固比(0.75、1、1.1、2.5)与膨润土掺量(0%、20%、40%、60%、80%、100%)对水泥灌浆材料流动性、抗压强度及不同水泥灌浆材料对吸力筒在黏土中可回收性的影响机制。结果表明:水固比一定时,随着膨润土掺量的增加,水泥灌浆材料流动度、抗压强度显著降低,膨润土掺量大于或等于60%时基本丧失流动性,膨润土掺量固定时,流动度随水固比增大而提高(20%膨润土掺量下流动度为210~290 mm),但抗压强度随之下降；60%、100%膨润土掺量的水泥灌浆材料可通过吸力筒内正压注水成功回收,而0%、20%膨润土掺量的水泥灌浆材料在充分凝固后会完全堵塞注水口导致回收失败。建议水泥灌浆材料初始流动度控制在250~300 mm、30 min后流动度不低于200 mm,水泥灌浆材料优选60%膨润土掺量并提高水固比,直至满足流动度范围,以平衡施工可操作性、结构强度及可回收性需求。
2026,54(5):190-198
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.022
摘要：
为提升海缆路由浮标在极端环境下的在位稳定性,优化其运动响应与系泊张力,以直径为2.4 m的全钢制深水浮标为研究对象,分别开展了配置单锚系泊和三锚系泊浮标的运动响应与系泊张力对比分析；在保证锚链总质量与初始预张力一致的前提下设计单点式和三点式系泊系统,建立了浮标和系泊系统的时域耦合动力响应计算模型,对比分析了规则波条件下不同波高、周期,以及“威马逊”台风工况作用下的浮标运动响应和系泊张力。结果表明:浮标运动响应幅度与系泊张力主要受波高影响,周期对其影响较弱；相比于单点式,三点式系泊系统可以有效减小浮标运动响应幅度与系泊张力,为现行常用单锚系泊浮标设计改进提供参考。
为提升海缆路由浮标在极端环境下的在位稳定性,优化其运动响应与系泊张力,以直径为2.4 m的全钢制深水浮标为研究对象,分别开展了配置单锚系泊和三锚系泊浮标的运动响应与系泊张力对比分析；在保证锚链总质量与初始预张力一致的前提下设计单点式和三点式系泊系统,建立了浮标和系泊系统的时域耦合动力响应计算模型,对比分析了规则波条件下不同波高、周期,以及“威马逊”台风工况作用下的浮标运动响应和系泊张力。结果表明:浮标运动响应幅度与系泊张力主要受波高影响,周期对其影响较弱；相比于单点式,三点式系泊系统可以有效减小浮标运动响应幅度与系泊张力,为现行常用单锚系泊浮标设计改进提供参考。
2026,54(5):199-208
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2026.05.023
摘要：
针对新能源发电与新型负荷高渗透率引发的节点电压频繁不确定性波动乃至越限问题,提出一种功率不确定性扰动下的电压波动区间解析计算方法。该方法采用区间模型与非参数化方式表征不确定性,仅需节点注入功率的扰动区间,即可通过解析运算快速获得各节点电压的波动区间。在此基础上,构建以调节代价最小为目标的优化模型,以确定抑制电压波动的功率调节措施,进而提出一种电压越限时利用可调负荷的电压波动抑制策略,使电压恢复至允许范围。IEEE-39节点系统的仿真结果表明,本文提出的解析计算方法所得电压波动区间上下限的误差在1%左右,提出的越限抑制策略效果显著。
针对新能源发电与新型负荷高渗透率引发的节点电压频繁不确定性波动乃至越限问题,提出一种功率不确定性扰动下的电压波动区间解析计算方法。该方法采用区间模型与非参数化方式表征不确定性,仅需节点注入功率的扰动区间,即可通过解析运算快速获得各节点电压的波动区间。在此基础上,构建以调节代价最小为目标的优化模型,以确定抑制电压波动的功率调节措施,进而提出一种电压越限时利用可调负荷的电压波动抑制策略,使电压恢复至允许范围。IEEE-39节点系统的仿真结果表明,本文提出的解析计算方法所得电压波动区间上下限的误差在1%左右,提出的越限抑制策略效果显著。
全选反选导出
显示模式：
全选反选导出
显示模式：
全选反选导出
显示模式：
2018,46(2):128-133, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.02.005
摘要：
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
2019,47(1):1-6, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.001
摘要：
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
2020,48(1):1-7, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.001
摘要：
基于水科学发展历程和实体水-虚拟水耦合流动理论基本框架，指出过程水文学是揭示实体水-虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科，进一步明确了其科学内涵、主要特征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上，认为过程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。
基于水科学发展历程和实体水-虚拟水耦合流动理论基本框架，指出过程水文学是揭示实体水-虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科，进一步明确了其科学内涵、主要特征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上，认为过程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。
2021,49(1):1-6, DOI: 10. 3876/ j. issn.1000-1980.2021.01.001
摘要：
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
2020,48(1):22-28, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.004
摘要：
通过概述微塑料进入水环境后与有机污染物相互作用行为(微塑料进入水体后吸附有机污染物，并且会在水环境中释放有机添加剂)及其发生的机制、影响因素及生物毒性，分析当前研究的不足，认为还需对微塑料与有机污染物相互作用的研究进行扩展，如加强淡水环境中的研究、建立系统研究体系、注重生物膜影响，为进一步研究微塑料在生态环境中行为及功能性提供理论依据。
通过概述微塑料进入水环境后与有机污染物相互作用行为(微塑料进入水体后吸附有机污染物，并且会在水环境中释放有机添加剂)及其发生的机制、影响因素及生物毒性，分析当前研究的不足，认为还需对微塑料与有机污染物相互作用的研究进行扩展，如加强淡水环境中的研究、建立系统研究体系、注重生物膜影响，为进一步研究微塑料在生态环境中行为及功能性提供理论依据。
2019,47(1):7-12, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.002
摘要：
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
2020,48(2):95-101, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.02.001
摘要：
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
2015,43(5):384-394, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.002
摘要：
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
2017,45(3):277-282, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.014
摘要：
为了保证氧化锌避雷器的安全运行，必须对其运行状态进行监测。为了选择避雷器状态在线监测的最佳方式，对每种监测方法的优缺点及其适用范围进行分析。结果表明，目前对避雷器状态进行监测的最有效的方法是谐波分析法。在实际应用时通过对阻性泄漏电流进行修正，以及对采集信号进行快速离散傅里叶变换时选取合适的窗函数能够改善谐波分析法的不足。通过对国内外监测技术的总结可以发现，未来氧化锌避雷器在线监测方法的总体发展趋势是形成全自动、多功能的综合性绝缘在线监测系统。
为了保证氧化锌避雷器的安全运行，必须对其运行状态进行监测。为了选择避雷器状态在线监测的最佳方式，对每种监测方法的优缺点及其适用范围进行分析。结果表明，目前对避雷器状态进行监测的最有效的方法是谐波分析法。在实际应用时通过对阻性泄漏电流进行修正，以及对采集信号进行快速离散傅里叶变换时选取合适的窗函数能够改善谐波分析法的不足。通过对国内外监测技术的总结可以发现，未来氧化锌避雷器在线监测方法的总体发展趋势是形成全自动、多功能的综合性绝缘在线监测系统。
