(1)2008-2022年连续15年年被中国情报信息研究所评价中心评为“中国科技核心期刊”
(2)2019-2024年连续三届被中国科学院文献情报中心中国科学引文数据库CSCD(核心库)收录
(3)2021年入编北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》2020年版
(4)2020-2022连续三年入选《科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告》
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1
“生态水文学”学科发展和研究方法概述
2
高地应力区层状围岩斜竖井施工爆破数值模拟
3
基于熵值和模糊贴近度的区域水资源承载力评价
4
HEC-HMS模型次洪模拟的参数敏感性分析及应用
5
两种不同时间序列模型在地下水动态变化预测中的比较研究
6
陕北地区年降水量频率分布参数估算研究
7
活性炭为载体的好氧颗粒污泥培养及性能研究
8
基于GIS的干旱区分布式产汇流过程模拟系统的研建
9
黄河小北干流河段揭河底规律分析
10
半干旱半荒漠地区沙柳周边土壤水分分布规律研究
11
基于SPOT-VGT数据的洞庭湖水体面积变化分析
12
城市水资源需求量变化趋势预测模型及应用
13
干旱区高盐度潜水蒸发试验研究
14
污泥制取脱氮除磷材料的配比试验研究
15
采动影响下软岩巷道松动圈的联合测试方法研究
1
城市化建设带来的水问题及解决...
2
基于层次分析法的渭河流域水环...
3
全球气候变化对中国淡水资源及...
4
基于模糊分析法的水资源承载力...
5
中国水资源现状分析与可持续发...
6
基于熵权的灰色关联分析模型及...
7
汉江上游流域水文特性分析
8
气象、水文干旱指数计算方法研...
9
城市用水量预测方法及应用比较...
10
改进密切值法在水环境质量评价...
11
石羊河流域水资源利用与节水农...
12
生态河流缓冲带构建技术初探
13
我国非点源污染研究中输出系数...
14
改进的SCS模型在流域径流模...
15
陕西水旱灾害探讨
1
循环荷载作用下土的动力特性及隧道工后沉降分析(7795)
2
基于GIS和SWMM模型的城市暴雨积水模拟(6733)
3
GIS及SWMM模型在防洪保护区内涝模拟中的应用(5572)
4
新安江上游生态系统产水服务及价值(5004)
5
TDR法、干烧法及烘干法测定土壤含水量的比较研究(2800)
6
高地应力区层状围岩斜竖井施工爆破数值模拟(2749)
7
Arc Hydro模型在流域水文特征提取中的应用——以蓟县沙河流域为例(2689)
8
基于水位/流量反推法的资料匮乏地区临界雨量研究(2554)
9
“生态水文学”学科发展和研究方法概述(2484)
10
仿真流域的总氮模拟——SPARROW模型应用方法研究(2425)
11
基于ABAQUS的边坡降雨入渗边界的开发及其验证(2308)
12
基于Morris的SWMM水质参数灵敏度分析与应用(2299)
13
InVEST模型在石羊河流域生态系统水源供给中的应用前景与方法(2256)
14
基于GIS的干旱区分布式产汇流过程模拟系统的研建(2239)
15
强夯作用下土体动力特性的数值模拟(2219)
文章编号
中文标题
英文标题
作者英文名
作者中文名
单位中文名
单位英文名
中文关键词
英文关键词
中文摘要
英文摘要
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从
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2012
2013
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2021
2022
2023
2024
到
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
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国内外第一部《人水关系学》专著正式出版
《水资源与水工程学报》再创佳绩,入选陕西省精品期刊
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《水资源与水工程学报》开设“黄河流域水资源研究”专栏 征稿启示
弘扬科学家精神专题宣传
热烈庆祝我刊入选《世界科技期刊影响力指数(WJCI)报告》2020科技版
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2024年第35卷第2期目录 刊出日期:2024年04月
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融合ARIMA模型和MCMC方法的非一致性设计洪水计算
董立俊
1,2
, 董晓华
1,2
, 马耀明
3,4,5
, 魏 冲
1,2
, 喻 丹
1,2
, 薄会娟
1,2
2024,35(2):1-11.[
摘要
](
414
