(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
基于GIS的干旱区分布式产汇流过程模拟系统的研建
7
活性炭为载体的好氧颗粒污泥培养及性能研究
8
半干旱半荒漠地区沙柳周边土壤水分分布规律研究
9
基于SPOT-VGT数据的洞庭湖水体面积变化分析
10
黄河小北干流河段揭河底规律分析
11
城市水资源需求量变化趋势预测模型及应用
12
干旱区高盐度潜水蒸发试验研究
13
污泥制取脱氮除磷材料的配比试验研究
14
陕北地区年降水量频率分布参数估算研究
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
全球气候变化对中国淡水资源及...
3
城市用水量预测方法及应用比较...
4
基于层次分析法的渭河流域水环...
5
基于模糊分析法的水资源承载力...
6
中国水资源现状分析与可持续发...
7
基于熵权的灰色关联分析模型及...
8
汉江上游流域水文特性分析
9
气象、水文干旱指数计算方法研...
10
改进密切值法在水环境质量评价...
11
我国非点源污染研究中输出系数...
12
石羊河流域水资源利用与节水农...
13
生态河流缓冲带构建技术初探
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(7716)
2
基于GIS和SWMM模型的城市暴雨积水模拟(6633)
3
GIS及SWMM模型在防洪保护区内涝模拟中的应用(5441)
4
新安江上游生态系统产水服务及价值(4888)
5
TDR法、干烧法及烘干法测定土壤含水量的比较研究(2662)
6
高地应力区层状围岩斜竖井施工爆破数值模拟(2661)
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(2593)
8
基于水位/流量反推法的资料匮乏地区临界雨量研究(2491)
9
“生态水文学”学科发展和研究方法概述(2376)
10
仿真流域的总氮模拟——SPARROW模型应用方法研究(2316)
11
基于Morris的SWMM水质参数灵敏度分析与应用(2216)
12
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(2184)
13
基于ABAQUS的边坡降雨入渗边界的开发及其验证(2177)
14
基于GIS的干旱区分布式产汇流过程模拟系统的研建(2168)
15
强夯作用下土体动力特性的数值模拟(2134)
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
2011
2012
2013
2014
2015
2016
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2018
2019
2020
2021
2022
2023
到
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
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2015
2014
2013
2012
2011
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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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2023年第34卷第6期目录 刊出日期:2023年12月
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基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析
