摘要:长江上游川渝河段暴雨洪水频繁发生,具有明显的季节性变化特征,科学合理的汛期分期,是该河段洪水资源化利用的关键。根据川渝地区逐日降雨数据和李庄、寸滩等关键水文站点流量资料,对川渝河段开展汛期分期研究,并进一步探究了长江中下游梅雨、华西秋雨与川渝河段防洪、蓄水之间的关系。结果表明:川渝河段洪水可分为3期,5月上旬至6月中旬为前汛期,6月下旬至8月下旬为主汛期,9月上旬至10月上旬为后汛期;长江中下游梅雨入梅时间集中在6月份,出梅时间集中在7月份,出梅后长江上游与中下游洪水发生遭遇的概率极小,因此长江上游大型水库群为中下游预留的防洪库容可逐步释放;华西秋雨开始于8月下旬,是造成川渝地区秋季洪水的主要原因,洪水量级和频次远小于夏季;秋雨期与后汛期同步,在确保秋汛防洪安全的前提下,应充分利用华西秋雨的洪水资源,提高水库的蓄满率。
摘要:梯级水库防洪调度中,入库流量精准计算与模型高效求解是提升防洪效能的关键。考虑到梯级水库间流量传播的非线性特征,且下游水库入库流量计算受河道流量演算精度影响显著,针对复杂水力联系下梯级水库防洪优化问题,提出一种考虑河道流量智能演算的防洪调度方法。首先,融合BP神经网络与LSTM多模态优势,构建Stacking集成学习框架河道流量智能演算模型,并通过多元非线性回归实现异构模型预测结果的协同优化;其次,利用改进灰狼优化算法(IGWO)进行防洪调度模型的优化求解,通过引入 Sine混沌映射、非线性收敛因子和动态搜索空间策略,提升模型求解效率。以金沙江下游溪洛渡—向家坝梯级及三峡水库为研究对象,解析了区间来水对梯级水库防洪调度的影响。结果表明:智能演算模型在不同流量区间的趋势拟合及洪峰演算精度均优于传统方法;基于耦合河道流量智能演算的水库防洪优化调度模型制定的调度方案,可使三峡水库最高调洪水位降低 0.60m ,最大下泄流量减少 3% ,峰现时间延迟 12h 。研究成果可为水库群防洪优化调度提供参考。
摘要:为指导水库的防洪调度工作,系统梳理了水库调度运行条件、方式与要求,参考规程、规范要求,拟定校核洪水调洪计算方案,系统分析了典型洪水、起调水位、泄流能力以及尾水平台挡水高程对库水位和尾水位的影响,并论证了机组参与泄洪的必要性。研究结果表明: ① 上游偏大的区域性典型洪水中,1982年典型洪水较为不利,全流域性典型洪水中,1998年典型洪水较为不利,总体来说1982年典型洪水更为不利; ② 不需要兼顾城陵矶防洪补偿调度时,调洪最高库水位会随着起调水位的抬高小幅抬升,遇全流域性洪水需兼顾对城陵矶河段补偿调度时,起调水位对最高库水位影响不大; ③ 参与泄洪的设施越多、泄流能力越大,调洪最高库水位就越低,但同时最大下泄流量也越大、下游最高水位也越高; ④ 从大坝安全的角度,需要机组参与泄洪,在不影响尾水平台安全的前提下尽量将调洪水位控制在校核洪水位 180.40m 以下; ⑤ 为确保大坝校核洪水条件下机组可参与泄洪,不改变大坝泄流条件,不提高库水位,尾水平台存在淹没风险,需采取临时挡水和封堵措施。
摘要:为应对强台风引发的极端暴雨洪水灾害,分析了2024年7月26日进入长江流域的第3号台风“格美”所引发的极端暴雨洪水的特点、影响,系统总结了该台风影响期间(7月26日起)长江流域水库群的联合调度措施及其实施成效,并全面梳理评估了此次暴雨洪水事件的各项防御应对措施。研究表明:台风“格美”具有影响时间长、范围广、降雨极端性强等特点;其引发的强降雨覆盖鄱阳湖、洞庭湖、乌江等多个流域,导致湘江干流发生超保证水位洪水,且其支流耒水东江水库最大入库流量重现期高达约200 a一遇,极端性显著;受此影响,7月29日长江干流莲花塘站水位涨至警戒水位,致使“长江2024年第3号洪水”在中游形成。通过上中游水库群联合调度,降低了洞庭湖城陵矶站洪峰水位 0.20m ,将城陵矶七里山站水位控制在警戒水位附近,显著缓解了洞庭湖水系防汛压力。基于分析研究提出了构建“监测预警-预案响应”联动机制、强化台风残余环流致洪应对策略、优化防洪工程协同调度模式、建立技术支撑-现场处置融合平台、深化暴雨洪水预报基础研究等应对建议。