)[
PDF
](
146
)
跨行政区河流水环境生态补偿方法研究
张秀菊
1
, 刘美辰
1
, 罗煜宁
1
, 赵艳红
2
2024,35(2):12-20.[
摘要
](
295
)[
PDF
](
135
)
1955—2020年博斯腾湖水盐收支估算与水盐平衡分析
明广辉
1,2
, 程 欢
3
, 毕黎明
1,2
, 谭培影
1,2
, 季小兵
4
, 邓海军
5
2024,35(2):21-31.[
摘要
](
215
)[
PDF
](
99
)
基于M-DGM(1,1)模型的东江河流系统健康评估
方陈卓
1
, 王海鹏
2
, 吴龙华
1
, 杨校礼
1
, 邓西平
3
, 武煜伦
1
, 张广明
1
, 李喜元
1
2024,35(2):32-39.[
摘要
](
255
)[
PDF
](
107
)
高质量发展视角下京津冀地区WEF系统综合评价研究
王 晶
1,2
, 吴春莉
1
, 郑 涛
1,2
2024,35(2):40-47.[
摘要
](
199
)[
PDF
](
94
)
三峡库区多时空尺度土地利用和景观格局对水质的影响
赵 灿
1
, 李 毅
1
, 吴雷祥
2
, 黄 伟
2
, 关荣浩
1
2024,35(2):48-59.[
摘要
](
238
)[
PDF
](
118
)
考虑水质与水价影响的城市再生水需求研究
高雨慧
1,2
, 陈 晨
3
, 吴良满
3
, 刘 静
4
, 李岱远
2
, 王高旭
2
2024,35(2):60-70.[
摘要
](
241
)[
PDF
](
111
)
基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型月径流模拟研究
刘声洪
1
, SOOMRO Shan-E-Hyder
1
, 李 颖
1,2
, 李英海
1,2
, 程 雄
1,2
, 杨少康
3
2024,35(2):71-82.[
摘要
](
205
)[
PDF
](
113
)
水量调度对平原河网能量影响分析
田雪琪
1,2
, 王 华
1,2
, 曾一川
1,2
, 陈经纬
1
, 李家乐
1
2024,35(2):83-90.[
摘要
](
201
)[
PDF
](
104
)
快速城市化进程下西安市水网格局演变特征研究
谢 跃
1
, 姜仁贵
1
, 解建仓
1
, 赵 勇
2
, 李发文
3
, 朱记伟
1
2024,35(2):91-98.[
摘要
](
176
)[
PDF
](
97
)
1977—2021年博斯腾湖大湖区湖岸线动态变化
阿迪拉·亚尔买买提
1,2
, 李新国
1,2
2024,35(2):99-106.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
108
)
底流消能诱发泄洪闸闸墩振动问题分析和减振措施研究
刘 昉
1
, 刘 晴
1
, 李火坤
2
, 黄 伟
2
, 柳 波
2
, 唐义员
2
, 李玥康
2
, 王文韬
2
2024,35(2):107-114.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
96
)
高水头旋流阻塞复合内消能工水力特性研究
王立杰
1,2
, 李奇龙
3
, 张鹏君
4
, 李江波
3
2024,35(2):115-121.[
摘要
](
187
)[
PDF
](
102
)
基于CFD的管道漏损模拟检测与评估研究
陶 怡, 严栋飞, 马玲娜, 杨会甲, 张建奇
2024,35(2):122-129.[
摘要
](
217
)[
PDF
](
106
)
局部降温对输水渠道水华抑制的影响分析
张雅卓
1
, 宋芷萱
1
, 姚 烨
1,2
, 闫琳琳
1
, 徐楚涵
1
2024,35(2):130-138.[
摘要
](
184
)[
PDF
](
99
)
基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析
雷 艳
1
, 温立峰
2
, 赵明仓
1
, 殷乔刚
2
2024,35(2):139-148.[
摘要
](
177
)[
PDF
](
106
)
基于大涡模型的床面形态与水流相互作用过程模拟研究
刘 汛
1
, 宗全利
2
, 刘贞姬
1
, 苏 军
3
2024,35(2):149-158.[
摘要
](
159
)[
PDF
](
84
)
硫酸盐和氯盐对砂浆宏微观力学性能的影响
吕国儿
1
, 尚 进
1
, 黄珊珊
1
, 李沙罡
2
2024,35(2):159-166.[
摘要
](
158
)[
PDF
](
89
)
叶巴滩堆石混凝土二道坝温度应力仿真分析及温控措施研究
赵厚然
1
, 徐艳杰
1
, 赵 恒
2
, 梁 婷
3
, 金 峰
1
2024,35(2):167-173.[
摘要
](
178
)[
PDF
](
97
)
近断层主余震考虑斜入射下的重力坝响应分析
李宇辰
1
, 李晓娜
1
, 杨 杰
1
, 朱和敏
2
2024,35(2):174-182.[
摘要
](
169
)[
PDF
](
116
)