秦 西
1
, 张 羽
1
, 马军霞
1
, 左其亭
1,2
2023,34(6):1-9.[
摘要
](
540
)[
PDF
](
177
)
基于不同相似度方法的秦岭北麓典型流域相似度研究
张 帅
1
, 黄领梅
1
, 张高锋
2
2023,34(6):10-15.[
摘要
](
322
)[
PDF
](
140
)
基于点-面两层结构的复杂网络方法评估海河流域水网连通性
李发文
1
, 赵宇瑶
1,2
2023,34(6):16-26.[
摘要
](
290
)[
PDF
](
136
)
抚河流域气象干旱向水文干旱传播的影响机制研究
郑金丽
1
, 周祖昊
1
, 刘佳嘉
1
, 严子奇
1
, 李国文
2
, 王钦钊
2
2023,34(6):27-34.[
摘要
](
254
)[
PDF
](
126
)
西安市城镇居民阶梯水价优化及节水效果研究
郝有茹
1,2
, 杨 柳
1,2
, 朱记伟
1,2
, 李晟彤
3
, 王 兵
1,2
2023,34(6):35-43.[
摘要
](
338
)[
PDF
](
119
)
基于水文要素过程的流域地下水与地表水交换径流成分定量分析
王万杰
1
, 季柯妍
1
, 刘 光
2
, 牛欣怡
1
, 陈 静
3
, 刘 波
1
, 束龙仓
1
, 鲁程鹏
1
2023,34(6):44-51.[
摘要
](
362
)[
PDF
](
110
)
短程硝化-强化生物除磷序批式反应器处理畜禽养殖废水
王 莉
1
, 秦 璐
2
, 黄梦博
2
, 曹 瑞
2
, 郑 兴
2,3
, 王东琦
2,3
2023,34(6):52-60.[
摘要
](
148
)[
PDF
](
91
)
缺资料地区多源降水产品适用性评价——以巴西巴拉那河为例
吕振豫, 李梦杰, 梁犁丽, 刘志武, 刘 琨
2023,34(6):61-68.[
摘要
](
199
)[
PDF
](
114
)
河道束窄段对上游洪水过程特性的影响
董美君
1
, 侯精明
1
, 王 添
1
, 马勇勇
1
, 张 晔
1
, 张 凡
1
, 谭显伦
2
, 杨 磊
3
, 杨祎玲
3
2023,34(6):69-78.[
摘要
](
234
)[
PDF
](
112
)
1994—2021年陕西省水资源分布演变特征
韩昕泽, 宋松柏, 孟 雪, 范良玉, 彭政博
2023,34(6):79-87.[
摘要
](
292
)[
PDF
](
125
)
基于DPSIR-TOPSIS及耦合协调度的安徽水资源承载力的时空变化
温 芮
1,2
, 石晓昕
1,2
, 钱 会
1,2
2023,34(6):88-97.[
摘要
](
133
)[
PDF
](
96
)
大底坡下“H”型竖缝式鱼道池室水力特性数值研究
邓 斌
1,2,3
, 徐 拓
1
, 黄姣凤
1
, 瞿超雄
4
, 张家强
1
, 蒋昌波
1,2,3
2023,34(6):98-107.[
摘要
](
269
)[
PDF
](
108
)
基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制
王康平
1
, 葛鹏江
1
, 段乃欣
1
, 王吉利
1
, 吕金历
1
, 刘 梦
2
, 王 斌
3
2023,34(6):108-114.[
摘要
](
169
)[
PDF
](
101
)
U形渠道弧底平板闸门水力性能研究
张宽义
1
, 康亚腾
1
, 胡明宇
2
, 王世隆
2
2023,34(6):115-123.[
摘要
](
240
)[
PDF
](
132
)
絮凝剂作用下黏性细沙絮凝沉降规律研究
李青芝
1
, 张根广
1
, 孟若霖
2
, 王玺玥
1
2023,34(6):124-129.[
摘要
](
270