摘要:为进一步识别不同介质沉积物中重金属释放潜能及其对沉积环境的响应状况,以渭河咸阳铁桥和渭南华县两个典型沉积断面为研究对象,运用Tessier连续提取法、重金属地累积指数和释放指数等方法,系统分析不同断面沉积物的岩性结构和理化性质的差异,阐明不同沉积物中 Cu,Mn,Pb,Co,Ni 及Cr的赋存形态及其垂向分布特征,评估沉积物中重金属的污染程度,量化不同性质沉积物中重金属的释放潜能并揭示其对沉积环境的响应机制。结果表明:研究区沉积物存在多种重金属的复合污染。各重金属元素的优势形态为残渣态;咸阳铁桥断面处污染程度浅层高于深层,华县断面处污染程度深层高于浅层,华县断面处沉积物中重金属释放潜能低。沉积物岩性和理化性质的不同,是两断面的释放指数与地累积指数产生差异的根本原因,华县断面处的沉积环境更有利于重金属在垂向上的累积。
摘要:遥感技术能够在大尺度上高效率、低成本地实现对内陆水体水质参数的监测,在河湖管理与水资源保护中发挥重要作用。采用文献计量方法,以 2005~2024 年间WebofScience核心合集(SCI-E)以及CNKI数据核心(北大核心、EI、SCI)库中所收录的共计2796篇相关文献为研究对象,以内陆水体水质遥感研究态势为研究目标,运用CiteSpace工具绘制了国内外文献共被引、作者共作以及关键词时间线等可视化图谱,深入分析了论文时间、学科、期刊以及来源国家的分布情况,给出了高影响机构、高产作者以及重要研究文献,并基于Burst检测探究了不同阶段关键词演化发展过程。结果表明: ① )2005~2024 年间,国内外内陆水体水质遥感研究论文发表量整体在波动中上升,年均增速分别为 4.58% 与 11.62% 。 ② 中国是发表文献最多的国家(700篇英文、589篇中文文献),其次是美国(569篇)、印度(176篇)等。 ③ 2005~2016 年间,遥感水质监测、多光谱反演水质参数、湖泊水色遥感等是研究的重点,主要采用了基于波段或波段组合的经验/半经验统计模型,叶绿素a、CDOM等参数反演精度低于 65% 。 2016~2022 年间,研究热点逐渐转向基于遥感反射率推算水质参数、无人机遥感以及浊度监测等领域,主要采用了基于生物光学模型的分析/半分析反演算法,在太湖梅梁湾等特定湖区叶绿素a反演精度高达 90% ,浊度、总N等参数反演精度提升至 70% 。2022年以来,高光谱遥感水质参数反演、蓝藻水华监测、随机森林算法等成为了新的研究热点,可溶性有机碳(DOC)、化学需氧量(COD)、总悬浮物、透明度等拟合度 R2 超过0.8。研究成果可厘清全球内陆水体水质遥感发展脉络、推测发展方向与研究热点,为推动中国水资源科学管理与保护提供参考。
摘要:为了探究生态修复边坡土壤养分平衡,对不同生态修复边坡凋落物分解过程中养分归还的动态特征进行研究。以宜昌市5处不同生态修复技术边坡(植被混凝土生态防护技术边坡、高次团粒植被恢复技术边坡、仿植被混凝土生态修复技术边坡、植生水泥生境构筑技术边坡 + 植被混凝土生态防护技术边坡及客土喷播技术边坡)为研究对象,采用样方法收集凋落物,测定凋落物的初始养分含量,结合分解袋法进行原位分解实验,测定其分解特征与养分动态变化。结果表明: ① 在相同分解条件下,植被混凝土边坡凋落物分解速率最快,客土喷播边坡分解速率最慢。 ② 5处边坡凋落物TOC含量存在显著差异,初始凋落物木质素、N、P元素含量差异显著,其凋落物C:N在同一分解时间内差异显著。 ③ 相关性分析结果显示,凋落物分解系数 K 与 呈显著负相关,表明不同生态修复边坡凋落物分解速率主要受到凋落物TOC含量与凋落物C:N的影响,在分解过程中受到N限制,即凋落物初始TOC、N含量与C:N越高,分解速率越慢,越不利于分解。
