南水北调与水利科技(中英文)

2018年第16卷第6期文章目次

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  • 1  以气温和降雨量为指标的冰湖溃决预警方法
    刘晶晶 马 春 苏鹏程
    2018, 16(6):1-8.
    [摘要](375) [HTML](0) [PDF 835.60 K](1265)
    摘要:
    冰湖溃决是冰川区突发的严重山地灾害之一。目前, 全球气候变暖, 冰川普遍退缩, 冰湖面积和溃决风险也随 之增大。因此, 冰湖溃决预警方法的研究对冰川地区防灾减灾有着重要的实际意义。现提供了一种综合考虑气温 与降雨条件影响的冰湖溃决预警方法, 选择预测日前期正积温逐日增长速度值与预测日前期 30 d 累积降雨量作为 气温和降雨的代表性指标, 通过对 2010 年前发生的 21 例溃决事件统计, 结合邻近 21 个气象台站的日均温和日降 雨量资料分析, 建立了冰湖溃决的预警警戒线和冰湖溃决预警系统流程。其后, 选择 2013 年 7 月 5 日的然则日阿 错冰湖溃决案例对建立的冰湖溃决预警系统进行验证, 发现预警效果良好。
    2  基于能值理论的洪涝灾害脆弱性评估
    吴泽宁 申言霞 王慧亮
    2018, 16(6):9-14.
    [摘要](417) [HTML](0) [PDF 837.19 K](1117)
    摘要:
    在搜集整理 2015 年郑州市暴雨洪涝资料的基础上, 从生态学的角度, 运用能值分析方法评估区域洪涝灾害脆 弱性。进而使用能值作为统一的度量尺度, 以能值评价的结果和表征区域洪涝灾害脆弱性的能值指标为基础, 借助 地理信息系统( GIS) 对郑州市洪涝灾害的脆弱性进行空间差异分析。结果表明郑州市洪涝灾害脆弱性的空间分布 差异明显, 大致呈现从中部向四周递减的趋势。新密市的脆弱性最高, 其次是市区, 脆弱性最低的是新郑市。结论 表明, 在暴露度相同的条件下, 有效提高系统的适应能力是降低脆弱性的关键。
    3  基于 H EC2HM S 模型的温榆河流域水文模拟
    廖如婷 胡珊珊 杜龙刚 黄振芳
    2018, 16(6):15-20.
    [摘要](329) [HTML](0) [PDF 1.24 M](1134)
    摘要:
    水文模拟对于流域防洪减灾、水资源规划管理有重要的意义。将分布式水文模型 HEC2HM S 应用到北京温 榆河流域, 模拟该区域 1980- 2005 年间 6 场暴雨洪水过程和 1983- 1995 年日降雨径流过程, 评估H EC2HM S 模型 在模拟场次洪水和日径流过程两种时间尺度上的适用性。结果表明, 场次洪水模拟的洪峰流量和洪量相对误差均 在 20% 以内, 峰现时差均不超过 2 h, 平均 Nash 效率系数为 01 82, 平均相关系数 r 为 01 92; 日径流模拟率定期和验 证期的平均 Nash 效率系数为 01 6, 平均相关系数 r 为 01 78, 平均相对误差为 31 95 % 。分析结果表明, H EC2H MS 模型在温榆河流域的适用性较好, 能够有效模拟北方地区短时和长时降雨径流过程, 可用于该区域的洪水预报和水 资源评价与管理。
    4  基于 Budyko 假设的若尔盖流域径流变化归因分析
    赵娜娜 王贺年 于一雷 徐卫刚
    2018, 16(6):21-26.