)[
PDF
](
105
)
橡胶改性碳纤维-多壁碳纳米管水泥复合材料性能试验与分析
张俊涛, 戚颖楠, 杨友志, 柯 雨, 张梦溪
2023,34(6):130-138.[
摘要
](
145
)[
PDF
](
100
)
新疆伊犁湿陷性黄土输水渠道湿陷变形特性及影响因素分析
邓洪力
1
, 姜海波
1,2
, 侍克斌
2
, 赵海姣
3
2023,34(6):139-146.[
摘要
](
223
)[
PDF
](
109
)
工程尺度堆石混凝土抗压性能试验研究
罗 滔
1,2,3
, 颜 景
1
, 张天祺
1
, 金 峰
3
, 周 虎
3
, 周琦莙
4
2023,34(6):147-155.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
97
)
长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究
蔡付林, 周 骏, 周建旭, 樊子凯
2023,34(6):156-163.[
摘要
](
202
)[
PDF
](
103
)
外海大回淤沉管隧道沉降影响因素敏感性分析
岳夏冰
1
, 吴定意
1
, 王奕丁
1
, 江 黎
2
2023,34(6):164-172.[
摘要
](
217
)[
PDF
](
103
)
基于改进G2-CRITIC-TOPSIS模型的寒区明渠冻害风险评估
熊志豪
1,2
, 肖 旻
1,2
, 吴 浪
1,2
, 杨晓松
3
, 崔 浩
1,2
2023,34(6):173-181.[
摘要
](
168
)[
PDF
](
94
)
考虑邻近建筑物影响的内撑式排桩基坑支护局部破坏研究
曹卫平
1,2
, 罗龙平
1
, 赵 敏
3
, 赵 呈
1
2023,34(6):182-189.[
摘要
](
229
)[
PDF
](
104
)
基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析
常鹏飞
1
, 李佳乐
2
, 门飞跃
3
, 李亚军
1
, 李建光
4
, 李瑞杰
5
, 张 彬
1
2023,34(6):190-199.[
摘要
](
204
)[
PDF
](
98
)
土壤水分阈值对北疆膜下滴灌棉花生长、耗水规律及产量的影响
高 瑞
1,2
, 陈志卿
3
, 洪 明
1,2
, 景彦强
1,2
, 陈杏子
1,2
2023,34(6):200-209.[
摘要
](
167
)[
PDF
](
103
)
黄土中铜铅金属的电动迁移及强化去除机理研究
王艺涵
1,2
, 胡文乐
1,2
, 郑文杰
1,2
, 文少杰
1,2
2023,34(6):210-219.[
摘要
](
213
)[
PDF
](
97
)
基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析
秦 西
1
, 张 羽
1
, 马军霞
1
, 左其亭
1,2
水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明:2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10
8
m
3
,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。
2023,34(6):1-9.[
摘要
](
540
)[
PDF
](
177
)
基于不同相似度方法的秦岭北麓典型流域相似度研究
张 帅
1
, 黄领梅
1
, 张高锋
2