摘要:汛期洪水往往会对湖库水质产生重要影响,汛期洪水对水质及藻类群落的影响更值得深入探讨。使用偏Mantel分析和冗余分析的方法,分析了2021年汛期洪水后丹江口水库浮游植物分布特征及驱动机制。结果表明:2021年秋汛洪水对丹江口水库水质影响较大,并导致了汉库和丹库水质及藻类密度的差异。秋汛洪水导致了汉库浊度升高,并由此造成了汉库平均藻密度低于丹库;秋汛后,丹江口水库浮游藻类共检出15种,以硅藻、隐藻和甲藻为主,指示营养状态为中营养;库区平均藻密度为 2.11×105cells/L ,其中汉库藻密度组成以硅藻、甲藻和隐藻为主,甲藻占绝对优势 (41.67% ),丹库以硅藻、蓝藻和隐藻为主,隐藻占绝对优势0 67.18% );丹库藻类主要受到氮素和有机物的驱动,汉库藻类则受到营养盐、浊度和 pH 多种水质因子的影响;秋汛对汉库的影响程度高于丹库,浊度是汉库藻类变化的主要驱动因子。
摘要:通过三峡水库生态调度优化下泄流量为长江中游四大家鱼等产漂流性卵鱼类产卵和孵化提供适宜水文条件,是促进鱼类资源恢复的重要措施。为定量分析三峡水库实施促进产漂流性鱼卵繁殖的生态调度期间四大家鱼产卵区和对应孵化区的水文时空变化规律,建立涵盖长江宜昌-螺山江段及洞庭湖的一、二维耦合水动力模型,模拟 2011~2024 年三峡水库实施与未实施生态调度情景下的水文时空变化特征。结果表明:三峡水库生态调度试验改善了宜昌站、沙市站、监利站及西洞庭湖站等水文节点的水文水动力条件,延长水位持续上涨天数,提高水位上涨率(多数超过 0.25m/d ),提高流速并维持在四大家鱼产卵适宜流速范围(0.6\~ );各江段代表性站点均满足四大家鱼孵化水文需求(流速 >0.3m/s ),其中宜昌至监利江段的水文改善效果更为明显。研究成果量化了三峡水库生态调度对四大家鱼产卵孵化过程适宜水文条件的正向调控作用,为生态调度效果评价和方案优化提供科学依据。
摘要:为探讨筑坝对鱼类涧游行为影响的生理响应研究热点和发展趋势,基于Webof Science核心合集数据库近20年的相关文献,运用CiteSpace软件进行可视化分析,涵盖发文量、国家/地区合作、期刊分布、作者网络及关键词共现等内容。结果表明:相关研究发文量呈现波动上升趋势;美国和加拿大等国家是主要的研究与发文国家;相关论文发表在水利、生态、生物、环境等多个领域期刊,具有明显的学科交叉特征;鱼类洄游过程中氧化应激指标的变化是目前研究热点。筑坝河流变化水流环境中鱼类洄游行为的复杂生理响应呈现生理指标多样性和组织器官特异性;探索鱼类洄游行为和内在生理过程相互作用的复杂机制是未来的研究趋势。
摘要:流量在线监测成果是流域水旱灾害防御、水资源管理和水生态环境保护的基础性数据。在全面梳理国内外流量在线监测技术研究现状的基础上,重点分析和总结了国际上主流在线测流技术的优缺点,并以长江水文的应用实践为例,采用系统误差和随机不确定度两个评价指标,从整体、不同接触方式和不同类型河流3个方面对典型测站的在线测流效果进行评价。结果表明:流量在线监测技术和装备在长江流域整体上推广应用效果较好,长江水文在
摘要:蒸散发是水资源平衡的关键组成部分,准确估算蒸散发对于水资源的合理分配和利用至关重要。为深入认识鄱阳湖区潜在蒸散发( ET0 )特性及不同 ET0 估算公式在该区域的适用性,基于 1961~2019 年鄱阳气象站逐日气象资料,以FAO56Penman-Monteith法计算的多年 ET0 作为标准值研究鄱阳湖区 ET0 的时间变化特征,并从不同尺度对比了3种综合法 ?4 种辐射法和2种温度法在该区域的适用性,此外采用通径分析探讨了 ET0 的变化成因。结果表明: ① 1961~2019 年鄱阳湖区多年 ET0 均值为 974.49mm ,呈不显著下降趋势1 (-2.68mm/10 a),与多年显著升温趋势共同验证了该地区存在“蒸发悖论”现象; ② 综合法在该地区适用性最好,辐射法次之,其中Makkink和FAO24Penman法适用性最好,McCloud法适用性最差; ③ 5个气象因子对 ET0 影响程度排序为净辐射 > 平均温度 > 日照时数 > 饱和水汽压差 >2m 高度平均风速,净辐射是影响该区域 ET0 变化最主要的气象因子,其次是温度。研究成果可为鄱阳湖区水资源合理配置与调控提供科学依据。