    [摘要](389) [HTML](0) [PDF 986.31 K](1137)
    摘要:
    变化环境下的水文循环研究是当今水科学研究的热点之一, 研究流域水文过程变化的响应机制, 对未来流域水 资源规划及管理具有重要的现实意义。以若尔盖流域为研究区域, 基于 Budy ko 假设理论, 应用敏感性分析方法, 对若 尔盖流域径流变化进行归因分析, 结果表明: 若尔盖流域径流对降水、潜在蒸散发和流域特征参数的敏感性系数分别 为01 645 1、- 01 234 7和- 1821 205 0, 即若尔盖流域降水每增加 1 mm 将导致流域径流增加01 645 1 mm, 潜在蒸散发每 增加 1 mm 将导致流域径流减少01 234 7 mm, 流域特征参数每增加 1 将导致流域径流减少1821 205 0 mm; 若尔盖流域 逐年径流呈明显的下降趋势, 与基准期( 1960 - 1990 年) 相比, 变化期( 1991 - 2011 年) 径流量减少了 561 23 mm ( 201 48% ) , 其主要影响因素为流域下垫面特征的变化, 其贡献率可达 931 46% , 而气候变化的影响仅占 51 57% 。
    5  1955- 2015 年郑州夏季旱涝急转特征分析
    彭高辉 秦琳琳 马建琴 黄孟亚
    2018, 16(6):27-32.
    [摘要](385) [HTML](0) [PDF 864.99 K](1857)
    摘要:
    根据郑州 1955- 2015 年逐月降水数据, 结合长、短周期旱涝急转指数、线性倾向估计及 M ann2Kendall 突变检 验等数学模型, 对郑州年降水特征以及 6 月- 9 月份旱涝急转演变规律进行研究。结果表明: 郑州的年降水量总体 以- 71 87 mm/ ( 10a) 的速率下降; 郑州地区的长周期旱涝急转指数( LDFAI) 趋势变化不明显, 但 LDFAI 强度呈阶 段性变化特征, 存在 2 个偏强期和 2 个偏弱期, 其中 LDFAI 强度大于 1 占 371 7% , 旱涝急转比较频繁; 各相邻月之 间的短周期旱涝急转指数 SDFAI 曲线振荡最频繁的是 6 月- 7 月, 7 月- 8 月次之, 8 月- 9 月指数变化平缓。总体 来说, LDFAI 的涝转旱的强度比旱转涝强, 长、短周期旱涝急转现象均呈现减弱趋势。
    6  基于多源数据的黑河流域日尺度蒸散发量模拟
    张 戈 夏建新 王树东
    2018, 16(6):33-38.
    [摘要](363) [HTML](0) [PDF 876.64 K](1266)
    摘要:
    植被蒸散发是地表水量平衡和热量平衡的重要参量, 也是衡量植被生长状况和作物产量的重要指标, 同时也是 进行流域水资源优化配置的依据。遥感技术的快速发展使其成为区域尺度蒸散发模拟的重要手段。以黑河流域为 例, 构建遥感驱动的蒸散发模拟模型, 结合多源遥感数据( MODIS、TRMM 等) 以及 GLDAS 全球陆面数据同化系统数 据, 对黑河流域 2005、2010、2015 年三个时期的潜在蒸散发和实际蒸散发进行了时间尺度为每日、空间尺度为 1 km 的 模拟。研究结果表明: 潜在蒸散发月际变化明显, 从 5 月开始增长, 于 7 月达到峰值, 然后逐渐减少; 实际蒸散发在月 份之间变化趋势明显, 在 2015 年均达到了最高值; 精度检验结果表明本研究采用的两个模型均达到了很好的效果, Kristensen2Jensen 模型更适合用于黑河流域。本研究为黑河流域地表特征数据集提供了重要的日尺度蒸散发数据。
    7  基于多模型 M CP 方法的洪水概率预报
    王艳兰 梁忠民 王 凯 罗俐雅
    2018, 16(6):39-45.
    [摘要](340) [HTML](0) [PDF 1.03 M](1165)
    摘要:
    洪水概率预报通过提供具有一定置信度的预报区间, 评估预报结果的可靠度, 为防洪调度提供重要依据。以 淮河关键防洪断面王家坝为研究对象, 分别采用 API 和新安江( XAJ) 确定性模型进行初始的确定性预报, 在此基础 上, 再采用模型条件处理器( M CP) 推求不同量级洪水预报流量的条件概率分布函数, 实现洪水概率预报。分别从 中位数的确定性精度评价和概率预报的可靠度评价两方面对预报结果进行分析, 结果表明: MCP 洪水概率预报结 果不仅具有较高的可靠度, 而且其中位数预报与确定性模型结果相比, 预报精度整体有所提高, 说明 MCP 具备一 定的校正预报能力。
    8  小清河流域汛期多年降水变化趋势
    宋苏林 高晓曦 左德鹏 徐宗学 韩先明 蔡思扬
    2018, 16(6):46-52.
