南水北调与水利科技（中英文）
最新录用
录用日期: 2024-09-15
摘要:
针对调水工程受水区用水户使用外调水意愿不足，存在过度开采当地地下水或超量使用地表水等违规取用水行为的情况。基于社会共治理念，考虑引入社会公众监督力量，借助演化博弈理论，通过建立地方政府、用水户与社会公众的三方演化博弈模型，探讨不同情况下地方政府、用水户与社会公众的演化稳定策略以及实现系统稳定的条件，并通过系统动力学仿真分析研究模型中关键参数对三方利益主体演化策略的影响。结果表明：政府监管成本、补贴力度、处罚力度、违规取用水行为监管发现率以及社会公众监督举报成本是影响三方演化博弈的关键因素。降低政府监管成本能够显著提升政府监管力度；提升政府水费补贴和惩罚力度能够促进用水户选择使用外调水，相较于政府处罚力度，用水户对于政府补贴力度更加敏感；降低监督举报成本能够提升社会公众参与监督的意愿。为此，建议政府从优化监管机制和措施、完善取用水奖惩制度与引导公众广泛参与三个方面推进调水工程受水区外调水的消纳与本地水的合规取用。
针对调水工程受水区用水户使用外调水意愿不足，存在过度开采当地地下水或超量使用地表水等违规取用水行为的情况。基于社会共治理念，考虑引入社会公众监督力量，借助演化博弈理论，通过建立地方政府、用水户与社会公众的三方演化博弈模型，探讨不同情况下地方政府、用水户与社会公众的演化稳定策略以及实现系统稳定的条件，并通过系统动力学仿真分析研究模型中关键参数对三方利益主体演化策略的影响。结果表明：政府监管成本、补贴力度、处罚力度、违规取用水行为监管发现率以及社会公众监督举报成本是影响三方演化博弈的关键因素。降低政府监管成本能够显著提升政府监管力度；提升政府水费补贴和惩罚力度能够促进用水户选择使用外调水，相较于政府处罚力度，用水户对于政府补贴力度更加敏感；降低监督举报成本能够提升社会公众参与监督的意愿。为此，建议政府从优化监管机制和措施、完善取用水奖惩制度与引导公众广泛参与三个方面推进调水工程受水区外调水的消纳与本地水的合规取用。
录用日期: 2024-09-15
摘要:
为全面了解河南省工业用水重复利用情况，提出一种基于用水统计的工业用水重复利用率测算方法，通过河南省全口径用水量数据和典型企业水重复利用数据，测算河南省工业用水重复利用率，并对测算成果进行分析。结果表明：河南省2022年工业用水重复利用率为94.15%，各市在82.89%～96.76%，各行业在23.89%～98.04%；河南省工业水重复利用整体水平较高，城市之间差异显著，纺织、食品和其他行业水平较低，火电行业对河南省工业用水重复利用率的影响程度最高；全省提高工业用水重复利用率的节水潜力为7.97亿m3，工业节水潜力较为可观。采用测算方法适用于区域工业用水重复利用率测算，测算成果符合河南省实际，可为河南省加强工业节水管理、提高工业用水效率提供参考。
为全面了解河南省工业用水重复利用情况，提出一种基于用水统计的工业用水重复利用率测算方法，通过河南省全口径用水量数据和典型企业水重复利用数据，测算河南省工业用水重复利用率，并对测算成果进行分析。结果表明：河南省2022年工业用水重复利用率为94.15%，各市在82.89%～96.76%，各行业在23.89%～98.04%；河南省工业水重复利用整体水平较高，城市之间差异显著，纺织、食品和其他行业水平较低，火电行业对河南省工业用水重复利用率的影响程度最高；全省提高工业用水重复利用率的节水潜力为7.97亿m3，工业节水潜力较为可观。采用测算方法适用于区域工业用水重复利用率测算，测算成果符合河南省实际，可为河南省加强工业节水管理、提高工业用水效率提供参考。
录用日期: 2024-09-13
摘要:
秦岭—淮河地区受复杂地形与多变季风气候影响，降水在年际和年内波动较大，空间分布呈明显区域性。本研究通过分析不同时间尺度降水量，年降水量丰平枯状态和相邻年份年降水量变化的增平减趋势，对秦岭—淮河地区进行了降水空间聚类。结果显示，表明：据候降水量指标可将秦岭—淮河地区分为江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北4个区，据年降水量丰平枯状态联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭淮河交界附近、秦岭以北高原和秦岭以南西段4个区，据相邻年份年降水量变化增平减趋势联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭3个区；融合3个降水指标的区域划分结果，可将秦岭—淮河地区划分为6个区：江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北西段和高原区、关中区、秦岭淮河交界过渡区。基于线性矩法的分区一致性检验表明分区内无奇异站点。