为了更准确地进行流域相似识别,为无资料流域寻找合适的参证流域来估算其水资源状况。以陕西省西安市秦岭北麓5个典型流域为研究对象,通过提取其气候、下垫面和径流三方面的9个特征因子,结合变异系数法赋权,采用加权余弦相似度和加权欧氏距离相似度分别计算流域之间的相似度,再采用新安江模型进行参数移植验证。结果表明:加权余弦相似度准确性优于加权欧氏距离相似度,较适宜于研究流域的相似度计算。研究成果可为该地区的径流量估算和水资源开发利用等提供科学参考。
2023,34(6):10-15.[
摘要
](
322
)[
PDF
](
140
)
基于点-面两层结构的复杂网络方法评估海河流域水网连通性
李发文
1
, 赵宇瑶
1,2
河湖水系连通是指通过修建渠道、挖掘河道、改造湖泊等方式,将不同河流、湖泊之间相互连接起来,形成一个相互衔接的水系网络。基于复杂网络方法,从节点和子流域两个层面对海河流域水网的连通性进行分析。在子流域层面,用平均度指标评价流域连通度,用网络直径等指标辅助分析流域整体水系连通情况;在单个节点层面,用度指标、中介中心性指标分析流域水系各节点连通度的分布情况,实现了节点微观与流域宏观的结合。同时,引入聚类系数指标,获得每个子流域河网的空间分布特征。通过对研究结果的合理性评估,认为应用复杂网络方法能全面分析流域水系特征及连通情况,具有良好的应用前景。
2023,34(6):16-26.[
摘要
](
290
)[
PDF
](
136
)
抚河流域气象干旱向水文干旱传播的影响机制研究
郑金丽
1
, 周祖昊
1
, 刘佳嘉
1
, 严子奇
1
, 李国文
2
, 王钦钊
2
气象干旱是水文干旱发生的前兆,探究影响气象干旱向水文干旱传播的主要因素对建立有效的基于气象干旱的水文干旱监测预警具有重要意义。以抚河流域为例,采用标准化降水指数和标准化径流指数分别评估气象干旱和水文干旱,并构建基于流域分布式二元水循环模型的干旱传播评估方法,采用多因素综合影响贡献量分解法量化气候变化和人类活动对干旱传播变化的贡献。结果表明:建立的抚河流域分布式二元水循环模型模拟流域出口断面流量的纳什效率系数大于0.85,相对误差在5%之内;气象干旱向水文干旱传播关系变化的时间是1980s—1990s。相对于1956—1990年,1991—2019年气象干旱向水文干旱的传播率降低了8.3%;在气象干旱向水文干旱传播的影响中,气候变化的减缓作用占主导地位,贡献量为-9.9%;其次是人类活动的加剧作用,贡献量为1.6%;降水作为干旱的主要致灾因子,变化期增加了144.3 mm,这对于减弱气象干旱向水文干旱传播的敏感性起到主要作用。
2023,34(6):27-34.[
摘要
](
254
)[
PDF
](
126
)
西安市城镇居民阶梯水价优化及节水效果研究
郝有茹
1,2
, 杨 柳
1,2
, 朱记伟
1,2
, 李晟彤
3
, 王 兵
1,2
阶梯水价对于抑制城镇居民不合理用水具有重要现实意义。为了更好地发挥其杠杆作用,分析了西安市现行阶梯水价情况,采用供求关系定价模型,测算了2000—2020年水价、人均用水量及人均可支配收入的相关性和弹性系数,从用水量标准、居民接受度、加大阶梯水价级差、水费支出系数角度设计了4种阶梯水价优化方案,分析其节水效果,预测了未来几年水费支出系数。结果表明:西安市水费支出系数较小,阶梯水价应适当提高;水价、人均用水量与人均可支配收入存在显著的相关性,水价和人均可支配收入的弹性系数分别为-0.476、0.329;4种阶梯水价优化方案的一阶水价提升范围为0.71~1.30元/m
3
,均能在不同程度发挥节水作用,其中方案4阶梯水价提升幅度最高,节水效果最佳,方案1和方案3从城市居民生活用水标准出发,适度提高水价,节水效果居中,方案2阶梯水价及水量调整幅度较小,节水效果较差;长期保持同一水价,水费支出系数会逐渐减少。研究成果可为城镇居民阶梯水价改革提供参考。
2023,34(6):35-43.[
摘要
](
338
)[
PDF
](
119
)
基于水文要素过程的流域地下水与地表水交换径流成分定量分析
王万杰
1
, 季柯妍
1
, 刘 光
2
, 牛欣怡
1
, 陈 静
3