2020,48(3):189-194, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.03.001
摘要：
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
2020,48(4):377-384, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.04.013
摘要：
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
2022,50(2):1-10, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.02.001
摘要：
基于集合卡尔曼滤波（EnKF）法，在合理量化模型模拟和径流观测误差、有效处理模型参数演变及过拟合问题的基础上，以淮河上游淮滨水文站以上流域为研究区，构建了基于径流数据同化的SWAT分布式水文模型参数优化方案，就站点实测径流数据同化对模型参数的优化效果进行了评估。结果显示，数据同化过程中，被更新的模型参数集合逐渐收敛并趋于稳定，基于稳定后的参数获得的模拟径流与实测径流过程接近，流域出口径流模拟的纳什效率系数可达0.88，说明基于EnKF法的径流数据同化对SWAT模型参数具有一定的优化估计能力，且采用数据同化方式进行模型参数率定具有一定的可行性。
基于集合卡尔曼滤波（EnKF）法，在合理量化模型模拟和径流观测误差、有效处理模型参数演变及过拟合问题的基础上，以淮河上游淮滨水文站以上流域为研究区，构建了基于径流数据同化的SWAT分布式水文模型参数优化方案，就站点实测径流数据同化对模型参数的优化效果进行了评估。结果显示，数据同化过程中，被更新的模型参数集合逐渐收敛并趋于稳定，基于稳定后的参数获得的模拟径流与实测径流过程接近，流域出口径流模拟的纳什效率系数可达0.88，说明基于EnKF法的径流数据同化对SWAT模型参数具有一定的优化估计能力，且采用数据同化方式进行模型参数率定具有一定的可行性。
摘要：
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
摘要：
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
摘要：
综述目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述.对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法.
综述目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述.对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法.
2020,48(2):102-108, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.02.002
摘要：
为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响，在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站，获取同步流场和风场数据，分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面，空间分布具有不均匀性，各观测点间风速差异较大，各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上，大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下，西部湖区出现逆时针环流，湖流分层不明显；小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下，没有明显的环流出现，上、下层湖流分层明显，各层流向相对稳定但不相同，补偿流发育。(c)流速方面，10 cm/s以下流速比率90%以上，局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。
为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响，在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站，获取同步流场和风场数据，分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面，空间分布具有不均匀性，各观测点间风速差异较大，各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上，大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下，西部湖区出现逆时针环流，湖流分层不明显；小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下，没有明显的环流出现，上、下层湖流分层明显，各层流向相对稳定但不相同，补偿流发育。(c)流速方面，10 cm/s以下流速比率90%以上，局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。
摘要：
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
摘要：
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
2015,43(4):288-293, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.04.002
摘要：
以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象，针对缺资料流域的水文计算和预测问题，采用流域水文模型THREW，用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料，基于断面水文监测数据对模型进行率定，应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域，THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75，对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76；IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下，径流明显增加。
以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象，针对缺资料流域的水文计算和预测问题，采用流域水文模型THREW，用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料，基于断面水文监测数据对模型进行率定，应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域，THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75，对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76；IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下，径流明显增加。
摘要：
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
期刊信息
- 主管单位：
中华人民共和国教育部
- 主办单位：
河海大学
- 主编：
郑金海
- 地址：
江苏省南京市西康路1号
- 邮编：
210098
- 电话：
025-83786642
- 邮箱：
xb@hhu.edu.cn
- 国内统一连续出版物号：
32-1117/TV
- 国际标准连续出版物号：
1000-1980
总访问量： 今日访问：
河海大学学报（自然科学版） ® 2026 版权所有通讯地址：江苏省南京市西康路1号河海大学科学馆1111邮政编码：210098电话：025-83786642
网址：https://jour.hhu.edu.cn/hhdxxbzr/home E-mail：xb@hhu.edu.cn
技术支持：北京勤云科技发展有限公司