正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用
张慧梅
1
, 马志敏
2
, 陈世官
2
, 王赋宇
2
2024,35(2):183-191.[
摘要
](
161
)[
PDF
](
98
)
基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究
郭硕栋
1
, 王晓川
2
, 张耀阳
2
, 陈泽盟
2
2024,35(2):192-200.[
摘要
](
162
)[
PDF
](
98
)
不同荷载作用下桥梁摩擦桩承载特性研究
赵立财
1,2
2024,35(2):201-206.[
摘要
](
160
)[
PDF
](
102
)
我国农田径流污染及其控制技术研究进展
张兆鑫
1,2
, 孙婴婴
1,2
, 刘 哲
1,2
, 卢 楠
1,2
2024,35(2):207-216.[
摘要
](
156
)[
PDF
](
96
)
凸台类型对离散型流道叠片过滤器水头损失的影响
金嫣婧
1,2,3
, 刘宁宁
1,2,3
, 张金珠
1,2,3
, 王振华
1,2,3
, 张继红
1,2,3
, 李 淼
1,2,3
, 李云霞
3,4
2024,35(2):217-224.[
摘要
](
160
)[
PDF
](
98
)
融合ARIMA模型和MCMC方法的非一致性设计洪水计算
董立俊
1,2
, 董晓华
1,2
, 马耀明
3,4,5
, 魏 冲
1,2
, 喻 丹
1,2
, 薄会娟
1,2
常规非一致性频率分析方法在选择协变量、建立统计参数与协变量的函数关系方面均存在主观性,且仅获得设计洪水估计值,不能同时进行不确定性分析。为改进上述不足,建立了ARIMA-MCMC模型,在贝叶斯MCMC方法抽样过程中考虑统计参数拟合期内的时变性,进而对未来气候变化条件下的非一致性设计洪水频率分布模型参数进行抽样,基于参数后验分布进行设计洪水计算,并推求相应的置信区间。选取雅砻江流域小得石水文站作为分析对象,采用ARIMA-MCMC模型定量评估未来气候变化条件下小得石站设计洪水的变化情况。结果表明:基于ARIMA-MCMC方法的参数抽样收敛效果较好,3种情景下的模型统计量
D
均小于显著水平5%的临界值;除SSP2-4.5情景下
P
=0.1%和
P
=0.05%的设计值外,其他情况的设计最大日流量较历史期均明显增加,其中SSP1-2.6、SSP5-8.5情景下的增幅分别为7.1%~10.5%、13.9%~27.2%。本文建立的ARIMA-MCMC方法能够有效进行非一致性设计洪水频率分析。
2024,35(2):1-11.[
摘要
](
414
)[
PDF
](
146
)
跨行政区河流水环境生态补偿方法研究
张秀菊
1
, 刘美辰
1
, 罗煜宁
1
, 赵艳红
2
现行的水环境区域补偿方案存在补偿要素和范围不全面、补偿标准制定不合理及不到位、滞后于经济社会和生态环境的动态变化等不足。针对以上问题,以江苏省常熟市为研究对象,对现行的水环境区域补偿办法进行改进,结合区域经济发展与水环境管理要求,以行政区划为基本单元,根据断面水质浓度、区域用水与排污量等考核指标,提出了综合跨界断面水质类别、过量用水与超标排污等多要素的动态化阶梯水环境生态补偿测算方法。上述方法适用于跨区域之间及区域内,旨在解决现行补偿方案中存在的问题,使补偿标准更为科学合理,从而提升水环境治理水平和效果,促进水生态环境可持续发展。
2024,35(2):12-20.[
摘要
](
295
)[
PDF
](
135
)
1955—2020年博斯腾湖水盐收支估算与水盐平衡分析
明广辉
1,2
, 程 欢
3
, 毕黎明
1,2
, 谭培影
1,2
, 季小兵
4
, 邓海军
5
为了探讨变化环境下开都河来水、人类水土开发和水利工程调节等对博斯腾湖水盐收支变化规律的影响,根据开都-孔雀河流域河流-湖泊-水利工程间的水力联系及水盐运移转化过程,构建了博斯腾湖水盐收支平衡模型,基于1955—2020年气象、水文、矿化度、开发利用的观测资料,分析了博斯腾湖逐年、分阶段和多年平均水盐收支变化规律。结果表明,受开都河来水和人类活动的影响,1955—2020年博斯腾湖水盐变化具有明显的4阶段特征。1987年以来水盐变化速率明显升高;焉耆盆地和孔雀河引水量较为稳定,开都河入湖水量占总入湖水量的81.89%,在1955—2020年博斯腾湖水位变化中起主导作用;1955—1987年农田排盐量占总入湖盐量的37.24%,其中1972—1986年农田排盐量接近总入湖盐量的50%,农田排盐量是湖水矿化度急剧升高的主要原因;1983年博斯腾湖西泵站运行后,湖水矿化度整体处于下降趋势,2020年降低到1.0 g/L以下。新时期在对开都-孔雀河流域严格遵守水资源三条红线控制的同时,加强扬水泵站、宝浪苏木分水闸及达吾提闸的联合运行,完全可以将湖水矿化度控制在1.0 g/L水平以下。研究结论可为博斯腾湖可持续利用和管理提供参考。
2024,35(2):21-31.[
摘要
](
215
)[
PDF
](
99
)
基于M-DGM(1,1)模型的东江河流系统健康评估
方陈卓
1
, 王海鹏
2
, 吴龙华
1
, 杨校礼
1
, 邓西平
3
, 武煜伦