, 刘 波
1
, 束龙仓
1
, 鲁程鹏
1
流域地表水-地下水相互作用中包括枯水季节深层地下水向河流稳定补给的基流,降雨入渗后形成的快速与慢速壤中流和洪水时期河道水位抬升引起的地表水补给地下水。目前对于地下水-地表水交换量的组成并没有清晰的定义,已有的水文实验和模拟方法不能准确辨析地下水-地表水交换组分。利用水文要素过程线,提出了综合新安江水文模型、改进马斯京根-康格(Muskingum-Cunge, MC)法和基流分割方法的技术框架,研究地下水-地表水交换量的组成情况,并以婺源江小流域出口断面为例进行了方法应用。研究结果表明:婺源江小流域的地下水-地表水交换量占出口断面总径流的43.54%~54.66%。饱和带中的浅层地下水占出口流量的8.41%~10.57%;降雨下渗进入浅层土壤补给河道的水流占6.81%~20.59%;深层地下水的稳定补给量占河道总径流的23.34%~26.54%。本研究提出了可以精细化辨析地下水-地表水交换分量的技术框架,结果可为类似流域水资源保护与管理提供理论依据。
2023,34(6):44-51.[
摘要
](
362
)[
PDF
](
110
)
短程硝化-强化生物除磷序批式反应器处理畜禽养殖废水
王 莉
1
, 秦 璐
2
, 黄梦博
2
, 曹 瑞
2
, 郑 兴
2,3
, 王东琦
2,3
畜禽养殖废水有机物水质水量变化大,有机物、氨氮与磷的浓度较高,直接排放会严重危害环境。通过构建厌氧-好氧序批式反应器(SBR)处理预酸化畜禽养殖废水,分析了不同进水负荷条件下反应器对污染物的去除性能和微生物群落结构的变化规律。结果表明:SBR反应器对高负荷进水中TN、PO
3-
4
—P和COD的平均去除率可分别达到64.5%、97.5%和94.5%。反应器出现NH
+
4
—N和NO
2
—N亚硝酸同时积累的短程硝化现象,这可能与高进水负荷对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的活性和种群的影响有关。与乙酸盐相比,以丙酸盐作碳源时污泥的强化生物除磷活性更高。随着进水负荷的增大,聚糖菌(GAOs)的相对丰度明显升高。四联球状菌(
Tetrasphaera
)为反应器中始终占优势的聚磷菌(PAOs),对反应器除磷性能有重要贡献。在高有机负荷条件下,SBR内PAOs与GAOs之间不存在明显的底物竞争关系,系统脱氮除磷性能未受影响。
2023,34(6):52-60.[
摘要
](
148
)[
PDF
](
91
)
缺资料地区多源降水产品适用性评价——以巴西巴拉那河为例
吕振豫, 李梦杰, 梁犁丽, 刘志武, 刘 琨作为地面站降水监测的补充,以卫星遥感为代表的多源降水产品是准确识别区域特别是缺资料地区降水分布的关键。从时间和空间两个维度,以决定系数(
R
2
)、纳什效率系数(
NSE
)和相对误差(
RE
)为评价指标,以地面站实测降水信息为参照,比较评估了CFSv2、ERA5和基于改进model-X knockoffs的随机森林方法遥相关建模形成的降水产品(TPP)在巴西巴拉那河上游流域降水信息识别中的适用性。结果表明:TPP和ERA5预测研究区降水量与实测值拟合精度高于CFSv2产品。时间上,交叉时段3种典型降水产品计算研究区的面雨量与实测值拟合
R
2
和
NSE
均表现为ERA5>TPP>CFSv2,其中,CFSv2产品存在计算的面雨量较实测值偏大问题,拟合
RE
为28.2%;ERA5则相反,与实测值拟合
RE
为-10.3%;TPP产品计算的面雨量与实测值拟合
RE
最小,仅为0.33%。空间上,3种产品与遴选气象站点实测降水量拟合
R
2
和NSE
表现为ERA5>TPP>CFSv2,
|RE|
则表现为TPP
2023,34(6):61-68.[
摘要
](
199
)[
PDF
](
114
)
河道束窄段对上游洪水过程特性的影响
董美君
1
