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  • 1  基于风险矩阵的多要素水资源承载力综合评价方法
    徐翔宇 郦建强 金菊良 陈磊 董涛 陈梦璐 张浩宇
    2020, 40(1):1-9. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.001
    [摘要](5422) [HTML](0) [PDF 2.63 M](14144)
    摘要:
    为合理综合量-质-域-流四要素评价区域水资源承载力,提出了基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型(QQSS-RM)。首先,构建量-质-域-流四要素子系统下48个初步评价指标,用专家咨询信息和遗传层次分析法(AGA-AHP)计算四要素子系统中各评价指标的权重,通过筛选和分析采用8个综合评价指标构建区域水资源承载力评价指标体系;其次,参考相关文献和专家意见得到8个综合评价指标的4个评价等级标准;最后,构建基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型。将QQSS-RM用于西辽河流域3个水资源三级区的水资源承载力评价,结果表明:西拉木伦河及老哈河、乌力吉木伦河和西辽河下游区间3个水资源三级区的水资源承载力评价等级分别为超载、临界超载和超载,评价结果显示西辽河流域的水资源承载状况较差。该评价结果与西辽河流域的水资源承载状况基本保持一致,表明QQSS-RM应用于区域水资源承载力评价有较好的推广价值。
    2  水文学与“大数据”
    芮孝芳
    2016, 36(3):1-4. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2016.03.001
    [摘要](4370) [HTML](0) [PDF 1021.89 K](5416)
    摘要:
    论述了“大数据”方法的特点和优势,即用密集的数据替代数学公式来精细地表达水文现象的时空变化或微分方程的解,讨论了水文学需要“大数据”方法的理由,以及获取水文大数据的技术支撑。认为“大数据”方法可能引发科学思维方法的创新,可能成为解决水文学一些困难问题的途径之一。
    3  乡村振兴战略指导下的生态灌区建设与管理
    张泽中 李娜 刘发 齐青青 任博
    2020, 40(2):1-5. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.02.001
    [摘要](4206) [HTML](0) [PDF 957.37 K](8933)
    摘要:
    针对生态灌区建设与管理存在的产业与资源低效、灌溉水质恶化、生态多样性降低等问题,以乡村振兴战略为理论指导,从乡村振兴战略20字总要求出发,探讨乡村振兴战略思想下的生态灌区建设与管理,提出了农业质量产量底线、生态与环境底线和资源开发利用上限的生态灌区建设与管理三条红线,指出生态灌区应向粮食增产提质和其他产品有效供给、生态环境优美宜居、资源保护与高效利用方向发展,为实现生态灌区可持续型绿色发展提供科学参考。
    4  黄河河口鱼类春季生态需水
    于守兵,张朝晖,徐丛亮
    2020, 40(3):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.03.001
    [摘要](4154) [HTML](0) [PDF 1.82 M](8410)
    摘要:
    黄河河口鱼类春季生态需水主要满足河道淡水鱼类栖息地及产卵场、河道洄游鱼类上溯通道和近海洄游鱼类低盐产卵场需求。综合考虑鱼类生活习性,径流传播以及与近海淡咸水混合时间和小浪底水库运行以来月均流量特征,鱼类需水应重点关注3—5月。依据河道淡水鱼类和洄游鱼类的生活习性,从洄游通道的全程连续性出发,需要的低流量为240 m3/s。结合自然时期流量脉冲特征,每年需要一次4月中旬持续8 d的峰值为890 m3/s的流量脉冲;在此条件下,春季入海径流量为21.6亿m3,已满足近海洄游鱼类低盐产卵环境要求的21亿m3冲淡水量。小浪底水库运行以来,平均春季径流量已达到21亿m3。通过优化年内或年际调度模式,满足鱼类春季生态需水具有很大可行性。
    5  鲸鱼优化算法在水库优化调度中的应用
    崔东文
    2017, 37(3):72-76. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.012
    [摘要](4019) [HTML](0) [PDF 1.36 M](3622)
    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。
    6  论流域水文模型
    芮孝芳
    2017, 37(4):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.04.001