摘要:针对面积随河流水位年内变化较大的河道洲滩,基于ESA/Sentinel-2卫星遥感影像提取时间序列的洲滩边界线,辅以洲滩上下游最近水文站的水位观测数据,建立洲滩水位线高程或洲滩水位线各个特征点的高程信息模型,集成时间序列的卫星遥感影像提取洲滩边界线及其高程信息,通过空间插值生成的TIN数据构建河流洲滩枯水位以上的数字地形模型;以长江岳阳段南阳洲为例,利用2016年采集的南阳洲 1:10 000 实测地形数据,对所提算法生成的数字地形模型进行精度评定。结果表明:所提算法反演获得的洲滩枯水位以上地形数据满足 1:25 000 的地形图规范要求,两者相关系数 R>90% ,平均绝对误差 MAE=0.87m ,均方根误差 RMSE=1.01m 。结合卫星遥感数据和水位监测数据反演洲滩枯水位以上地形可为河道洲滩岸线保护利用、洲滩演变研究提供参考。
摘要:感潮河段潮位时空变化复杂,难以进行精准模拟。为提高模拟精度,提出了一种考虑多影响因素的感潮河段潮位模拟方法:通过导数动态时间规整方法(DDTW)挖掘上下游潮位的平均传播时间;利用集和经验模态分解(EEMD)对潮位多影响因素数据进行特征分解,提取高频和低频分量信息;融合深度残差收缩网络(DRSN)、双向长短时记忆网络(BILSTM)和注意力机制(Attention)构建了一种智能模型(DRSN-BILSTM-Attention),挖掘分量信息的时空特征。该模型在长江天生港潮位站的应用结果表明:所提方法能够有效提高潮位模拟精度, 3h 逐时潮位模拟平均准确率为 92.1% ,与单一机器学习方法相比,该方法展现出更强的数据时空特征提取能力。研究成果可为长江沿岸地区防洪减灾和活水调度提供依据。
摘要:强黏土化蚀变辉绿岩遇水崩解、劣化是导致硬梁包水电站引水隧洞围岩破坏的重要原因之一。为深入认识强黏土化蚀变辉绿岩浸水崩解特性,提出了一种崩解过程量化分析方法。首先通过新型静态崩解试验获取强黏土化蚀变辉绿岩的崩解曲线;然后引入Logistic函数拟合崩解曲线,建立崩解阶段定量划分方案,并精确计算出不同崩解阶段的平均崩解速率;在此基础上,通过分析影响崩解速率的因素,对强黏土化蚀变辉绿岩不同阶段的崩解机理进行了探讨。结果表明:Logistic函数能够有效拟合崩解曲线,所划分的崩解阶段准确符合崩解曲线斜率的变化趋势;崩解速率作为一种过程性指标,可用于崩解性定量评价和崩解性分级。所提方法可为类似岩石崩解特性研究提供参考。
摘要:库区滑坡中,阶跃型滑坡具有明显的突发性和阶段性变形特征,但目前对其缺乏系统的识别方法与针对性预警机制,难以实现有效防控。针对上述问题,以大渡河猴子岩水电站林邦滑坡为例,利用K均值聚类分析叠加局部极值法提取监测曲线中的阶跃变形区间,系统分析 2018~2022 年间有效库水位变动量 Heffect 、改进切线角 (α) 以及变形速率 (v) 与该滑坡7次阶跃变形的响应机制,提出一种库区阶跃型滑坡的预警方法。结果表明:林邦滑坡3项预警指标 Heffect,α,v 的预警阈值分别为 4.69m,45°,3.87mm/d ;阶跃变形的定量识别条件为出现稳定拐点, Heffect<1.42m,v<3.87mm/d;3 个指标同时达到阈值时发出预警,满足阶跃变形识别条件则认定为阶跃变形并解除预警。研究成果可为此类型滑坡灾害的预警工作提供参考。