    [摘要](332) [HTML](0) [PDF 1.17 M](1158)
    摘要:
    以黄台桥水文站为出口断面的小清河流域作为研究区, 根据流域内 5 个雨量站 1977- 2014 年日降水资料, 首 先采用非参数 Mann2Kendall 法对流域内各站多年汛期降水变化进行趋势分析, 并用 Mo rlet 小波分析流域汛期降 水的周期变化; 其次使用 Mann2Kenda ll 检验法并结合滑动 t 检验、有序聚类法及 Yamamoto 法进行突变检验; 最后 使用 Hurst 指数法对流域各站点降水未来趋势进行预测。研究结果表明: 流域内各站点汛期多年降水变化呈现增 加趋势, 但变化趋势并不显著; 流域汛期降水变化存在 22 a 左右的主周期; 突变分析表明汛期各站点降水的突变年 份并不完全相同, 而预计汛期降水量的未来变化将呈现出微弱的上升趋势。
    9  1952- 2014 年饶河流域水沙变化特征及影响因素
    冯德锃 吴栋栋 赵玲玲 程中阳
    2018, 16(6):53-59.
    [摘要](518) [HTML](0) [PDF 1.17 M](1558)
    摘要:
    利用饶河流域 1952- 2014 年 3 个水文站的实测流量、输沙量资料, 分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化 特征。结果表明: ( 1) 饶河流域从径流和输沙地区组成来看, 昌江、乐安河、信江东大河占比在 20% ~ 35% 之间, 输沙量 和径流量成正比; ( 2) 饶河流域径流量年际变化较大, 20 世纪 90 年代水量异常偏多( + 20%) , 径流、输沙序列存在 20 年的周期, 但未来径流量表现为明显的随机性; ( 3) 输沙量在 1998 年后显著减少, 导致水沙双累积曲线发生转折, 未来 输沙量可能继续减少; ( 4) 2000 年后径流量偏少( - 10%) 是输沙量减小的原因之一, 1998- 2007 年间建成的大中型水 利工程拦截泥沙, 是饶河 2000 年后输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等, 预 计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。
    10  五指山市近 60 年降雨量时空演变规律分析
    段 娜 杨贵羽 游进军
    2018, 16(6):60-67.
    [摘要](527) [HTML](0) [PDF 1.22 M](1135)
    摘要:
    为了解五指山市近几十年降雨量的变化规律, 基于市内及周边 17 个雨量站/ 气象站资料, 采用不同插值方法 逐月插值, 与海南省水资源二次评价对比得到合理方法; 并用滑动平均法、累积距平法、Mann2Kendall 非参数检验 法及 Morlet 小波分析等方法对降雨量进行时空变化分析, 得到如下结果: 五指山市近 60 年多年平均降雨量为 1 9211 3 mm, 在空间上呈现由东北、正北向西南逐渐递减的趋势, 不同丰枯情景下降雨分布略有差异, 但其对地形 的响应较为一致; 年降雨量总体呈现显著增加的态势, 并且在 1988 年左右存在由减少到增多的突变; 借助 SPSS 软 件, 通过归因分析表明, 蒸发主要影响着五指山市降雨的变化规律; 降雨量存在多尺度时间效应, 存在 23 a 和 16 a 左右的主周期, 且均存在丰枯交替变化, 并在未来几年均处在偏丰时期。研究结果对五指山市的水资源开发利用和 规划具有现实指导意义。
    11  基于综合指数法的保定市地表水资源脆弱性评价
    黄 垒 张礼中 朱吉祥 霍志彬 蔡子昭
    2018, 16(6):68-73.