    [摘要](3549) [HTML](0) [PDF 1.56 M](6206)
    摘要:
    论述了流域水文模型结构和参数的水文学基础、物理上的耦合关系,以及集总式流域水文模型与分布式流域水文模型的本质区别,讨论了2种模型解算方法的特点,以及在参数率定中产生异参同效的原因和减少异参同效影响的措施;提出了一个比较客观的模型验证和相互比较的方法。
    7  数值天气预报的成功经验对洪水预报的启示
    芮孝芳
    2019, 39(1):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.01.001
    [摘要](3393) [HTML](0) [PDF 1.24 M](16460)
    摘要:
    鉴于近30年来数值天气预报有了长足的进步,而在洪水预报中试图推行流域水文模型却进展缓慢这一现状,试图寻找洪水预报精度与数值天气预报精度的差距原因。通过对大气模式(型)和流域水文模型的比较,围绕预报方法及预见期、初始场和边值场、数据同化和融合等问题,论述了数值天气预报的成功经验和流域水文模型在洪水预报应用中存在的问题,期望洪水预报能从中得到启示,在不远的将来实现流域水文模型与数值天气预报的无缝衔接,以进一步提高洪水预报精度,增长洪水预报预见期。
    8  波浪布拉格共振研究进展
    郑金海 余豪丰 陶爱峰 范骏 王懿
    2016, 36(3):83-87. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2016.03.017
    [摘要](3166) [HTML](0) [PDF 1.06 M](3453)
    摘要:
    为给河口海岸防护工程设计和地形演变预测提供科学依据,研究了波浪从外海向近岸传播过程中在一定地形条件下产生的布拉格共振现象。介绍了波浪布拉格共振的定义、特征和研究意义,评述了现场观测、理论研究、水槽试验、数值模拟等4种研究方法的优缺点,总结了波浪布拉格共振类型、低阶共振反射系数公式和高阶共振数值模拟的研究成果,提出了波浪布拉格共振主频下移、不规则波布拉格共振特性、波流相互作用下布拉格共振机理等3个亟待深入研究的课题。
    9  气候变化和水利工程对丹江口大坝下游水文情势的影响
    班璇,师崇文,郭辉,舒鹏
    2020, 40(4):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.04.001
    [摘要](3107) [HTML](0) [PDF 3.64 M](3873)
    摘要:
    采用变化范围法划分不同影响期,并对丹江口下游的黄家港站1965—2017年水文情势的变化趋势进行评估。结果表明:丹江口大坝蓄水使下游河道枯水期的流量增加,丰水期和平水期的流量减少;气候变化引起的降雨减少使各月份的月中值流量和年极大值流量减少,低流量脉冲次数增加;梯级大坝的修建使黄家港水文站受回水影响,月中值流量和年极小值流量增加,发生时间提前。受南水北调中线工程调水影响,月中值流量和年极小值流量大幅度减少,高/低流量脉冲次数增加。不同时期影响造成汉江中下游水文情势的波动,并影响了汉江中下游水生态系统的稳定性。
    10  喀斯特峰丛-洼地小流域洪水滞时及相似性分析
    龚轶芳 陈喜 张志才 张润润 程勤波
    2019, 39(4):7-12. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.002
    [摘要](3090) [HTML](0) [PDF 3.19 M](4150)
    摘要:
    以两个邻近的典型喀斯特峰丛-洼地小流域(陈旗和长冲)为研究对象,选取26场不同量级流量的洪水过程,对比分析陈旗流域地表、地下两套水系及其与长冲流域洪水的滞时和相似性特征。结果表明:陈旗流域受洼地不透水/弱透水跃迁部位的“门槛效应”影响,地表河与地下河的洪水滞时和形态特征差异明显,地表河洪水涨落迅速,但峰现时间滞后于地下河;流域暴雨洪水涨落形态受地表河控制,与地表河洪水形态相似度高。长冲流域暴雨洪水过程与地表洪水过程相似,随着降雨量的减小,其洪水形态趋向于地下河径流变化特征;流域不透水岩石分布减小了含水层调蓄能力,流域洪水滞留时间短、暴雨洪水响应迅速。
    11  水资源承载力研究方法总结与再思考
    左其亭
    2017, 37(3):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2017.03.001
    [摘要](3062) [HTML](0) [PDF 1.84 M](5821)
    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。
    12  SWMM模型模拟雨洪原理剖析及应用建议
    芮孝芳 蒋成煜 陈清锦 丁小燕
    2015, 35(4):1-5. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2015.04.001