1
, 张广明
1
, 李喜元
1
东江作为广东省和香港特别行政区的重要水源地,直接关系着珠三角地区的经济发展以及香港特区的繁荣稳定。为有效掌握东江河流系统健康状况的发展趋势,促进东江流域内经济社会的可持续发展,针对东江河流系统健康评分(2015—2019年)的振荡分布特性,基于灰色预测理论,结合等维灰数动态递补模型,构建了M-DGM(1,1)灰色预测模型,并利用该模型对东江河流系统(2020—2024年)的健康状况进行了评估。结果表明:该预测模型精度达到一级,可满足东江河流系统健康状况评估的要求;东江河流系统健康在2020—2024年间仍处于亚健康状态,但总体向着健康方向发展;部分敏感警兆指标评分(2020—2024年)发生波动,要继续加强对东江河流系统健康的保护与管理。
2024,35(2):32-39.[
摘要
](
255
)[
PDF
](
107
)
高质量发展视角下京津冀地区WEF系统综合评价研究
王 晶
1,2
, 吴春莉
1
, 郑 涛
1,2
为综合评价京津冀地区的高质量发展水平,从创新、协调、绿色、开放、共享等5个维度构建高质量发展评价指标体系,采用熵值-变异系数综合赋权法计算指标权重,利用线性加权法构建综合评价指数模型测度京津冀地区WEF系统高质量发展的水平,并基于灰色关联度模型探究影响WEF系统高质量发展的关键因子与维度。结果表明:2011—2021年京津冀地区WEF系统综合评价指数呈现上升趋势,空间尺度上3个省市的均值排序为北京市>河北省>天津市;京津冀地区WEF系统各维度指数表现出不同的时空特征,其中共享维度表现出下降趋势,创新维度的空间差异性最显著;粮食产量、生活耗能占比、万元GDP耗能量、生活用水量占比、第三产业耗能占比等指标是影响WEF系统高质量发展的关键因子,协调与共享是影响WEF系统高质量发展的关键维度,本研究可为区域资源高水平管理提供科学的理论依据。
2024,35(2):40-47.[
摘要
](
199
)[
PDF
](
94
)
三峡库区多时空尺度土地利用和景观格局对水质的影响
赵 灿
1
, 李 毅
1
, 吴雷祥
2
, 黄 伟
2
, 关荣浩
1
为了探究三峡库区水质对不同尺度的土地利用和景观格局的响应,基于三峡库区2019—2021年7个断面的水文与水质数据和2020年土地利用数据,分析了水质时空异质性、多尺度河岸带缓冲区内土地利用和景观格局特征,同时利用相关性分析和冗余分析(RDA)确定了土地利用和景观格局对水质指标的影响及最佳影响尺度,并采用偏最小二乘回归(PLSR)探究了最佳影响尺度下的关键影响因子。结果表明:三峡库区水质状况整体稳定,枯水期的水质优于丰水期,水质状况主要受到面源污染、支流汇入、磷矿产业和城镇化的影响;小尺度缓冲区内景观斑块破碎化较严重,但多样性较高,耕地是库区的优势景观类型,其破碎化程度的增加有利于水环境的改善;林地和草地在枯水期对水环境的净化作用优于丰水期,而水域是河流氮磷污染物的主要来源;整体上土地利用和景观格局对水质指标的解释能力在丰水期高于枯水期,且在300 m缓冲区尺度下解释能力最强,其中耕地、草地、水域和斑块密度(PD)是影响水质指标的关键变量。
2024,35(2):48-59.[
摘要
](
238
)[
PDF
](
118
)
考虑水质与水价影响的城市再生水需求研究
高雨慧
1,2
, 陈 晨
3
, 吴良满
3
, 刘 静
4
, 李岱远
2
, 王高旭
2
再生水是城市的“第二水源”,加强再生水配置利用对优化供水结构、增加水资源供给、缓解水量供需矛盾以及保障水生态安全具有重要意义。科学预测城市再生水需求是提高污水资源化利用水平的重要基础。在区域水资源需求分析基础上,充分考虑工业生产、城市杂用、河道补水、农林灌溉等4大领域的水量和水质需求特点,提出考虑水质与水价的分领域再生水需求预测技术框架。首先考虑水质影响,引入再生水可替代率指标,分析水资源需求总量中可由再生水供给的水量;其次,考虑自主定价模式下再生水价格对用户需求的影响,建立“补贴-价格-需求”模型,计算不同补贴情景下区域再生水的需求量;最后,应用于宿迁市中心城市。结果表明:在规划年2025和2030年的再生水利用率目标要求下,采用中等补贴情景能在有效推广再生水利用的同时兼顾政府财政压力,再生水需求量分别可达10 095×10
4
和13 387×10
4
m
3
。本研究进一步拓展了城市再生水需求量预测的理论方法,也为宿迁市再生水利用配置提供了科学依据。
2024,35(2):60-70.[
摘要
](
241
)[
PDF
](
111
)
基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型月径流模拟研究
刘声洪
1
, SOOMRO Shan-E-Hyder
1
, 李 颖
1,2
, 李英海
1,2
, 程 雄
1,2
, 杨少康
3