摘要:针对现有滑坡位移预测模型预测精度不高、泛化性差、模型复杂度高以及传统深度学习算法可解释性差的问题,提出了一种基于KAN-N-Beats的滑坡位移预测模型。使用KAN代替N-Beats中的全连接层,利用KAN采用自适应学习机制的特点,提高了预测精度以及泛化性能;同时KAN通过稀疏性、可视化、剪枝、符号化及仿射拟合等多种手段,提高了模型的可解释性。N-Beats 则将预测任务分解为趋势和季节性成分,便于理解不同时间序列特征的提取,使得KAN-N-Beats模型预测结果具有更高的可解释性;利用N-Beats模型内部可分解的能力将滑坡位移分解后预测,不需要大量特征工程,减少了KAN-N-Beats 模型复杂度,提高了预测效率。使用国家冰川冻土沙漠科学数据中心的三峡库区白水河滑坡和八字门滑坡的数据作为研究数据集,该方法在白水河滑坡ZG118监测点的预测结果与真实位移高度重合, R2 和RMSE分别为0.9887和5.0313mm 。在白水河滑坡ZG118以及八字门滑坡ZG110、ZG111监测点的泛化性测试表明,该算法优于其他对比模型,可提高滑坡预测精度,且具有可解释性。研究成果可为提升滑坡位移预测效率提供参考。
摘要:为满足金沙江下游库区防灾减灾、安全运行和生态环保等方面的工程需求,在对金沙江下游大量滑坡资料进行收集、整理的基础上,应用GIS平台,获取滑坡分布和特征信息,系统性地开展滑坡分布与地貌、构造、岩性、岸坡结构类型等地质要素关联分析,深入探讨滑坡形成的地质、环境等多方面原因。结果表明: ① 金沙江下游滑坡主要发育在金沙江干流,以层状岩层顺层滑坡为主,且多为大型和特大型滑坡; ② 滑坡孕育受多种因素控制,深切河谷地貌为滑坡产生提供了临空条件,层状或互层状软弱岩层为滑坡孕育提供了物质基础,顺向坡为主的岸坡结构类型为滑坡发生提供了有利环境,断裂和褶皱影响滑坡的空间展布,活动产生的节理裂隙等为滑坡发育提供了结构条件。研究成果揭示了金沙江下游滑坡与地质要素之间的内在联系,有助于更全面地理解滑坡的成生机理,可为金沙江下游区域滑坡的识别、监测、演化分析及其工程防治提供参考。
摘要:为快速有效地实现对堤坡斜面下防渗墙墙体深度、连续性以及可能存在的缺陷的无损检测,提出了一种基于天然源面波技术的微动探测防渗墙的方法。先采用探地雷达在垂直防渗墙走向方向进行探测,确定防渗墙轴线在堤坡斜面上的映射位置,再在映射位置上布设微动仪进行墙体完整性及缺陷检测,通过分析测点的频散曲线及剖面视速度变化特征,确定防渗墙体深度和缺陷位置。现场实测及开挖、注水试验和弹性波CT对比验证结果表明:实测墙深、墙体缺陷的位置与传统弹性波CT检测结果基本一致;所测缺陷处渗透性较大,弱透水或中等透水,属质量较差区域,探测结果准确有效。该方法可以实现堤坡斜面下防渗墙体质量的无损检测,且探测结果较为准确,探测成本较低,具有较强的适用性,可为工程质量的判定提供依据。
摘要:高拱坝大多建于高山峡谷地区,受环境与资源影响大,施工过程复杂,进度控制困难。为实现高拱坝浇筑过程中计划和实际进度的信息集成、管理、查询和分析,以及实时进度监控及预警,提出将建筑信息模型技术(BIM)与三维激光扫描技术(3DLST)融合的方法,构建基于BIM和3D LST的高拱坝施工进度监控及预警平台,并应用于工程实例进行分析。结果表明:该平台能一键查询、下载高拱坝各个浇筑仓、不同时间、不同高程以及整个浇筑周期的施工进度数据,可以实现大坝施工进度动态模拟,及时发现进度偏差并进行预警。研究成果可为加快高拱坝施工进度和提高现场施工管理效率提供参考。
摘要:为科学管控高支模施工安全风险,降低高支模施工事故发生概率,首先基于高支模事故调查报告,采用社会网络分析法(SNA)筛选风险因素,从人员、施工技术、管理、机械设备及材料、环境5个维度构建高支模施工安全风险指标体系;其次建立系统动力学(SD)模型,并利用序关系分析法(G1)计算各风险指标权重;最后以山西浑源抽水蓄能电站主副厂房高支模施工为研究背景,进行风险演化规律研究。结果表明:施工人员违章作业的绝对中心度和相对中心度最高,更容易和其他风险因素组合导致事故的发生;随着安全投入和风险管控措施的实施,高支模施工安全风险开始呈现出先快速上升,到达峰值后快速下降,再次上升到达次高值后下降,最终趋于平缓的变化趋势,与现场实际情况基本相符,验证了模型的有效性;施工中需加强对管理和环境两方面的防控,两者对各个风险初值的敏感性较高。