, 侯精明
1
, 王 添
1
, 马勇勇
1
, 张 晔
1
, 张 凡
1
, 谭显伦
2
, 杨 磊
3
, 杨祎玲
3
为了研究束窄河段对洪水演进过程特征的影响,采用二维全水动力模型GAST模拟了束窄段河道洪水过程,通过理想河道和灞河上游实际河道分析了河道束窄程度与洪水特性间的定量关系。结果表明:束窄断面形状对洪水过程特征中水深、流速影响的大小依次为V形>U形>梯形>矩形。断面形状相同时,束窄程度越大对水深和流速影响越大。河道束窄段上游水位壅高,下游水位相对降低但流速更大。扩宽河道束窄段可以降低上游水位及上下游流速差。在“8·19”洪水下,灞河束窄河段束窄程度降低时(原河道束窄程度为64.4%,河道疏浚后束窄程度分别为55.6%、46.7%、37.8%),上游最大水深分别减小0.669、0.985和1.066 m,上下游流速差分别减小0.702、1.592、2.550 m/s。洪量越大则河道水位越高、流速越大,束窄程度变化对水位和流速变化的影响也越大。将“8·19”洪水进行缩放入流情况下,原始河道最大水深分别为2.177、2.778、3.618 m,束窄程度为37.8%时最大水深减小至1.866、2.367、3.175 m。通过分析不同束窄程度的束窄段河道洪水过程特性,可为束窄段河道防洪提供参考。
2023,34(6):69-78.[
摘要
](
234
)[
PDF
](
112
)
1994—2021年陕西省水资源分布演变特征
韩昕泽, 宋松柏, 孟 雪, 范良玉, 彭政博研究陕西省和城市水资源分布演变特征可为研究区水资源管理提供依据。运用经验模态分解(EMD)方法、M-K检验法、小波变换、空间自相关分析方法,探究1994—2021年研究区不同尺度下水资源的时空演变规律。结果表明:全省尺度下陕西省水资源总量和地表水资源量呈现先减少后增大的不显著增长趋势,水资源趋势变化突变点主要出现在2004年前后,主要存在6和16 a的周期,地下水资源量呈现下降趋势,存在3个周期。分区尺度下,陕北地区演变特征较为独特,其余地区与全省水资源变化特征相似。城市尺度下,延安市水资源演变规律较为独特,关中地区不同城市水资源演变规律呈现东西差异。陕西省水资源分布存在空间集聚特征,陕南地区城市间出现热点集聚,关中地区北部及陕北地区出现冷点集聚,且集聚程度呈增加趋势。研究结果可为陕西省水资源安全及黄河流域生态保护与高质量发展提供科学依据。
2023,34(6):79-87.[
摘要
](
292
)[
PDF
](
125
)
基于DPSIR-TOPSIS及耦合协调度的安徽水资源承载力的时空变化
温 芮
1,2
, 石晓昕
1,2
, 钱 会
1,2
为加快产业承接步伐,将安徽打造成长三角高质量承接产业转移的优选地,保障安徽省水资源的可持续开发利用十分重要。本研究依据安徽省2010—2020年的相关数据指标,结合安徽省实际发展状况,基于DPSIR-TOPSIS模型选取22个评价指标构建评价体系,通过障碍度模型分析影响安徽省水资源承载力的主要因素及障碍度。采用空间自相关法分析安徽省各市水资源承载力的关联程度,采用耦合协调度模型分析各子系统间的耦合协调度。结果表明:安徽省水资源承载力指数从0.326 9上升至0.728 6,呈向好趋势;影响水资源承载力的主要子系统为压力系统和影响系统,影响因子主要是自然保护区面积、工业废水排放量、工业SO
2
排放量,障碍度分别占比14.80%、10.61%、8.68%;安徽省耦合协调度较为稳定,处于濒临失调状态;安徽省各市水资源承载能力整体向好,但内部空间差异较明显。加强安徽省水资源承载力的关键在于提高生态环境治理水平,研究结果可为安徽省未来水资源配置和高效利用提供科学依据。
2023,34(6):88-97.[
摘要
](
133
)[
PDF
](
96
)
大底坡下“H”型竖缝式鱼道池室水力特性数值研究
邓 斌
1,2,3
, 徐 拓
1