近年来,极端强降雨和干旱事件频发,流域水文过程的不确定性变化加剧,使得流域中长期径流预测的难度增加。为提升LSTM(长短期记忆神经网络)模型对径流时序变化的捕捉及拟合能力,以博阳河流域为研究区域,选取月降雨、蒸发及流量数据,利用VMD(变分模态分解)和相关性检验,排除无关频率分量对LSTM模型规律学习的干扰,以达到模型输入优选的目的;此外,还考虑了VMD与LSTM模型的不同耦合方式对模型精度和稳定性的影响,最终优选出二者兼具的VMD-LSTM月径流耦合模式。结果表明:VMD-LSTM耦合模型可显著提升模拟精度,但在模型稳定性方面有所欠缺;而基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型不仅能够进一步提高模型精度,并且在模型的稳定性方面也有所改进。在基于相关性检验的VMD-LSTM耦合模型的不同耦合方式对比中,对输入、输出均进行VMD分解且对输入变量进行优选的D
1
耦合方案的模拟效果最好,其60次模拟计算的
NSE
均为0.98以上且稳定性极佳;另外,在分析方案D
1
的可解释性时发现历史径流对于LSTM模型的影响要比降雨和蒸发大。该研究结论可为流域水资源管理提供精准可信的中长期径流模拟成果。
2024,35(2):71-82.[
摘要
](
205
)[
PDF
](
113
)
水量调度对平原河网能量影响分析
田雪琪
1,2
, 王 华
1,2
, 曾一川
1,2
, 陈经纬
1
, 李家乐
1
平原河网水动力条件相对较差,水质问题较为突出,为改善平原河网地区水环境状况,选取江苏省无锡市滨湖河网2018年洪季和枯季19个断面水文水质监测数据,基于MIKE21滨湖河网水动力-水质模型及Python能量计算模型,探究能量耗散规律以及能量、水质间的关系,并确定最佳调水流量区间。结果表明:滨湖河网水质浓度与河流能量显著负相关;一定调水流量的增加使得河流总能量随之上升,能量到达阈值后,随调水流量的上升,河流总能量呈降低趋势;在能量目标层面上优选引调水方案,能有效协调引调水过程中存在的异质性因素,确定逐日最佳调水流量区间及河网总能量最佳区间,提供流量优化调控方案,保障平原河网水动力与水环境条件。
2024,35(2):83-90.[
摘要
](
201
)[
PDF
](
104
)
快速城市化进程下西安市水网格局演变特征研究
谢 跃
1
, 姜仁贵
1
, 解建仓
1
, 赵 勇
2
, 李发文
3
, 朱记伟
1
为揭示城市化对水网的影响,科学规划水网布局,以国家中心城市西安市为研究区域,基于2000、2010和2020年3期遥感影像和水网数据,从水网数量和结构特征两个方面剖析2000—2020年快速城市化进程下城市水网格局时空演变特征,揭示城市化水平与水网特征之间的定量关系。结果表明:2000—2020年建设用地面积不断增加,2020年占到西安市总面积的比重达13.25%,城市化进程由加速发展阶段转变为成熟阶段;西安市水网数量特征呈现持续降低趋势,河网密度和水面率分别衰减了26.47%和20.69%,河流发育系数、河网复杂度等水网结构特征呈现“先增后减,总体衰减”的趋势,衰减率分别为19.87%和17.01%。水网格局根据城市化率不同空间分布差异显著,在自然因素和人类活动共同作用下,西安市整体河网结构稳定度趋于1,水网发育较为稳定;水网格局变化受城市化影响较大,其中,河网复杂度与水面率受城市化的影响大于其对河网密度和河流发育系数的影响。
2024,35(2):91-98.[
摘要
](
176
)[
PDF
](
97
)
1977—2021年博斯腾湖大湖区湖岸线动态变化
阿迪拉·亚尔买买提
1,2
, 李新国
1,2
湖泊岸线的动态变化可以表征湖泊的变化。以博斯腾湖大湖区为研究区,基于1977—2021年的Landsat遥感影像数据和实测水位资料,利用MNDWI法提取水体信息,运用岸线发育系数与岸线强度,分析研究区岸线动态变化,探讨影响研究区岸线动态变化的主要因素。研究结果表明:1977—2021年研究区岸线变化最明显的区域主要是研究区北岸。1977—1989年北岸岸线向南迁移的最大距离为0.93 km;1989—2003年北岸岸线向北迁移的最大距离为5.12 km;2003—2013年北岸岸线向南迁移的最大距离为5.46 km;2013—2021年北岸岸线向北迁移的最大距离为5.11 km。1977—1989年研究区岸线长度以1.55 km/a的速率逐渐缩短;1989—2002年岸线以16.34 km/a的速率持续增长;2002—2012年岸线以22.67 km/a的速率明显缩短;2012—2021年岸线以14.36 km/a的速率快速增长。年降水量、年均气温以及开都河径流量等自然要素是研究区岸线、水位和水面面积变化的主要自然因素。研究区岸线长度和曲折性受水位和水面面积的影响较为明显,1977—2021年研究区水位、水面面积和岸线长度的变化趋势基本一致。
2024,35(2):99-106.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
108
)
底流消能诱发泄洪闸闸墩振动问题分析和减振措施研究
刘 昉
1
, 刘 晴
1
, 李火坤
2
, 黄 伟
2
, 柳 波
2
, 唐义员
2
, 李玥康
2
, 王文韬
2
底流式泄洪闸在大流量泄洪时常伴随着闸墩剧烈振动。针对泄洪闸闸墩振动问题,以某水电站为例,基于水弹性物理模型试验和原型观测,提出改善闸墩结构和优化水库调度方案的两种减振措施。物理模型试验为研究闸墩振动提供了数据支撑,而原型观测结果验证了模型试验的可靠性。结果表明:当泄流量为5 400 m