摘要:为应对复杂不良地质条件下深埋超长超大输水隧洞TBM选型与配置难题,提出了基于不良地质条件阈值评判的TBM选型方法。该方法对超硬岩、岩爆、断层破碎带、围岩大变形4类不良地质条件进行地质等级划分,根据不同不良地质条件的占比确定合理阈值,并据此进行TBM适应性评分及选型。结合引江补汉工程输水隧洞工程实例,根据相关规范对该隧洞地质条件作出TBM适宜性初步分级,利用提出的TBM选型方法进行打分,并综合施工安全、工期保障等因素确定了该标段应采用单护盾TBM。进一步地,针对该区段TBM掘进面临的突涌水(泥)、超硬岩、大变形软岩等主要不艮地质,提出了装配超前地质预报系统,采用锻造厚板结构加强和装备具有径向扩大开挖功能的刀盘,以及提升TBM推力和扭矩等针对性配置方案。研究成果可为类似地质条件下TBM选型配置提供参考。
摘要:目前关于长江口推移质输沙率计算的公式较多,但各公式的适用性研究成果并不多见。选取中值粒径为 0.161mm 的长江口南槽推移质原状沙样,开展了恒定及非恒定流作用下长江口推移质输沙实验,并分析了众多推移质输沙率公式在长江口推移质输沙率计算上的适用性。实验结果表明:现场模拟的水流强度希尔兹数 θ 介于 0.04~0.54 之间,推移质输沙率在 0.000 03~0.1kg/(m?s) 之间,与南槽现场实测推移质输沙率相当;随着水槽水流动力的线性增加或减少,实测的推移质输沙量呈现明显的指数型变化过程。将不同推移质输沙率公式的计算结果与室内、现场观测结果进行对比分析,初步证实沈淇公式和孟震公式在长江口推移质输沙率计算中具有艮好适用性,并建议采用分步时间步长不大于200s的恒定输沙方式反演河口非恒定流下推移质输沙量变化。研究成果可为长江口推移质输沙模拟与河口水沙动力研究提供借鉴。
摘要:针对土石坝抵御超标准洪水漫顶溢流能力较弱的问题,应用FLOW-3D平台建立土石坝漫顶溢流水动力模型,基于标准RNG κ-ε 紊流模型与VOF法开展不同结构特性与致灾动力条件下土石坝漫溃固液两相流数值模拟研究。结果表明: ① 发生漫顶时,溃口起动时间及坝体溃决历时与坝顶宽度呈指数形式增长,坝顶宽度增加至 8m ,延时时长增长率接近1; ② 随着上游坝坡放缓,溃口发生历时呈现先减小后增大的趋势,在接近1:2时达到最小值,而漫溃历时与上游坡比呈负相关,坝体漫顶溃决历时稳定延长近 20s;③ 对于不同坝高土石坝,增加坝体高度至 15m 时,溃口起动时间与侵蚀破坏历时同时呈上升趋势,并在 15m 时达到最大值,此后,随着坝体高度的继续增高,溃决历时呈现先下降再上升最终趋于稳定的趋势,溃口形成时间不断提前,每增高 5m 减少近90s; ④ 当入库流量不断增大时,土石坝漫顶溃决历时明显缩短,溃口横向侵蚀与纵向侵蚀加剧,溃口不断拓宽,断面峰值流量出现时间明显提前。
摘要:常规水电站钢蜗壳采用垫层埋设已经成为行业内比较青睐的选择,但在流道脉动压力的激振下,钢蜗壳外包垫层对振动能量传递的影响尚不明晰。为此,依托国内巨型水电站乌东德工程,建立针对某标准机组段的动力有限元模型,根据水轮机模型试验资料分区施加流道脉动压力,研究了垫层铺设范围与弹性模量对厂房结构及水轮机金属结构振动的影响。结果表明:钢蜗壳外包垫层对厂房上部结构存在明确的隔振效应,厂房板梁柱结构振动响应随着垫层平面铺设范围和子午断面铺设范围的延伸而减小,但平面包角超过 180° 时变幅不再敏感,且子午断面从腰线向下延伸 15° 所收获的减振效果亦不显著;减小垫层弹性模量可使其隔振效应更加明显,但在 2~5MPa 常规范围内取值所收获的效果比较有限;外包垫层主要导致垫层区钢蜗壳的振动显著增大,而对非垫层区钢蜗壳及座环的振动影响甚小。