秦岭—淮河地区受复杂地形与多变季风气候影响，降水在年际和年内波动较大，空间分布呈明显区域性。本研究通过分析不同时间尺度降水量，年降水量丰平枯状态和相邻年份年降水量变化的增平减趋势，对秦岭—淮河地区进行了降水空间聚类。结果显示，表明：据候降水量指标可将秦岭—淮河地区分为江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北4个区，据年降水量丰平枯状态联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭淮河交界附近、秦岭以北高原和秦岭以南西段4个区，据相邻年份年降水量变化增平减趋势联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭3个区；融合3个降水指标的区域划分结果，可将秦岭—淮河地区划分为6个区：江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北西段和高原区、关中区、秦岭淮河交界过渡区。基于线性矩法的分区一致性检验表明分区内无奇异站点。
录用日期: 2024-09-06
摘要:
滨海枢纽北船闸为淮河入海水道与通榆河间通航永久性建筑物，通过物理模型试验，分析了不同阀门开启时间下船闸输水系统的物理指标，重点探究了输水过程的水力特性、闸室内流态、输水廊道顶部的压力变化特性以及闸室的船舶停泊条件。结果表明：该船闸在运行水头不大于5.99m 时，充水阀门以7min 的双边匀速连续开启，而当运行水头大于5.99m 时，充水阀门以9min 的双边匀速连续开启；在各运行水位组合时，泄水阀门均以7min 的双边匀速连续开启。在推荐的阀门运行方式下，船闸输水水力特性、输水廊道压力特性和闸室船舶停泊条件等均满足规范和设计要求。
滨海枢纽北船闸为淮河入海水道与通榆河间通航永久性建筑物，通过物理模型试验，分析了不同阀门开启时间下船闸输水系统的物理指标，重点探究了输水过程的水力特性、闸室内流态、输水廊道顶部的压力变化特性以及闸室的船舶停泊条件。结果表明：该船闸在运行水头不大于5.99m 时，充水阀门以7min 的双边匀速连续开启，而当运行水头大于5.99m 时，充水阀门以9min 的双边匀速连续开启；在各运行水位组合时，泄水阀门均以7min 的双边匀速连续开启。在推荐的阀门运行方式下，船闸输水水力特性、输水廊道压力特性和闸室船舶停泊条件等均满足规范和设计要求。
录用日期: 2024-09-06
摘要:
环北部湾广东水资源配置工程地心泵站泵组属于超大流量大功率离心泵组,泵体长期在含沙工况下运行引起的磨损危害需要分析。本文以该工程离心泵为研究对象,基于欧拉-拉格朗日方法对离心泵内固液两相流动进行数值模拟,采用Oka磨损模型对离心泵过流部件磨损特性进行预测。根据西江实测数据选取泥沙参数(浓度及粒径),开展超大流量大功率离心泵泥沙磨损特性数值模拟,研究不同扬程工况、不同泥沙参数组合对离心泵磨损特性的影响规律。结果表明:典型泥沙参数条件下,离心泵内压力分布在含沙工况与清水工况下无明显差异,低浓度泥沙对泵内流场无明显影响。离心泵偏离设计扬程工况运行会导致磨损面积及磨损强度增大,最低扬程工况下泵体磨损强度约是设计扬程工况的3倍。泥沙浓度主要影响磨损强度大小,而泥沙粒径主要影响强磨损区域分布位置,二者均是影响离心泵磨损特性的主要因素。随泥沙浓度增大,叶轮前盖板磨损面积增大强度增强,但强磨损区域位置无明显变化；随泥沙粒径增大,叶轮前盖板的磨损面积减小,强磨损区域位置变化显著。