    [摘要](313) [HTML](0) [PDF 1.17 M](960)
    摘要:
    根据地表水资源脆弱性内涵及保定市地表水资源的特点, 从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性三个方面 选取 10 项评价指标。利用层次分析法确定各指标权重, 基于综合指数法结合 GIS/ RS 技术对保定市地表水资源脆 弱性进行了定量评价。结果表明, 保定市地表水资源总体上呈现出较为脆弱的态势, 其中以保定市西北部、西部、中 部偏东及东南部地区表现得最为明显。根据脆弱性结构, 将这些地区分成自然脆弱性主导型地区、人为脆弱性主导 型地区和承载脆弱性主导型地区三类。针对自然和人为脆弱性主导型地区, 提出加快水利设施建设、扩大绿化面积 等对策; 针对承载脆弱性主导型地区, 提出控制用水总量和人口增长、淘汰落后产能、发展节水技术、宣传节水知识 等对策。
    12  不透水表面坡度对溶解态污染物传输过程的影响研究
    肖 洋 王 磊 张涛涛 冯 雯
    2018, 16(6):74-79.
    [摘要](328) [HTML](0) [PDF 968.20 K](829)
    摘要:
    溶解态污染物是城市降雨径流污染的一个重要组成部分, 揭示其在降雨径流阶段的传输过程对于城市污水治 理具有重要意义。采用人工模拟降雨实验研究了不透水表面不同坡度( 01 5b、1b、2b、3b、4b、5b) 情况下降雨径流及溶 解态污染物传输过程。结果表明: 坡度越大, 坡面产汇流时间越短, 径流量越快达到稳定; 污染物浓度随降雨径流深 度增加呈逐渐减小趋势, 坡度越大, 初始浓度越高, 衰减越快; 污染物传输速率呈先增大后减小的变化规律, 坡度越 大, 污染物传输速率峰值越大, 峰值出现在径流深度为 01 3~ 01 5 mm 之间; 溶解态污染物传输过程符合指数冲刷模 型, 随着坡度的增大, 冲刷系数 k 先线性增加, 坡度大于 3b基本保持稳定。相对于颗粒态污染物, 溶解态污染物冲刷 系数大, 易被冲刷, 冲刷集中发生在径流初期。
    13  鄱阳湖九江工业用水区纳污能力研究
    杨 芳 李 建 裴中平 周 琴
    2018, 16(6):80-88.
    [摘要](277) [HTML](0) [PDF 1.59 M](939)
    摘要:
    水功能区水域纳污能力是污染物入河湖总量控制的基础, 当前水域纳污能力计算较多使用公式的解析解 法, 计算结果较为粗略。选取鄱阳湖九江工业用水区作为研究对象, 采用解析解法和数值解法相结合的方法对鄱 阳湖九江工业用水区纳污能力进行联合求解, 利用解析解法计算水域纳污能力初值, 再以此作为模型启动条件, 通过数值模型对解析解法获得的初始值进行试算检验和优化。计算结果表明, 鄱阳湖九江工业用水区的最优水 域纳污能力 COD 为9 776 t/ a, 氨氮为 142 t/ a。研究统筹考虑了河道形态、岸边流速变化、丰水期长江江水顶托和 倒灌等因素, 弥补了解析解法的局限性, 结果更具合理性, 可为鄱阳湖九江工业用水区水质管理和限制排污总量控 制提供参考。
    14  西南地区典型岩溶地下水系统污染模式
    卢 丽 王 喆 裴建国 邹胜章 林永生 樊连杰
    2018, 16(6):89-96.
    [摘要](428) [HTML](0) [PDF 1.25 M](938)
    摘要:
    岩溶地下水资源是西南地区社会和经济发展的重要保障, 随着城市化进程的不断加快, 西南地区岩溶地下水 污染问题也日益凸显, 直接威胁当地群众的健康安全, 已成为社会热点。以西南地区典型岩溶地下水系统污染实例 为研究对象, 通过分析每个岩溶地下水系统污染实例的水文地质条件、污染源特征、污染物迁移规律及污染危害等 方面, 归纳总结西南地区典型岩溶地下水系统污染模式, 分为四种: 间歇型入渗污染、持续型入渗污染、灌入型污染 和越流型入渗污染。该项研究便于识别污染物的运移特征及规律、掌握污染范围和污染程度, 为西南岩溶地区地下 水污染物的防治工作提供重要的借鉴意义。
    15  水动力条件对水体自净作用的影响
    朱红伟 陈江海 王 勇
    2018, 16(6):97-102.
