• 2017年第37卷第3期文章目次
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    • >专题综述
    • 水资源承载力研究方法总结与再思考

      2017, 37(3):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.001

      摘要 (3069) HTML (0) PDF 1.84 M (5973) 评论 (0) 收藏

      摘要:回顾梳理了我国水资源承载力研究的发展历程,将其分成“概念提出、初步研究、逐步完善、艰难发展、开创新时代”5个阶段;在对研究方法对比分析的基础上,把水资源承载力计算方法分为经验公式法、综合评价法、系统分析法3大类,并重点介绍了基于模拟和优化的控制目标反推模型(COIM)方法及应用情况。认为未来几年水资源承载力研究的重点包括:在水资源承载力计算方法选择上,全国层面宜采用经验公式法,更详细的研究宜采用系统分析法;在研究方向上,应构建水资源承载力计算模型和预警系统平台;应着重开展变化环境下水资源动态承载力研究;应与现代治水成果、与寻找“和谐平衡”结合。

    • 梯级水库建设对水环境的累积影响研究进展

      2017, 37(3):7-14. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.002

      摘要 (2447) HTML (0) PDF 1.82 M (3363) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解梯级水库建设的水环境累积影响,从水环境累积影响的定义、分类和特征三方面对其进行了总结,介绍了目前水环境累积影响研究的常用方法,着重归纳了梯级开发对径流、水质、水温和泥沙等水环境累积影响的研究成果,指出了各方面的影响范围和主要特征,探讨了梯级水库水环境累积影响研究的新趋势。我国梯级水库水环境累积影响研究处于发展阶段,目前的研究多集中于定性评价,急需建立统一的评价标准和评价方法,系统地认识梯级水库建设的环境效应。

    • 侧向潜流交换水动力过程及生态环境效应

      2017, 37(3):15-21. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.003

      摘要 (2469) HTML (0) PDF 1.69 M (3275) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于侧岸潜流带中发生着强烈的生物地球化学作用,其独特而复杂的水动力特性对水生生态系统及生态环境有重要作用。通过分析总结前人对侧岸潜流带所做的研究,阐明了侧岸不同方向上潜流交换过程及其产生机制,分析了影响侧向潜流交换过程的主要因素(包括地形条件、沉积层特性、水文地质条件、河道工程、河岸植被条件),阐述了侧向潜流交换过程对溶质、颗粒和生态环境的影响。最后对侧向潜流交换今后的研究提出了一些建议。

    • >研究探讨
    • 基于物元分析法的水资源管理现代化评价

      2017, 37(3):22-28. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.004

      摘要 (1854) HTML (0) PDF 1.01 M (2252) 评论 (0) 收藏

      摘要:为科学合理地评价区域水资源管理现代化水平,从水资源保障、用水效率、水资源保护、水资源公共管理能力、水资源支撑能力5个方面构建评价指标体系,将模糊层次分析法(FAHP)和熵权法耦合,确定评价指标综合权重,基于物元理论建立水资源管理现代化评价模型。以南京市高淳区为例进行评价,结果表明,南京市高淳区水资源现代化管理水平处于初等现代化阶段,与实际情况相符,验证了所构建评价模型的可行性和有效性。

    • 基于云模型的汉江上游安康市洪水灾害风险评价

      2017, 37(3):29-34. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.005

      摘要 (1954) HTML (0) PDF 2.25 M (2548) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了加强洪水灾害风险管理,用云模型的方法对安康市1983年和2010年的洪水灾害风险进行评价。在实地调查的基础上,选取8个代表性的指标,建立评价指标体系;采用熵权法计算指标的权重,引入云模型的方法获取洪灾风险隶属度;将权重和隶属度进行转化计算,按照最大隶属度原则,得到2010年和1983年的洪灾风险等级。结果表明:2010年与1983年相比,安康市洪水灾害风险在增加,但部分县区变化不一;高风险主要集中在汉滨区、汉阴县等区域,面积比较稳定;较高风险、较低风险区域增加,中等风险、低风险区域减少;相邻风险等级之间的转化是洪水灾害风险增加的本质表现。

    • 强风作用下珠江伶仃洋河口湾能量耗散分析

      2017, 37(3):35-41. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.006

      摘要 (1781) HTML (0) PDF 5.07 M (2832) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于珠江河网-河口湾的三维数值模型,通过区域能量耗散项积分方法分析了风作用下的伶仃洋河口湾能量耗散。结果表明,潮能沿深槽向河口与三角洲传播,风的作用改变了伶仃洋河口湾能量通量的振幅和相位,但对各断面多潮平均能量通量影响不大;强风的作用使伶仃洋河口湾区域的单位面积能耗增加,垂向涡动能耗增强1~2倍,摩擦能耗变幅不大,且不会改变地貌形态阻力作用下的能耗空间分布性质。