3
/s时,通过优化水库调度,采用“低孔+表孔”联合泄洪的方式,表孔的泄流量从单独泄洪时的5 400 m
3
/s转变为联合泄洪时的低孔泄流量3 481 m
3
/s+表孔泄流量1 919 m
3
/s,表孔闸墩的振动位移标准差可从182.3 μm减小到51.7 μm,振动削减效果为71.6%;当表孔泄流量为10 030 m
3
/s时,通过对闸墩进行加固,闸墩的振动位移标准差可由288.8 μm减小到129.6 μm,振动削减效果为55.1%。
2024,35(2):107-114.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
96
)
高水头旋流阻塞复合内消能工水力特性研究
王立杰
1,2
, 李奇龙
3
, 张鹏君
4
, 李江波
3
旋流阻塞复合内消能工是适用于高坝泄洪消能的一种新型消能工,为了分析其在超高作用水头下的泄洪消能适用情况,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对200 m作用水头条件下该消能工的水力特性进行了研究。结果表明:泄流量为1 547 m
3
/s,略大于设计值,满足泄流要求;洞内形成了稳定的空腔旋流,旋流洞段空腔直径约6~7 m,旋流角约60°,壁面压强约110×9.8 kPa,最大点流速约45 m/s;起旋器与旋流洞段为0.050~0.274 Hz的低频脉动,且水流空化数均大于1.2,运行安全;阻塞扩散段末端最小瞬时负压为-3.81×9.8 kPa,且水流空化数较小,但水流掺气率较高,有利于减免发生空蚀;阻塞扩散段末脉动优势频率为46.99 Hz;总消能率达82.1%,消能率高。研究成果可为该复合消能工在高水头下的泄洪消能应用提供参考。
2024,35(2):115-121.[
摘要
](
187
)[
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](
102
)
基于CFD的管道漏损模拟检测与评估研究
陶 怡, 严栋飞, 马玲娜, 杨会甲, 张建奇为研究管道漏损对供水管道中水力要素变化的影响,基于计算流体动力学(CFD)方法模拟分析了有、无漏损点和不同漏损点尺寸下供水管道内部水流流动及流场变化过程。以1
#
管道模拟结果为例,
t
=4 s时,无漏损管道拟设漏损点附近流速为0.16 m/s,压力为0.015 kPa;漏损管道漏损点附近流速峰值为0.32 m/s,压力峰值为0.068 kPa。管道整体结果表明1,管道无泄漏时,拟设漏损点附近管段内压力和流速波动较小;因泄漏,漏损管道漏损点附近管段内压力和流速出现峰值,且由沿程变化曲线可得,漏损点下游管段内压力和流速大小明显低于无漏损管道。不同模拟条件下漏损点所在管道内流速和压力具有相似的数值变化规律,但压力比流速变化更剧烈。漏损点尺寸大小与管道内流速和压力的数值变化成反比。本研究对供水管道漏损监测方案制定及监测设备布局优化具有重要的参考价值。
2024,35(2):122-129.[
摘要
](
217
)[
PDF
](
106
)
局部降温对输水渠道水华抑制的影响分析
张雅卓
1
, 宋芷萱
1
, 姚 烨
1,2
, 闫琳琳
1
, 徐楚涵
1
南水北调中线工程自通水以来,发挥着巨大的社会和经济效益,已成为京津地区的主力水源。中线工程输水的水质理化指标相对稳定,但局部渠段存在藻类异常增殖现象,有水华爆发的风险。针对出现的藻类异常增殖问题,在通冷风这一改变局部气象条件的工程措施基础上,建立了澎河—沙河渡槽段平面二维水动力和水质模型,研究了通风位置、通风温度和通风时长等因素对输水渠道水温和藻类的影响。研究表明:水温和叶绿素
a<>/i浓度均与通风位置、通风温度和通风时长有关,通风温度越低、通风时长越长,平均水温和叶绿素
a
浓度下降幅度越大,平均水温最高可下降约2 ℃,叶绿素
a
浓度最大可降低约54.5%,且仅上游和全渠段通风均可有效降低水温和抑制藻类生长,仅下游通风对水温和藻类的影响较小。因此,采取局部降温的方式可以起到一定的降低叶绿素
a
浓度的作用,综合考虑藻类抑制效果和工程成本,在水华易爆发渠段的上游通冷风是行之有效的工程措施。
2024,35(2):130-138.[
摘要
](
184
)[
PDF
](
99
)
基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析
雷 艳
1
, 温立峰
2
, 赵明仓
1
, 殷乔刚
2
地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算法,提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法,并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明:RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值,性能优于CART和BP模型;GWO可搜寻到地质最佳渗透系数,钻孔水位反演结果合理,相对误差最大为0.42%,精度满足工程要求,计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数,具有实际工程应用价值。