    [摘要](562) [HTML](0) [PDF 820.54 K](951)
    摘要:
    通过水槽实验和理论分析, 研究了水动力条件对水体自净作用的影响, 发现水流流速是影响水体自净作用的 主要因素之一, 不同断面及水深条件下水体自净作用的差别不是特别明显。分别采用生化需氧量2溶解氧耦合模 型和化学一级反应拟合并预测了水质随时间的变化关系。水流流速的增加在一定程度上提高了水体复氧能力, 增强了水体的自净作用。当流速超过一个临界值使得底泥再悬浮发生时, 水体自净作用在短时间内急剧降低。 在引水工程中, 合理控制和设计水力参数( 流速流量、取水周期及间隔、增加消能水工建筑物) 是控制水体水质的有 效措施。
    16  基于 ISM 的城市黑臭水体整治公众满意度影响因素
    崔家萍 唐德善
    2018, 16(6):103-108.
    [摘要](322) [HTML](0) [PDF 774.76 K](903)
    摘要:
    在我国城市大部分河道已演变为黑臭河道的背景下, 进行黑臭水体整治、改善城市水环境成为一项重要任务。 将公众满意程度和长效机制建设情况作为评判黑臭水体整治效果好坏的依据, 已经成为一种趋势。以南京市鼓楼 区 6 条黑臭河道整治的公众满意度测评数据为基础, 通过单因素方差分析筛选出 7 个对公众满意度有显著影响的 因素, 利用解释结构模型( I SM) 梳理 7 个因素间的内在关联, 建立多层递阶结构模型, 为政府进行黑臭水体整治提 供参考依据。分析结果表明, 水体的异味、异常颜色、洁净程度和公众对整治工程的了解程度是影响黑臭水体整治 公众满意度的直接因素, 受访者人员性质是其间接因素, 沿河污水直排、沿岸垃圾堆放现象是其根本因素。
    17  南水北调中线工程焦作段滨河地带 土壤重金属污染风险评价
    辛佳桧 李明秋 马守臣 张雄坤 胡文智 孙 瑞 段佩玲
    2018, 16(6):109-118.
    [摘要](954) [HTML](0) [PDF 931.72 K](798)
    摘要:
    以南水北调中线工程焦作段为研究区, 通过野外调查和室内分析的方法, 采集总干渠流经的农业区、市区、工 矿区的滨河地带土壤样本, 分别测定重金属 Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、H g、Pb 的质量分数, 利用单因子污染指数法、 Nemerow 内梅罗污染指数法和 H akanson 综合潜在生态风险指数评价研究区的重金属污染状况及其潜在生态风 险。结果表明, 与5土壤环境质量标准6中的ò 级标准( pH > 71 5) 相比, 主要重金属污染风险元素为 Cd。农业区、市 区、工矿区的内梅罗污染指数分别为 371 56、361 65、371 98, 且均处于重度污染水平。三个区段的综合潜在风险指数 分别为41 8231 39、18 9731 18、19 6591 09, 均具有很强的生态风险。综合分析表明, 南水北调焦作段总干渠依次流经 的农业区、市区、工矿区滨河地带均受到不同程度的土壤重金属污染, 以工矿区污染最为严重, 对干渠的水质安全造 成极大威胁, 该研究结果对南水北调焦作段水质安全防护及滨河地带土壤污染治理具有重要意义。
    18  氧化石墨烯及其复合物对水中 重金属离子吸附研究进展
    肖立权 张 权 张 英 裴丽欣 侯军亮 董建芳 刘玲霞
    2018, 16(6):119-129.