    • 三峡库区梅溪河河口干支流界面水流特征

      2017, 37(3):42-48. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.007

      摘要 (1664) HTML (0) PDF 3.13 M (2297) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对三峡库区中部典型支流梅溪河库湾水动力参数及水体温度、浊度数据进行分析,研究水库运行各时期梅溪河河口干支流界面水流特性,探讨其影响因素以及水交换对库湾的影响。结果表明:梅溪河河口双向水流特征明显,在温差异重流、干流惯性作用以及库区水位变动等因素影响下,干支流界面水流强度、进出水体间界面结构及形态在不同运行期有显著差异;由于双向水流结构的存在,尽管梅溪河河口干支流界面净流量较小(多小于100 m3/s),但是干支流水体的交换量相对显著,介于314.17~535.26 m3/s之间,可达净流量的4~40倍;在净流量最小的低水位运行期,干流倒灌水体基本能到达支流库湾常年回水区的末端。

    • 污染源位置对圆柱形水工建筑下游污染物浓度分布的影响

      2017, 37(3):49-54. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.008

      摘要 (1611) HTML (0) PDF 3.25 M (2084) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用雷诺方程和RNG k-ε紊流模型,对排放源在圆柱形水工建筑上游和下游两种工况下的尾流浓度场进行数值模拟,从污染物时均浓度、浓度脉动强度和浓度半宽度3个方面比较了污染源位置对圆柱形水工建筑下游污染物浓度分布特性的影响。结果表明:随流程的增大,两种工况下污染物时均浓度横向断面分布先后经历双峰结构、过渡阶段和高斯分布3个阶段;排放源在上游时,浓度脉动强度先增大后减小;排放源在下游时,浓度脉动强度一直减小;两种工况的浓度半宽度变化规律一致,当1≤x/D<15时浓度半宽度呈非线性增长,当15≤x/D≤30时呈线性增长。

    • 黏土渗透性温度效应试验

      2017, 37(3):55-60. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.009

      摘要 (1743) HTML (0) PDF 1.85 M (2691) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用改造的GDS全自动环境岩土渗透仪(柔性壁)和南55渗透仪(硬性壁)开展渗透试验,研究温度和试验方法对黏土渗透系数的影响。结果表明:黏土的渗透系数随温度的升高而增大,渗透系数对数值与温度线性正相关,当温度从20℃升高至70℃时,柔性壁和硬性壁渗透试验结果增幅分别为5.5倍和2.7倍。由于两种渗透试验中试样尺寸和制样方法等差异,柔性壁渗透试验所得渗透系数大于相应干密度下硬性壁渗透试验结果。仅考虑流体黏滞系数和密度随温度的变化(即假设固有渗透率为定值)时,渗透系数估算值随温度的变化规律与实测结果一致,渗透系数随温度的变化主要由流体物理性质的变化引起;但渗透系数估算值与实测值有一定差异,固有渗透率并不是定值。柔性壁渗透试验55 kPa围压下所得固有渗透率随温度的升高而显著增大,渗透系数估算值小于实测值;而硬性壁渗透试验所得固有渗透率随温度的升高略有降低,渗透系数估算值与实测值相差不大。

    • >工程技术
    • 土工膜缺陷对土石坝渗流特性的影响及控制措施

      2017, 37(3):61-65. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.010

      摘要 (1841) HTML (0) PDF 2.85 M (2331) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于土工膜因缺陷导致的渗漏问题可能对土工膜防渗土石坝工程安全造成隐患,为此模拟不同的土工膜缺陷大小和位置,分别采用剔除单元法和渗透系数放大法对存在缺陷的土工膜坝面防渗土石坝进行饱和-非饱和三维渗流场有限元数值仿真计算,分析土工膜不同缺陷条件下大坝整体及局部渗流场变化规律。计算结果表明:土工膜缺陷渗漏仅对缺陷附近坝体局部渗流场分布产生较大影响,对大坝其他部位影响不大;土工膜缺陷位置越低,缺陷处水头越大,缺陷渗漏量增加越明显,并使缺陷处膜后坝体浸润线局部抬高。最后,针对土工膜缺陷渗漏提出了若干工程设计控制措施。

    • 大型水库群对流域洪水过程影响分析

      2017, 37(3):66-71. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.011

      摘要 (1841) HTML (0) PDF 1.71 M (2469) 评论 (0) 收藏

      摘要:以淮河流域鲁台子上游大型水库群为例,比较水库修建前后下游断面洪水过程变化情况,分析水库群对洪水过程的总影响,提出逐库添加法划分各水库在洪水过程变化中的贡献,明确各水库的影响程度,采用分级聚类法对水库影响程度进行划分,甑别重要水库。结果显示淮河流域大型水库群显著削减了鲁台子断面洪水总量与洪峰流量,峰现时间也有所变化,各库贡献差异较大,其中梅山、响洪甸、宿鸭湖、南湾、鲇鱼山和佛子岭等6座水库对鲁台子断面洪水过程影响显著,是流域防洪调度的重点水库。