摘要:为研究不同类型粉煤灰制备的地聚物砂浆工作性能和力学性能,通过孔隙结构测定、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜-能谱分析,系统研究了不同粉煤灰基地聚物砂浆的微观结构特性。结果表明:1级粉煤灰制备的地聚物砂浆流动性略低于Ⅱ级粉煤灰制备的地聚物砂浆,这主要与粉煤灰的物理性质相关,且平均粒径的影响大于需水量比的影响,粗颗粒粉煤灰制备的地聚物砂浆流动性较差;I级粉煤灰制备的地聚物砂浆抗压和抗折强度均优于Ⅱ级粉煤灰基地聚物砂浆;粉煤灰的化学组成,特别是 SiO2 与 Al2O3 的比值,对粉煤灰基地聚物砂浆的力学性能影响最大,含较高 SiO2/Al2O3 的粉煤灰可提高基体的致密性,表现为存在大量分布均匀的细孔。工程实践中建议优先选择具有适宜粒径和高 SiO2/Al2O3 比值的粉煤灰,以优化地聚物材料的性能。
摘要:海上风电在其服役期间会受到风、浪等循环荷载的作用,其桩基的稳定性是设计中的一个关键问题。 p -y曲线法计算简单快捷,是目前水平受荷桩分析中最常用的方法。通过建立桩土相互作用切片模型,并系统性地开展有限元分析,计算得到了不同刚度桩满流区 p-y 曲线。计算表明:相同桩长下桩径会对静力 p-y 曲线的强度和刚度产生影响,桩径越大, p-y 曲线表现出的刚度越大,桩侧极限土阻力也越大。在相同的循环幅值作用下,累积位移随着桩径的增大而增加,且通过极限土阻力和桩径对桩侧土阻力以及累积位移进行归一化处理后能得到一条统一的 p-y 曲线。根据上述发现,在边界面理论的框架下,引入了全新的映射法则和塑性模量表达式,构建了一个适用于黏土地层的循环 P-y 模型。采用离心机试验对该模型进行了验证,验证结果表明该模型能够有效模拟循环荷载作用下桩基的响应。研究成果为海上风电桩基 p-y 模型的构建提供了新的思路及方法。
摘要:随着风能、太阳能等可再生间歇性能源在电网中的比例逐渐增加,电力系统需要更加灵活的调节手段,而水电机组深度调峰是建设新型电力系统的关键技术之一。为探究水电机组深度调峰过程中影响系统稳定性和振荡阻尼特性的关键因素,采用Hopf分岔理论方法,建立了功率控制模式下的一管双机布置设下游调压室的水电站数学模型,分析了水电机组调峰工况和系统参数对系统功率的影响,然后引入稳定余量的概念,以机组转速频率和阻尼比为衡量指标,探究了系统在同衰减度下不同工况点的低频振荡阻尼特性。研究结果表明:在不同调峰工况下,稳态负荷越小,系统稳定域越大;通过合理设置系统参数可以有效抑制系统功率波动;在同衰减度下,转速阻尼比较大的工况点可以抑制系统低频振荡。研究成果可为新型电力系统下水电站稳定运行提供一定方法借鉴和技术参考。
摘要:国家发展改革委2021年印发的《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》确立了两部制电价机制,有力推动了中国抽水蓄能行业快速发展。然而,针对服务跨省互济的抽水蓄能项目,现行政策尚未明确省间容量电费的回收路径与分摊机制,导致实践中出现成本收益不匹配问题,既制约了抽水蓄能电站跨省服务效能,也影响了新能源消纳效率。基于区域统筹配置抽水蓄能电站较分省配置更具经济性的现实背景,提出基于“可避免成本法”的容量电费分摊方案。研究通过可避免成本分析框架和公共物品价值实现理论,结合实证算例验证,系统论证了该分摊方法的科学性与合理性。该方法不仅符合“谁受益,谁承担”的成本分摊原则,更能有效反映跨省互济中的实际价值流动。