    [摘要](322) [HTML](0) [PDF 1.06 M](1007)
    摘要:
    氧化石墨烯作为一种新型纳米材料在水处理领域受到了人们的广泛关注, 由于其具有较大的比表面积, 丰富 的含氧官能团, 良好的亲水性, 独特的物理结构, 使其可吸附水中的重金属离子, 且吸附能力超过诸多目前常用的吸 附剂。但同时由于氧化石墨烯结构和性质的原因, 限制了其在水处理领域中的发展, 为了解决这个问题, 可通过氧 化石墨烯与其他物质结合形成氧化石墨烯复合物。介绍了氧化石墨烯的结构和性质, 以及其对水中重金属离子的 吸附机制及受控的影响因素; 同时, 也综述了氧化石墨烯复合物对水中重金属离子的吸附机制, 以及其解吸与重 复利用能力; 此外, 对氧化石墨烯及其复合物作为吸附剂去除水中重金属离子的应用潜力进行了总结和展望。
    19  灌排系统水转化模拟模型研究
    李文晖 邵东国 徐保利 胡能杰 杨 霞
    2018, 16(6):130-141.
    [摘要](344) [HTML](0) [PDF 1.28 M](960)
    摘要:
    受自然与人为因素综合影响, 灌区水转化过程复杂多变。以湖北漳河水库灌区为例, 分别从水平和垂直方向 描述典型灌排系统的水转化过程, 以水量平衡原理为基础, 研发灌排系统边界处置、稻作区田间多层土壤、塘坝及排 水沟道之间多个水转化模拟子模块, 由此构建一种客观描述灌排系统边界半封闭结构及其水平输送、垂直运动与渠 - 田- 沟- 塘水转化过程的耦合模拟模型, 解决了应用流域分布式水文模型求解灌区水转化过程中面临的灌区边 界不确定、分层土壤简化处理等问题。利用漳河灌区谭店灌排系统 2014- 2015 年水平衡测试观测数据对该模型进 行检验, 采用拉丁超立方抽样法对模型参数进行分层抽样, 并利用偏相关法分析参数敏感性。通过模型计算可得, 支沟率定期和验证期模拟结果的复相关系数分别为 01 83、01 70, Ens 系数分别为 01 81、01 68, 斗沟率定期和验证期 模拟结果的复相关系数分别为 01 79、01 68, E ns 系数分别为 01 73、01 62, 结果表明该模型适用于灌排系统水转化过 程模拟。与 SWAT 模型对比, 对于同一研究区域, 复相关系数由 01 11 提高到 01 73, Ens 系数由- 01 71 提高到 01 70, 进一步验证了该模型的先进性, 为灌排系统尺度水转化模拟和机制研究提供了新方法。
    20  利用 Free Search 算法推求作物水分 响应 Jensen 模型参数
    朱伟峰 王 斌 姜 宁
    2018, 16(6):142-147.
    [摘要](333) [HTML](0) [PDF 692.26 K](917)
    摘要:
    依据最小二乘法原理推求作物水分响应模型参数时可能存在参数不合理、模型模拟精度尚可提升、试验处理 少而难于估计模型参数等问题。针对这些问题, 以 Jensen 模型参数推求为例, 引入自由搜索( Free Search, FS) 算法 率定作物水分响应模型参数, 将 FS 单个动物每步探查行走的位置向量作为参数的一组潜在解, 利用 FS 算法的动 物群体迁移行为推求一组最优参数, 从而改善作物水分响应模型的适用性。三个实例研究结果表明: FS 算法概念 清晰, 操作便捷, 可以直接率定作物水分响应模型参数, 不需转换作物水分响应模型的数学形式, 能够有效避免参数 出现负值或大于 1 等不合理现象, 并提升作物水分响应模型的模拟精度; 当难于采用线性回归方法时, 可以考虑利 用 FS 算法推求作物水分响应模型参数。
    21  空气阀气液两相动态特性研究综述
    郭永鑫 张 弢 徐金鹏 毕 然
    2018, 16(6):148-156.
    [摘要](261) [HTML](0) [PDF 915.05 K](877)
    摘要:
    空气阀用于解决管道输配水工程中存气、补气问题, 并预防断流弥合水锤的重要辅助设备。空气阀的进/ 排气 过程是一个复杂的气液两相瞬变过程, 其动态特性参数( 包括进/ 排气流量系数、阀室内剩余气体体积、阀门关闭时 长、阀门启闭时间等) 直接影响系统的水锤防护效果。通过对空气阀动态特性相关的选型和布置、模型试验和数值 模拟等方面的研究成果进行回顾综述, 指出当前研究对空气阀动态特性参数的响应机理和临界阈值尚不明确, 有必 要在大比尺系统试验分析的基础上, 明确空气阀结构特性及动态参数对两相瞬变过程的响应机理, 完善现有的数学 模型, 进而给出空气阀设计、检测、选型、优化布置等的理论依据。
    22  串联渠池闸门同步关闭情况下关闸时间 对闸前水位雍高影响
    赵鸣雁 孔令仲 郑艳侠 雷晓辉 权 锦
    2018, 16(6):157-163.