2024,35(2):139-148.[
摘要
](
177
)[
PDF
](
106
)
基于大涡模型的床面形态与水流相互作用过程模拟研究
刘 汛
1
, 宗全利
2
, 刘贞姬
1
, 苏 军
3
为判断动床弯道中二次流和涡结构模型的模拟精度,基于Barbhuiya的90°水平弯道冲刷水槽试验,比较了大涡模型(LES)和RNG
k-ε
模型对弯道冲淤过程中床面形态模拟的精确程度,发现LES模型结果更加精确。基于LES模型模拟结果,通过使用
Q
准则识别二次流产生的底部涡结构,分析了涡结构对床面冲刷淤积的定量影响。结果表明:在清水冲刷动床弯道的过程中,
Q
值介于30~50之间时底部涡趋于稳定存在,
Q
值大于50时会明显影响床面冲淤;强大稳定的涡结构会使床面形态逐渐稳定,床面冲刷和淤积速率趋于一个定值,床面冲刷和淤积速率不超过2×10
-6
m/s。进一步分析弯道内剪切流速与床面形态的关系,发现弯道内存在两类高剪切流速区域,当第一类区域剪切流速值大于第二类时,床面会出现深度大于0.10 m的明显冲刷坑。研究结果可为弯道中冲淤平衡和床面形态模拟提供参考。
2024,35(2):149-158.[
摘要
](
159
)[
PDF
](
84
)
硫酸盐和氯盐对砂浆宏微观力学性能的影响
吕国儿
1
, 尚 进
1
, 黄珊珊
1
, 李沙罡
2
盐湖和海水中富含的硫酸盐和氯盐会从外向内侵蚀混凝土结构。针对硫酸盐和氯盐侵蚀的不均匀特性,通过开展不同侵蚀工况下的X射线衍射、抗压强度、劈裂抗拉强度和不同侵蚀深度的维氏硬度试验,探究不同侵蚀程度下砂浆试样的物相组成和宏、微观力学性能的演变规律,并改进Logistic函数建立维氏硬度评估模型。结果表明:复合盐侵蚀下硫酸盐和氯盐的侵蚀产物减少;复合盐侵蚀下维氏硬度沿深度的分布可分为上升段、下降段和稳定段3部分;建立的评估模型能够准确描述硫酸盐和氯盐侵蚀下砂浆维氏硬度的分布规律;维氏硬度可以用于分析不同侵蚀深度材料抗压性能的演变规律。研究成果可为混凝土结构的耐久性评估和修复提供参考。
2024,35(2):159-166.[
摘要
](
158
)[
PDF
](
89
)
叶巴滩堆石混凝土二道坝温度应力仿真分析及温控措施研究
赵厚然
1
, 徐艳杰
1
, 赵 恒
2
, 梁 婷
3
, 金 峰
1
对位于高海拔地区的叶巴滩堆石混凝土二道坝工程开展全坝段温度应力仿真分析,重点研究大坝横缝分缝措施和混凝土表面保温措施对坝体温度应力的影响。结果表明:结构分缝措施可以降低坝体内部拉应力,设置1条横缝即可有效控制坝体内部高拉应力区范围,并使应力极值降低约0.8 MPa;混凝土表面保温措施可在秋冬季节显著降低大坝表层混凝土温降幅度,减小表层温度应力水平,使应力极值降低约0.6 MPa;叶巴滩二道坝设置1条横缝并采取表面保温可满足施工期温控要求。
2024,35(2):167-173.[
摘要
](
178
)[
PDF
](
97
)
近断层主余震考虑斜入射下的重力坝响应分析
李宇辰
1
, 李晓娜
1
, 杨 杰
1
, 朱和敏
2
一次大的地震中一般存在主震和余震,当震源距离地面较近时,近断层主余震序列通常以某一角度斜入射至地基,因此只考虑地震波垂直入射的情况是不适合的,有必要考虑地震波在多个角度下斜入射的情况。选取3条近断层实测主余震序列,推导地震动P波斜入射界面等效节点力公式,并验证其可行性;以Koyna大坝为研究对象,研究了单个主震和主余震序列2种工况下入射角在0°~90°之间时的大坝地震响应,以位移、损伤指数、损伤耗散能3个指标对震后坝体破坏进行了分析,建立了局部损伤指数量化分析损伤程度。研究表明:近断层单个主震和主余震2种工况入射角在15°~75°之间时,大坝地震响应均大于垂直入射情况;在多种性能指标下,主余震序列下的地震响应均大于单个主震。
2024,35(2):174-182.[
摘要
](
169
)[
PDF
](
116
)
正交-响应面法在PBM细观参数标定中的应用
张慧梅
1
, 马志敏
2
, 陈世官
2
, 王赋宇
2
数值模拟作为研究岩石力学特性、再现细观裂纹演化的主要途径,已受到大量关注。现有的数值模拟参数标定方法主要为试错法及正交试验法,但二者都未能充分考虑细观参数交互作用的影响,模拟精度欠佳且宏观破坏形态与室内试验存在较大差异。因此,采用正交-响应面法相结合的数值分析方法,首先通过正交试验筛选出具有显著影响的平行黏结模型(PBM)细观参数,其次应用响应面法(RSM)研究其交互作用对模型试样宏观参量的影响规律,最后结合岩石宏观破坏形态提出一套PBM参数标定流程。结果表明:有效模量
E
*
与刚度比
k
n
/k
s
对弹性模量E影响显著;
k
n
/k
s
、接触摩擦系数
μ
、最小颗粒半径
R
min
对泊松比ν影响显著;黏聚力
c
与法向黏结强度
σ
c
及其交互作用对单轴抗压强度
UCS
影响显著,应用响应面法计算分析得出的细观参数的模拟值与试验值误差绝对值小于7%,且二者应力应变曲线力学特征相似,宏观破坏形态相同,证明所提出的PBM细观参数标定流程具备科学性和可靠性。