    [摘要](3048) [HTML](0) [PDF 1.33 M](8139)
    摘要:
    通过对SWMM模型结构和参数的剖析,证明其对城市雨洪形成过程的描述是符合迄今为止人们对城市产汇流规律的认知的。采用的产流分析方法以水文学为基础,汇流分析方法以水力学为基础,其物理概念清晰。包含的参数大多具有几何意义或物理意义,但有些参数之间存在互补性或相依性,这就要求在率定这些参数时应设法减少“异参同效”的影响。汇水区出口的雨洪过程的复合采用同时刻叠加的方法,表明来自不同部分洪水的相互干扰是被忽略的。
    13  环境流量研究的前沿问题与挑战
    陈昂
    2019, 39(2):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.02.001
    [摘要](3028) [HTML](0) [PDF 1001.18 K](7210)
    摘要:
    为了应对水文、气候和生态系统变化背景下环境流量研究的新挑战,梳理了国内外环境流量研究成果,指出目前环境流量研究主要存在5个方面的不足,也是该研究目前的前沿问题与挑战:(1)全球环境变化与非稳定性;(2)生态水文过程的动态模拟,重点是水文情势静态评价向动态特征评价研究的转变;(3)生态水文关系的时空特性,重点是生态系统状态、过程变量和物种特征的耦合研究,环境流量的生态特征和时空尺度研究;(4)环境流量评估的关键指标;(5)环境流量预测的生态学延展。为解决这些问题,提出了人类世背景下环境流量研究的发展方向,认为未来环境流量研究应加强生态目标的动态适应性管理,加强局域到区域的生态学基础研究,完善基于过程的生态水文响应机理,强化环境流量分阶段实施的非水文指标耦合,加强适应性管理方式下的环境流量评估和实践,以保障适应性管理框架下的生态完整性。
    14  某超高面板砂砾石坝面板缝局部失效渗流场有限元分析
    张丽 沈振中 赵斌 李栋梁
    2015, 35(1):67-72. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2015.01.012
    [摘要](3023) [HTML](0) [PDF 2.31 M](2268)
    摘要:
    为了掌握高水头作用下面板缝止水局部失效时坝体和坝基特别其垫层局部饱和区的渗流特性,针对拟建的某混凝土面板砂砾石坝,采用饱和[CD*3]非饱和渗流理论,拟定不同失效缝长、缝宽、位置和垫层渗透系数等情况,建立三维有限元模型,计算面板缝失效情况下坝体和坝基的渗流场,分析不同作用水头条件下面板缝不同失效程度对渗流场的影响。计算结果表明,某处面板缝小范围失效只对失效部位附近的渗流场产生较大影响,并导致局部渗透变形,而对坝体渗流场全局的影响不大;随着失效缝长、缝宽的加大,失效缝位置的降低和垫层渗透系数的增大,失效部位附近局部饱和区变大,其中,失效缝位置的影响最大,失效缝长的影响次之,失效缝宽的影响最小;当超高水头作用下面板缝通长失效时,坝体内浸润面显著升高,因此设计时应严格控制面板缝可能失效的范围,避免出现面板缝大范围失效。
    15  鸡群优化算法-投影寻踪洪旱灾害评估模型
    崔东文
    2016, 36(2):16-23. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2016.02.004
    [摘要](2913) [HTML](0) [PDF 1.58 M](2896)
    摘要:
    利用15个复杂函数对鸡群优化算法进行仿真验证,并同狼群算法、粒子群算法、鱼群算法和遗传算法进行对比。利用鸡群优化算法搜寻投影寻踪模型最佳投影方向,建立鸡群优化算法-投影寻踪洪旱灾害评估模型。以文山州1990—2013年洪旱灾害评估为例,分别选取受灾人口等5个洪灾评估指标及农作物受灾面积等4个旱灾评估指标,利用洪旱灾害投影系列均值及标准差构造洪旱灾害评估分级标准对实例进行评估。结果表明:鸡群优化算法具有较好的计算鲁棒性和全局寻优能力。将该算法用于投影寻踪模型最佳投影方向的选取,可有效提高评估精度,避免最佳投影方向寻优结果变化范围过大的缺陷。
    16  标准马蹄形断面正常水深的直接近似计算公式
    李风玲 文辉
    2015, 35(2):43-46. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2015.02.009
    [摘要](2905) [HTML](0) [PDF 1.29 M](2904)
    摘要:
    针对目前标准马蹄形断面正常水深计算过程烦琐、公式复杂的缺陷,对标准马蹄形断面均匀流基本方程进行数学变换,根据水工隧洞设计规范的要求和工程实际应用情况确定公式的适用范围,应用拟合优化原理得到标准马蹄形断面正常水深的简捷、实用的计算公式。计算结果表明:在工程常用范围内计算的正常水深最大相对误差为0.585%,整个区间内95%以上的计算点相对误差小于0.20%,精度较高,能够满足工程实践的需要。
    17  外掺MgO微膨胀混凝土筑坝技术应用综述
    李承木 袁明道
    2003(6):57-63.