    [摘要](434) [HTML](0) [PDF 993.70 K](888)
    摘要:
    针对采用应急同步关闸措施导致的水位雍高问题, 分析了多闸门同步关闸情况下不同关闸时间对水位雍高的 影响。通过建立一维水力学模拟模型, 进行了大量的关闸工况计算, 研究了上、下游节制闸分别关闸动作对闸前水 位的影响过程, 结果表明, 下游节制闸的关闸过程中产生的水位涨幅速率远大于关闭完成后的水位涨幅速率。并以 此为依据设置了不同的下游关闸时间, 分析上、下游节制闸同步动作情况下关闸时间对闸前最大雍高产生时间与雍 高高度的影响, 结果表明最大雍高出现在上游水波传递到下游的时间或者滞后一小段时间, 且下游关闸时间是影响 水位雍高的主导因素。通过对多渠池联调下其他渠池的闸门调控对研究渠池的水位影响分析, 得出了同步关闸情 况下渠池雍水基本只受本渠池上、下游闸门动作的影响的结论, 从而为多闸联调情况下闸前水位优化提供了参考。
    23  磷尾矿最佳掺量下 EPS 和聚丙烯 纤维改良膨胀土试验
    庄心善 王 康 王俊翔 李 凯
    2018, 16(6):164-170.
    [摘要](309) [HTML](0) [PDF 1.65 M](876)
    摘要:
    以南水北调中线工程南阳膨胀土为研究对象, 在保持含水率 20% 和干密度 11 7 g / cm3 不变的条件下, 基于磷 尾矿最佳掺量为 71 5% , 分别将 EPS 颗粒、聚丙烯纤维按不同比例掺入膨胀土中进行无荷膨胀率、无侧限抗压强度 和三轴 CU 试验。试验结果表明: EPS 颗粒能有效抑制膨胀土的膨胀性, 但会降低膨胀土的强度和延性, 当掺量不 为 0% 时, 复合改良土应力应变曲线均随围压的增加, 由应变软化型向应变硬化型过渡, 15% 为最佳掺量。进一步 分析发现黏聚力和内摩擦角与掺量均呈线性负相关, 并得到与掺量有关的抗剪强度公式。聚丙烯纤维对复合改良 土抗压强度峰值影响较小, 但能提高其延性和残余强度, 使土体由脆性破坏转变为塑性破坏。最终得到磷尾矿、 EPS 颗粒和聚丙烯纤维最佳掺量分别为 71 5% 、15% 、01 4% 。
    24  感潮河段交汇区水流特性数值模拟 --以宁波三江口为例
    戴文鸿. . 胡 涛 丁梦娇 谢谦城
    2018, 16(6):171-177.
    [摘要](394) [HTML](0) [PDF 790.65 K](887)
    摘要:
    河流交汇为城市的发展提供了便利, 对区域防洪、航运及河道演变影响重大。针对感潮河段交汇区域特有的 非恒定往复流条件, 以宁波三江口为例, 运用 Delft23D 建立二维水动力数学模型。基于实测水文和地形资料, 引入 四种评估参数对模型进行了率定与验证。重点分析了洪、枯两季涨、落急时刻, 交汇区流速分布及水面形态等水流 特性。结果表明: 涨潮时, 交汇区流场可类比分叉水流; 落潮时, 则为交汇水流; 交汇区顶点及左支入汇侧下游存在 两个低流速区, 并可形成分离区; 汇流区流速整体呈落潮大于涨潮的趋势, 洪、枯季间最大流速相近。此外, 涨、落急 时刻典型特征断面水面呈单一横比降, 且落急时刻比降明显大于涨急时刻; 落急时, 交汇口水面呈混合层附近高, 两 侧低的/ 马鞍形0分布。
    25  美国荒野风景河流体系发展阶段及其主要影响因素
    李 鹏 张 端 戴向前 詹卫华 赵 敏
    2018, 16(6):178-186.