环北部湾广东水资源配置工程地心泵站泵组属于超大流量大功率离心泵组,泵体长期在含沙工况下运行引起的磨损危害需要分析。本文以该工程离心泵为研究对象,基于欧拉-拉格朗日方法对离心泵内固液两相流动进行数值模拟,采用Oka磨损模型对离心泵过流部件磨损特性进行预测。根据西江实测数据选取泥沙参数(浓度及粒径),开展超大流量大功率离心泵泥沙磨损特性数值模拟,研究不同扬程工况、不同泥沙参数组合对离心泵磨损特性的影响规律。结果表明:典型泥沙参数条件下,离心泵内压力分布在含沙工况与清水工况下无明显差异,低浓度泥沙对泵内流场无明显影响。离心泵偏离设计扬程工况运行会导致磨损面积及磨损强度增大,最低扬程工况下泵体磨损强度约是设计扬程工况的3倍。泥沙浓度主要影响磨损强度大小,而泥沙粒径主要影响强磨损区域分布位置,二者均是影响离心泵磨损特性的主要因素。随泥沙浓度增大,叶轮前盖板磨损面积增大强度增强,但强磨损区域位置无明显变化；随泥沙粒径增大,叶轮前盖板的磨损面积减小,强磨损区域位置变化显著。
录用日期: 2024-09-06
摘要:
为有效求解跨流域水资源多目标优化调配问题,提出一种改进多目标布谷鸟算法(IMOCS)。针对MOCS存在收敛速度慢,容易陷入局部最优解等缺点,引入混沌理论和变异机制,采用自适应发现概率和步长改进MOCS,形成IMOCS算法。以南水北调东线工程江苏段为例,构建跨流域水资源多目标调配模型,分别采用IMOCS和MOCS求解模型,并运用基于组合赋权的非负矩阵分解法对两种算法所得的Pareto解集进行评价。结果表明:IMOCS在收敛性、多样性和综合性能方面优于MOCS,能够得到更高质量的Pareto解集；相较于50%、75%和95%来水频率下的MOCS所求解的最优配置方案,IMOCS所求解的最优配置方案缺水总量减少了0.21亿m3、0.51亿m3和0.07亿m3,损失水量分别减少了0.13亿m3、1.53亿m3和1.11亿m3。因此,IMOCS可为跨流域水资源多目标优化配置计算提供有效的算法参考。
为有效求解跨流域水资源多目标优化调配问题,提出一种改进多目标布谷鸟算法(IMOCS)。针对MOCS存在收敛速度慢,容易陷入局部最优解等缺点,引入混沌理论和变异机制,采用自适应发现概率和步长改进MOCS,形成IMOCS算法。以南水北调东线工程江苏段为例,构建跨流域水资源多目标调配模型,分别采用IMOCS和MOCS求解模型,并运用基于组合赋权的非负矩阵分解法对两种算法所得的Pareto解集进行评价。结果表明:IMOCS在收敛性、多样性和综合性能方面优于MOCS,能够得到更高质量的Pareto解集；相较于50%、75%和95%来水频率下的MOCS所求解的最优配置方案,IMOCS所求解的最优配置方案缺水总量减少了0.21亿m3、0.51亿m3和0.07亿m3,损失水量分别减少了0.13亿m3、1.53亿m3和1.11亿m3。因此,IMOCS可为跨流域水资源多目标优化配置计算提供有效的算法参考。
录用日期: 2024-08-29
摘要:
汉江流域上游已建成投运诸多水库及引调水工程,显著改变了洪水的时空分布,造成了洪水资料序列的非一致性。把洪水系列资料延长至2023年,开展非一致性洪水频率分析,以水库系数和调水工程系数作为协变量,建立时变P-III分布模型,定量估算丹江口水库运行期的设计洪水,并与原设计成果对比,结果表明：(1)所选协变量符合水文客观规律,均可反映上游水利工程调蓄对丹江口坝址洪水的影响；(2)丹江口水库运行期1000年一遇设计洪峰流量,3d、7d和15d洪量较原设计成果,分别削减了37%、24%、25%和27%；(3)汉江上游水库调蓄对设计洪水的影响比调水工程更加显著。由于丹江口水库运行期设计洪量显著减少,在防洪标准不变的前提下可酌情提高水库的运行水位,这不仅有利于增发电量,还可提高水资源利用效率和水库蓄满率。
汉江流域上游已建成投运诸多水库及引调水工程,显著改变了洪水的时空分布,造成了洪水资料序列的非一致性。把洪水系列资料延长至2023年,开展非一致性洪水频率分析,以水库系数和调水工程系数作为协变量,建立时变P-III分布模型,定量估算丹江口水库运行期的设计洪水,并与原设计成果对比,结果表明：(1)所选协变量符合水文客观规律,均可反映上游水利工程调蓄对丹江口坝址洪水的影响；(2)丹江口水库运行期1000年一遇设计洪峰流量,3d、7d和15d洪量较原设计成果,分别削减了37%、24%、25%和27%；(3)汉江上游水库调蓄对设计洪水的影响比调水工程更加显著。由于丹江口水库运行期设计洪量显著减少,在防洪标准不变的前提下可酌情提高水库的运行水位,这不仅有利于增发电量,还可提高水资源利用效率和水库蓄满率。