    [摘要](2896) [HTML](0) [PDF 314.31 K](2283)
    摘要:
    对外掺MgO混凝土筑坝技术的理论、特征,MgO混凝土筑坝技术的实践形成及发展过程,以及在我国30余个工程中的应用情况、应用效果和所取得的技术经济效益等方面进行概述.同时也对不分横缝快速筑拱坝技术应用的全面研究情况作了扼要介绍.指出在实施MgO混凝土筑坝的过程中,为了确保质量,必须高度重视的技术问题.
    18  汇水区节点选取对城市雨洪模拟结果的影响
    宋瑞宁 宫永伟 李俊奇 李小静 李小宁
    2015, 35(3):75-79. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2015.03.015
    [摘要](2819) [HTML](0) [PDF 2.46 M](2810)
    摘要:
    利用InfoWorks ICM模型建立深圳市光明新区新城公园雨水管网模型,分别以检查井和雨水口作为模型的节点划分汇水区,分析不同的汇水区划分方式对公园出口流量模拟结果的影响。结果表明:在中小降雨条件下,汇水区节点选取对峰值流量模拟结果的影响不明显;在暴雨或特大暴雨的条件下,汇水区节点选取对峰值流量模拟结果的影响较大;与以检查井为节点的划分方式相比,以雨水口为节点的划分方式产流时间会有一定程度的推迟;在模型建立过程中应综合考虑研究目标、区域尺度和降雨特征等对汇水区进行合理划分。
    19  我国水治理现状评估与展望
    吴丹 曹思奇 康雪 王弘跻 刘帅 许贺艳
    2019, 39(1):7-14. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.01.002
    [摘要](2748) [HTML](0) [PDF 1.59 M](6040)
    摘要:
    从资源维、社会维、经济维、生态维、环境维5个维度,明确了我国水治理的目标,并系统设计了我国水治理评估指标体系;采用层级等权赋权法和目标一致性法,综合评估我国水治理的现状,并预测2020—2050年水治理的变化趋势。结果表明,改革开放以来,我国水治理指数从低于0.235快速提升至接近0.70,其中2010—2015年是我国水治理的加速期,水治理指数提升了50%左右;预期2020年我国水治理指数将超过0.85,实现水资源消耗利用与经济发展协调;2030年我国水治理指数将接近0.95,实现水环境污染排放与经济发展协调,水安全保障能力显著提升,基本实现水治理目标;2050年我国水治理指数将达到最优值1,实现水资源利用、水污染排放、水灾害损失、水生态退化面积的“零增长”,全面实现人水和谐。
    20  库区滑坡涌浪数值模拟方法研究进展
    赵兰浩 侯世超 毛佳
    2016, 36(2):79-86. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2016.02.015
    [摘要](2742) [HTML](0) [PDF 1.04 M](3088)
    摘要:
    对近年来库区滑坡涌浪涉及的边坡失稳、滑动、涌浪产生和传播这4个阶段研究中采用的数值模拟方法的研究进展和发展趋势进行了综述,重点归纳总结了边坡滑动过程以及涌浪产生过程的数值模拟方法的研究成果,指出滑坡涌浪从库区边坡失稳到涌浪传播是一个完整连续的过程,今后需要在目前各个阶段独立研究的基础上融合固体力学和流体力学两类学科中的相关研究方法,建立库区滑坡涌浪全程数值模拟方法,实现滑坡涌浪的全过程模拟。

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