    [摘要](425) [HTML](0) [PDF 1.31 M](831)
    摘要:
    荒野风景河流体系是针对河流生态系统的美国联邦层面保护地类型, 也是世界上建立最早的河流保护地体 系。采用文献分析和半结构式访谈等方式, 以标志性事件为界点, 对荒野风景河流的发展过程进行阶段划分, 总结 各阶段取得的重要成就, 分析影响其发展的主要因素。研究表明: 荒野风景河流体系发展历程可分为筹备建设、体 系完善、平稳发展三个阶段, 三个阶段平均增速分别为 71 3、61 0、31 3 段/ 年。在筹备阶段, 提出河流保护地概念, 颁 布荒野风景河流法案; 在体系完善期间, 进一步修订荒野风景河流法案、完善荒野风景河流管理机制; 在平稳发展期 间, 联邦机构的治理措施逐步完善。从发展历程来看, 荒野保护是荒野风景河流体系产生的思想根源, 满足游憩是 荒野风景河流体系产生的民众需求, 反坝运动是荒野风景河流体系的促成手段, 政府治理是荒野风景河流体系完善 的主要方面。河流保护主义者的推动, 联邦政府党派交替的钳制, 河流保护和经济发展之间的博弈, 沿河土地权属 的制约是影响荒野风景河流体系发展的主要因素。
    26  2000 年易贡乡扎木弄沟滑坡型泥石流主控因素分析
    李 俊 陈宁生 刘 美 张 勇 向 龙 高云建
    2018, 16(6):187-193.
    [摘要](256) [HTML](0) [PDF 1.36 M](749)
    摘要:
    为进一步查明 2000 年 4 月 9 日扎木弄沟滑坡型泥石流的成因, 有必要分析内外动力条件对该次滑坡型泥石 流的影响。基于1950- 2000 年的地震活动和气温资料, 以及 2000 年 3 月- 4 月的降雨资料, 分析地震活动、冻融循 环和干湿循环与 2000 年滑坡型泥石流的时空耦合关系。结合花岗岩岩体结构特征, 分析内外动力条件对 2000 年 滑坡型泥石流的影响机制。研究结果包括两方面内容: ( 1) 极端的冻融循环、干湿循环和地震活动是 2000 年滑坡型 泥石流的主控因素, 其中灾前 Ms 41 8 的地震是 2000 年滑坡型泥石流形成的直接诱发因素。( 2) 长期的地震活动、 冻融循环和干湿循环增加了向南倾的流域源头花岗岩岩体的脆弱性, 也增加了流域源头岩体地表裂隙, 受后续降水 和冰雪融水渗流的影响, 流域源头岩体饱水强度衰竭, 在 41 8 级地震诱发作用下, BH01 崩滑体发生崩滑, 2000 年滑 坡型泥石流发生。
    27  基于一维水动力模型的洪水顶托影响分析
    孙亚楠 叶 磊 吴 剑 彭 勇 冯 艳 黄 旭
    2018, 16(6):194-201.
    [摘要](317) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    干支流洪水遭遇易发生顶托现象, 导致河道行洪不畅, 极大增加了河道防洪风险。以第二松花江( 简称二松) 洪水对嫩江洪水的顶托作用为工程背景, 采用一维水动力学方法模拟计算不同洪水组合下嫩江受二松洪水顶托情 况, 并基于模型模拟结果进一步量化分析嫩江受顶托距离、顶托程度等。结果表明: 嫩江受二松洪水顶托距离情况 较为复杂, 与两江洪水的相对大小密切相关, 两江洪水量级相当时, 顶托距离为距三岔河口32 km 左右; 二松洪水相 对越大, 受顶托距离越远且顶托程度越大; 在嫩江 10 年一遇、二松 50 年一遇洪水组合下, 嫩江受顶托最远到达距三 岔河口 55 km 处, 顶托影响高度达 21 14 m。

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