录用日期: 2024-08-29
摘要:
国家水网建设作为我国的重要战略部署,在统筹解决水资源、水生态、水环境、水灾害等问题以及支撑经济高质量发展方面发挥着重要作用。为推动国家水网建设稳步迈入新质生产力发展的新征程,本文在理解新质生产力内涵及发展需求的基础上,从高科技、高效能、高质量、绿色四个维度出发,系统梳理了国家水网建设需要把握的关键内容；列举了代表性的研究实例,并在此基础上进一步对国家水网未来研究进行展望,包括研发国家水网模拟器大科学装置、物理水网和虚拟水网协同建设、支撑人与自然和谐共生的现代化建设、科学处理人水关系四个方面。可为面向新质生产力发展的国家水网建设提供参考。
国家水网建设作为我国的重要战略部署,在统筹解决水资源、水生态、水环境、水灾害等问题以及支撑经济高质量发展方面发挥着重要作用。为推动国家水网建设稳步迈入新质生产力发展的新征程,本文在理解新质生产力内涵及发展需求的基础上,从高科技、高效能、高质量、绿色四个维度出发,系统梳理了国家水网建设需要把握的关键内容；列举了代表性的研究实例,并在此基础上进一步对国家水网未来研究进行展望,包括研发国家水网模拟器大科学装置、物理水网和虚拟水网协同建设、支撑人与自然和谐共生的现代化建设、科学处理人水关系四个方面。可为面向新质生产力发展的国家水网建设提供参考。
录用日期: 2024-08-29
摘要:
亭子口灌区一期工程总干渠共有渡槽21座，全长12.05 Km，设计流量41.2~76.2 m3/s，槽宽5.9～7.5m，其综合规模居国内前列。为验证渡槽过流能力、水头损失和水面衔接状态采用模型试验与数值模拟相结合的方法对粟家庙渡槽的水流运动特性进行了研究。结果表明:模型试验成果与数值模拟结果基本吻合，在设计流量48.35m3/s时，U形断面的垂线平均流速水工模型为2.01～2.07m/s、数值模型为1.94～2.06m/s与渡槽段设计断面平均流速2.01m/s基本相当，渡槽过流能力满足要求。渡槽与明渠过渡段内，进口断面与渠口断面的动能修正系数分别为1.063、1.048和1.066和1.059，过渡段水头损失系数分别为0.40和0.39，转弯段和出口连接段水流衔接良好，设计满足要求。
亭子口灌区一期工程总干渠共有渡槽21座，全长12.05 Km，设计流量41.2~76.2 m3/s，槽宽5.9～7.5m，其综合规模居国内前列。为验证渡槽过流能力、水头损失和水面衔接状态采用模型试验与数值模拟相结合的方法对粟家庙渡槽的水流运动特性进行了研究。结果表明:模型试验成果与数值模拟结果基本吻合，在设计流量48.35m3/s时，U形断面的垂线平均流速水工模型为2.01～2.07m/s、数值模型为1.94～2.06m/s与渡槽段设计断面平均流速2.01m/s基本相当，渡槽过流能力满足要求。渡槽与明渠过渡段内，进口断面与渠口断面的动能修正系数分别为1.063、1.048和1.066和1.059，过渡段水头损失系数分别为0.40和0.39，转弯段和出口连接段水流衔接良好，设计满足要求。
录用日期: 2024-08-29
摘要:
水资源是社会经济发展的基础性、先导性、控制性要素，水资源承载能力直接决定城市的发展空间和建设效果。从郑州市国家中心城市建设任务出发，全面梳理郑州市作为典型缺水地区国家中心城市所面临的主要水问题，通过构建多水源联合配置模型，提出不同阶段南水北调中线工程作为主力供水水源向郑州市增加供水方案，并分析方案效果、存在的问题和相应措施建议。研究可为构建缺水地区国家中心城市供水保障体系提供参考。
水资源是社会经济发展的基础性、先导性、控制性要素，水资源承载能力直接决定城市的发展空间和建设效果。从郑州市国家中心城市建设任务出发，全面梳理郑州市作为典型缺水地区国家中心城市所面临的主要水问题，通过构建多水源联合配置模型，提出不同阶段南水北调中线工程作为主力供水水源向郑州市增加供水方案，并分析方案效果、存在的问题和相应措施建议。研究可为构建缺水地区国家中心城市供水保障体系提供参考。
微信公众号二维码
手机版网站二维码
南水北调与水利科技（中英文） ® 2024 版权所有
冀公网安备13010502002656号
冀公网安备13010502002656号 冀ICP备14004744号-5