2024,35(2):183-191.[
摘要
](
161
)[
PDF
](
98
)
基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究
郭硕栋
1
, 王晓川
2
, 张耀阳
2
, 陈泽盟
2
为了使多年冻土隧道围岩保持冻结状态,经常选择在隧道衬砌结构中铺设保温隔热层的方法以防止围岩产生冻融破坏。保温隔热层的厚度是影响多年冻土隧道结构的稳定性和工程经济的一个重要参数。针对这一问题,建立了考虑渗流和冰水相变的水-热耦合模型,并将该模型嵌入COMSOL Multiphysics数值软件中加以应用。以青海省某隧道为研究对象,对该隧道洞口段保温隔热层厚度的优化设计进行研究。结果表明:隧道仰拱位置被确定为优化设计的不利位置,隧道开挖在第1年的5月23日温度达到最高,被确定为优化设计的不利时间;不利位置处的最高温度随保温隔热层厚度的增加而下降,通过拟合公式计算出最优隔热层厚度为7.2 cm;在最优保温隔热层厚度下隧道衬砌背后围岩温度均处于0 ℃以下,不会产生冻融破坏。隧道在设计隔热结构时采用7.2 cm的隔热层厚度提高了围岩隧道结构的稳定性。
2024,35(2):192-200.[
摘要
](
162
)[
PDF
](
98
)
不同荷载作用下桥梁摩擦桩承载特性研究
赵立财
1,2
研究桥梁钻孔灌注摩擦桩的承载特性及桩身力学性质的分布规律对桥梁的安全稳定运行具有重要意义。以重庆三店互通式1号桥梁桩基为研究对象,根据桥梁桩基特点设计室内试验,依次进行了灌注摩擦桩单桩承载力、桩身轴力以及侧摩阻力等桩基性能研究,并将试验结果与数值模拟结果以及理论公式计算结果进行对比验证。研究表明:持力层岩性对桥梁灌注摩擦桩桩顶沉降量存在影响,持力层岩土性能越高,则桩顶沉降量越小;桩身轴力及摩阻力的变化幅度均随着桩顶荷载的增加呈先增大后减小的规律,且桩身中部所受到的摩阻力最大;经理论公式和有限元分析的验证,本次试验结果整体上偏差率较小,3种分析计算方法均可较好地得出灌注摩擦桩桩身轴力变化规律。研究结果可为桥梁运营后期的病害防治提供重要的理论支撑。
2024,35(2):201-206.[
摘要
](
160
)[
PDF
](
102
)
我国农田径流污染及其控制技术研究进展
张兆鑫
1,2
, 孙婴婴
1,2
, 刘 哲
1,2
, 卢 楠
1,2
以农田流失的氮磷为主要来源的农业面源污染已成为制约我国农业高质量发展的重要因素。针对农田径流污染发生规律及阻控方法等问题,剖析了影响农田径流污染的关键要素,系统梳理了以“源头减量-过程阻断-末端净化”为主体思路的农田径流污染控制技术,分析了不同种类技术措施在实际应用中的优缺点及限制因子。指出未来应进一步加强农田径流污染的监测并建立风险评估模型,深入探究以施肥优化为主、多种手段为辅的农田径流污染源头控制体系,提升农田径流污染处理设施对污染物的净化能力,建立适用性强的集约化农区面源污染绿色低碳综合防控技术模式,为农业面源污染控制提供理论基础和技术支撑。
2024,35(2):207-216.[
摘要
](
156
)[
PDF
](
96
)
凸台类型对离散型流道叠片过滤器水头损失的影响
金嫣婧
1,2,3
, 刘宁宁
1,2,3
, 张金珠
1,2,3
, 王振华
1,2,3
, 张继红
1,2,3
, 李 淼
1,2,3
, 李云霞
3,4
离散型流道叠片过滤器是一种水头损失相对较小的新型叠片过滤器,其叠片表面均匀分布的凸台结构是影响叠片过滤器水头损失的主要因素之一。为探明凸台类型对内部流场的影响并进一步降低离散型流道叠片过滤器的水头损失,通过物理试验与数值仿真,对比分析了初始的右三角形和优化新增的菱形、椭圆形、上三角形、下三角形等共5种凸台类型的离散型流道叠片过滤器的水头损失及流场分布特征。结果表明:将离散型流道叠片过滤器凸台类型设置为下三角形有利于减小水流主流区与凸台边壁的接触长度和凸台间湍动能强度,降低离散型流道叠片过滤器的水头损失;与初始右三角形凸台相比,4种优化的凸台与主流区接触长度的降幅为9.61%~36.73%,最大湍动能的降幅为25.87%~49.96%,其中下三角形凸台降幅分别为29.99%和49.96%;根据模拟计算可得右三角形凸台流道间水头损失系数最大,下三角形凸台流道间水头损失系数最小,其能量转换效率最高;清水条件下,下三角形凸台离散型流道叠片过滤器水头损失相比初始离散型流道叠片过滤器降低了14.89%~21.93%。研究结果可为离散型流道叠片过滤器的结构优化提供参考。
2024,35(2):217-224.[
摘要
](
160
)[
PDF
](
98
)
主管单位:
中华人民共和国教育部
主办单位:
西北农林科技大学
主 编:
蔡焕杰
副主编:
左其亭 胡笑涛 孙世坤
执行主编:
吴守军
地 址:
陕西杨凌西农路22号西北农林科技大学北校区
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标准刊号:
ISSN 1672-643X
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