摘要:针对流域水资源调度多目标间竞争关系随实时变化情景动态变化的特性,为提升水资源调度多目标间的协同性和决策结果的科学性,急需建立流域水资源实时调度决策系统。基于情景-目标交互的流域水资源实时调度决策技术,构建多目标决策函数,结合情景识别与权重自适应分配机制,耦合水量水质数学模型和水资源调度决策模型,构建流域水资源实时调度决策系统平台。该平台主要功能模块包括方案管理、数模调用、情景识别、智能决策、决策评估等,形成了“实时信息输入-水量水质预测预报-情景识别-权重自适应动态分配-智能决策优选”的一体化路径。平台支持实时变化情景下流域水资源调度决策,可实现实时情境下调度目标的动态交互反馈,提升多目标协同性,支持不同流域的灵活拓展,为流域水资源科学调度与管理提供决策参考。
当法国历史学家费尔南·布罗代尔将地中海视为“历史的实验室”时,源远流长的长江同样构成了中华文明的动态记忆场。正如蓝勇教授所指出的,从历史的纵轴来看,黄河文明与长江文明先后领跑、相互补充,共同孕生了一个区域广大、延续不断的双河文明。翻开他所著的《水润华夏大长江》一书,扑面而来的是300方年前古长江掀起的文化浪涛。这本历史地理学著作以扎实的田野调查与文献细读,溯源了长江流域古代文明的生成过程,揭示了长
京杭大运河作为世界上里程最长、工程最宏伟的古代运河,承载着中华民族的千年水利智慧与水文化记忆。作为活态水文化遗产,其保护与传承对于延续中华文明、促进区域可持续发展意义深远。霍艳虹所著的《基于“文化基因”视角的京杭大运河水文化遗产保护研究》一书,以大运河后申遗时代为背景,以国家战略“大运河文化带建设”为指导,从独特的文化基因视角深入探讨了京杭大运河的水文化遗产保护问题,为相关研究和实践提供了宝贵参考
水利风景区是一种兼具水利功能与旅游价值的特殊空间,其旅游品牌形象的视觉设计是影响工程实用性与游客体验感的重要因素,由严力蛟、蒋子杰编著的《水利工程景观设计》(中国轻工业出版社,2021年9月)一书以系统的理论框架和丰富的实践案例,为水利风景区视觉体系的构建提供了极具价值的指导,它打破人们传统观念中“水利工程即硬质设施”的刻板印象,将景观设计视为水利品牌形象的视觉语言,通过生态与美学的平衡、地域文化
水,不仅是生命的源泉,更在漫长岁月中滋养出独特而富有活力的文化形态与运动传统。从江南水乡的龙舟竞渡到黄河之畔的羊皮筏子漂流,从海滨城市的帆船运动到內陆湖泊的垂钓文化,区域水文化以其深厚的历史底蕴与多样的表现形式,为体育产业提供了极为丰富的资源宝库。在“文化强国”与“体育强国”战略指引下,探索如何有效整合、创新开发这些宝贵资源,打造具有地域特色、可持续的水文化体育产业体系,已成为驱动区域经济增长、提
中华水文化包括物质水文化和非物质水文化,是中华文明历史长河中宝贵的文化财富,为高校开展思政政治教育工作提供了积极的指引。由毕雪燕等编著的《中华水文化(慕课版)(第二版)》教材多维度和多元化地介绍了中华水文化,包括绪论、水与中华文明、水与农业、水与政治、水与战争、水与工程、水与哲学、水与文学、水与艺术、水与民俗等,通过这些章节阐述了水文化在构建文化自信、塑造品格、提高修为等方面的重要作用,挖掘了水文
水,作为生命之源、文明之基,不仅在物质层面支撑着人类社会的生存与发展,更在精神领域孕育出了丰富多彩、源远流长的水文化。水文化涵盖了人类在与水的长期互动过程中所形成的价值观念、行为规范、科学技术、文学艺术等诸多方面,是人类文明的重要组成部分。在新时代教育背景下,水文化教育的重要性日益凸显,它不仅有助于传承和弘扬中华优秀传统文化,培养学生的文化自信,还能引导学生树立正确的生态观、价值观和世界观,促进学
全球化、数字化持续推进的当下,当代文化空间的无边界延展正塑造着社会文化生态,对大学生的文化认知产生多重影响。高校作为肩负立德树人根本任务的育人场所,亟待在多元文化场域中强化主流意识形态建设,以优秀文化建构具有时代特征的文化育人体系。水文化承载着中华民族几千年来的文化精髓,既有丰富的物质载体也有深刻的精神内涵,为新时代大学生思政教育提供了兼具历史纵深和时代特征的文化资源,在高校推进文化育人工作中有着