    • 鲸鱼优化算法在水库优化调度中的应用

      2017, 37(3):72-76. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.012

      摘要 (4050) HTML (0) PDF 1.36 M (3691) 评论 (0) 收藏

      摘要:为验证鲸鱼优化算法在水库优化调度求解中的可行性和有效性,采用4个典型测试函数对鲸鱼优化算法进行仿真验证,并与布谷鸟搜索算法、差分进化算法、混合蛙跳算法、 粒子群优化算法、萤火虫算法和SCE-UA算法共6种算法的仿真结果进行对比分析;将鲸鱼优化算法与6种对比算法应用于某单一水库和某梯级水库中长期优化调度求解。结果表明:鲸鱼优化算法寻优精度高于其他6种算法8个数量级以上,具有收敛速度快、收敛精度高和极值寻优能力强等特点;鲸鱼优化算法单一水库和梯级水库优化调度结果均优于其他6种算法;鲸鱼优化算法应用于水库优化调度求解是可行和有效的。

    • 基于遥感数据的洪泽湖库容曲线推求

      2017, 37(3):77-83. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.013

      摘要 (2117) HTML (0) PDF 4.28 M (3352) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于洪泽湖区域21景ETM+遥感影像,解译得到洪泽湖的水面变化时间序列数据;结合三河闸(闸上)实测水位数据,推导了洪泽湖水位-水面面积函数关系,运用积分方法得到洪泽湖库容曲线,并与现有库容曲线进行了对比分析。结果表明:洪泽湖周边水域圈圩养殖区是早期形成的,2000—2015年间圈圩总体上得到一定的控制,但在洪泽湖西岸有进一步加剧的趋势;水位-水面面积函数的选取对低水位水面面积推算有影响,进而对湖泊死库容计算产生累计误差影响;遥感影像数据越丰富、影像之间的湖泊水位差越小,则库容曲线越准确。

    • 控灌中蓄及减量施肥对稻田氮素动态的影响

      2017, 37(3):84-88. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.014

      摘要 (1478) HTML (0) PDF 2.41 M (1950) 评论 (0) 收藏

      摘要:为寻求高效生态的水-肥管理模式以减轻稻田施肥所引起的面源污染,在浙江省余姚试验区采用对比试验观测田面水与各土层土壤水中氮素形态及其质量浓度,对不同水肥管理模式下稻田氮素的变化规律进行分析。结果表明:施基肥7d后减量施肥,田面水的NH4+-N质量浓度均值为常规施肥的46.14%,NO3--N质量浓度均值为常规施肥的83.62%;控灌中蓄节水灌溉模式与减量施肥耦合能延长田间水的滞蓄时间,使稻田氮素肥料快速入渗并较多地保留在作物耕层,提高氮肥的有效利用率,降低田面排水的氮素浓度,减少氮素的深层渗漏;施肥后4d内田面水的氮素浓度较高,应控制排水以避免氮肥流失,减轻稻田氮肥施用所引起的农业面源污染。

    • 堆场疏浚泥颗粒分选特性初步量化方法

      2017, 37(3):89-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.015

      摘要 (1777) HTML (0) PDF 1.80 M (2163) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确评估堆场存储能力和合理选择疏浚泥处理工艺,以泥沙运动学为理论基础,将疏浚泥颗粒分为d<0.005mm、0.005mm≤d≤0.01mm和d>0.01mm 3个粒组,分析了各粒组相对含量的沿程变化规律,明确了堆场疏浚泥分选的主要原因是d>0.01mm粒组与0.005mm≤d≤0.01mm粒组的相对运动;以分选系数量化堆场疏浚泥分选的显著程度,以偏离系数量化原泥颗粒组成对堆场疏浚泥分选的影响,分析了分选系数、偏离系数分布与堆场疏浚泥土性分布的关系,提出了堆场疏浚泥分选特性的初步量化方法。研究结果表明:随着离吹填口距离的增大,分选系数沿程减小,呈幂函数分布,堆场疏浚泥分选性沿程减弱,吹填口附近分选系数最大,颗粒分选显著,粒度差异大,退水口附近分选系数趋近于零,分选不明显,颗粒分布均匀;偏离系数沿程先减小后增大,呈勺形分布,反映堆场前、后段疏浚泥土性与原泥相差较大,而堆场中段疏浚泥土性与原泥接近;分选系数、偏离系数的沿程分布与堆场疏浚泥土性分区具有良好的相关性。

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