, 黄姣凤
1
, 瞿超雄
4
, 张家强
1
, 蒋昌波
1,2,3
竖缝式鱼道作为一种生态补偿工程可有效缓解水利工程对鱼类洄游造成的不利影响,研究合理参数下竖缝式鱼道水力特性对建设经济有效型鱼道具有重要意义。基于物理模型试验与三维数值模拟相结合的方法,在大底坡1∶20情况下,系统分析了9种池室长宽比的“H”型竖缝式鱼道流场分布及水力特性。结果表明:不同池室长宽比下主流均呈“S”型,主流流速最大衰减率为46.4%~61.3%;池室长宽比
L∶B
=10∶8为大底坡“H”型竖缝式鱼道最佳池室长宽比,该方案池室内水流流态较好,主流向右侧弯曲且曲率最大,存在较大范围的低紊流区,且满足鱼道单位体积消能率的要求,有利于鱼类洄游上溯。研究结果可为大底坡下“H”型竖缝式鱼道参数选取与水力优化设计提供参考依据。
2023,34(6):98-107.[
摘要
](
269
)[
PDF
](
108
)
基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制
王康平
1
, 葛鹏江
1
, 段乃欣
1
, 王吉利
1
, 吕金历
1
, 刘 梦
2
, 王 斌
3
针对抽水蓄能机组调节系统PID控制器参数整定困难问题,提出了一种基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组PID控制策略。首先,构建了小波动情况下带有时滞的抽水蓄能机组调节系统的数学模型。其次,提出了一种融合自适应分数阶微积分与自适应更新步长的改进天牛须搜索算法。然后,采用改进天牛须搜索算法、天牛须搜索算法与粒子群算法,分别设计调节系统在空载与负荷情况下的PID控制器。最后,使用各个算法优化的PID控制器进行调节系统的空载频率扰动与负荷波动工况仿真实验。结果表明:所提出算法可以整定出最为合适的PID控制器参数,在不同时滞作用下调节系统均取得更好的控制效果。该研究为抽水蓄能机组调节系统PID控制器的设计提供了新思路。
2023,34(6):108-114.[
摘要
](
169
)[
PDF
](
101
)
U形渠道弧底平板闸门水力性能研究
张宽义
1
, 康亚腾
1
, 胡明宇
2
, 王世隆
2
为解决灌区U形渠道缺少流量测控设施的问题,根据U形渠道断面尺寸设计一种弧底平板闸门,由闸板和闸墩组成。设计1 ∶1、2 ∶3、1 ∶2共3种收缩比的闸门,采用原型试验和数值模拟相结合的方法研究弧底平板闸门的水力性能。结果表明:不同收缩比的闸门水面线变化规律基本一致,但水头损失随着收缩比的减小而增大。优选收缩比为1 ∶1的弧底平板闸门作为U形渠道测控设施,建立闸孔出流测流公式。通过Flow-3D软件得到渠道弧底平板闸门上、下游断面水流流速和佛汝德数沿程分布规律,不同开度下的闸前流速分布规律一致,最大流速位于中垂线处自由水面中心以下区域。闸门上游佛汝德数小于0.5,符合测流条件,下游佛汝德数最大值的区域集中于闸后贴近渠壁两侧的自由水面。研究结果可作为U形渠道测控设施的设计和优化提供依据。
2023,34(6):115-123.[
摘要
](
240
)[
PDF
](
132
)
絮凝剂作用下黏性细沙絮凝沉降规律研究
李青芝
1
, 张根广
1
, 孟若霖
2
, 王玺玥
1
细颗粒泥沙广泛分布于河流、水库、河口及海岸水体中,其絮凝沉降及输移规律是泥沙运动力学中一个重要课题。采用自制沉降实验装置,实验观测了不同絮凝剂浓度、不同浓度黏性细颗粒泥沙的絮凝沉降过程,分析研究了黏性细沙絮凝沉降规律。结果表明:聚合氯化铝(PAC)絮凝剂比较稳定,PAC溶液浓度对不同泥沙浓度絮团沉速的影响均较小,最佳投放浓度可统一采用0.08 g/L。阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂对泥沙浓度的反应最为敏感,絮凝剂最佳投放浓度随着泥沙浓度的变化分为3个稳定段和2个敏感段,稳定段CPAM最佳投放浓度分别为0.08、0.10和0.12 g/L,敏感段CPAM最佳投放浓度可采用区间插值方法选取。阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)絮凝剂最佳投放浓度随着泥沙浓度的变化分为2个稳定段和1个敏感段,稳定段APAM最佳投放浓度不随泥沙浓度的变化而变化,分别为0.08和0.10 g/L,敏感段APAM最佳投放浓度可采用区间插值方法选取。絮凝剂APAM的絮凝效果最好,絮凝剂CPAM的絮凝效果次之,絮凝剂PAC的絮凝效果较差。
2023,34(6):124-129.[
摘要
](
270
)[
PDF
](
105
)
橡胶改性碳纤维-多壁碳纳米管水泥复合材料性能试验与分析
张俊涛, 戚颖楠, 杨友志, 柯 雨, 张梦溪水泥基复合材料已推广应用于水利工程中,探究其耐久性能是保证高寒地区高混凝土坝安全的关键。将碳纤维与多壁碳纳米管双导电相填料加入水泥材料,从导电性能、力学性能和抗冻性能3个方面研究其作用效果。同时,为充分利用废弃资源,将废弃轮胎制备成橡胶集料加入试件用于力学性能和抗冻性能的试验分析。试验结果表明:当碳纤维与多壁碳纳米管掺量为0.25%时,导电相填料对水泥复合材料的电阻率改变最为明显,在掺量为0.3%时复合材料的电阻率最低,同时,不同外加电场对电阻率的影响可以忽略不计;当碳纤维和多壁碳纳米管的掺量为0.3%、橡胶掺量为30%时,复合材料的抗冻性能最佳,此时,力学性能也满足工程应用需求,抗折和抗压强度分别超过7 MPa和30 MPa。研究结果为提升高寒地区混凝土结构的性能提供了新的技术手段。
2023,34(6):130-138.[
摘要
](
145
)[
PDF
](
100
)
新疆伊犁湿陷性黄土输水渠道湿陷变形特性及影响因素分析
邓洪力
1
, 姜海波
1,2
, 侍克斌
2
, 赵海姣
3
为探究新疆黄土地区输水渠道建设中的土体湿陷性问题,以新疆伊犁某输水工程所处黄土地区为研究对象,采取室内试验的方法,对渠道横向和纵向的土样进行物理性质试验,分析伊犁黄土的湿陷性特征、变化规律及湿陷性影响因素。研究结果表明:黄土湿陷性沿输水渠道横断面呈现出左侧渠堤湿陷性较右侧强的特点,左侧渠堤在地表以下约13 m处仍具有轻微湿陷性;渠道纵向黄土湿陷性特点主要表现为以桩号里程75 km为界,分界线以东区域黄土湿陷性较强,分界线以西区域黄土湿陷性较弱;孔隙比与湿陷系数呈正相关,含水率和液、塑性指数与湿陷系数呈负相关,黄土的含水率、孔隙比以及液、塑性指数等物理性质指标均会对其湿陷性产生影响。研究成果可为湿陷性黄土地区渠道等输水工程的建设提供参考。
2023,34(6):139-146.[
摘要
](
223
)[
PDF
](
109
)
工程尺度堆石混凝土抗压性能试验研究
罗 滔
1,2,3
, 颜 景
1
, 张天祺
1
, 金 峰
3
, 周 虎
3
, 周琦莙
4
随着建设的堆石混凝土坝坝高的不断增加,高坝对堆石混凝土坝的性能指标提出了更高要求,开展工程尺度(边长900 mm及以上)堆石混凝土抗压性能室内试验,对探究堆石混凝土坝的真实抗压性能具有理论和实践意义。本文制作了边长为900 mm的自密实混凝土(SCC)和堆石混凝土(RFC)立方体试件,探索了工程尺度RFC抗压性能室内试验方法。结果表明:使用钢板厚度为10 mm的钢模制作边长为900 mm的立方体试件是可行的;SCC和RFC立方体试件都呈现“X”型破坏形态,RFC立方体试件内部存在SCC的破坏、SCC和堆石结合面的破坏、堆石的破坏3种破坏类型;边长为900 mm的RFC、SCC立方体试件的抗压强度分别是标准立方体试件的抗压强度的76%、67%;边长为900 mm的RFC立方体试件抗压强度相比于SCC立方体试件增长了12.50%。该种室内试验方法不仅丰富了工程尺度堆石混凝土的试验数据,而且能为后续相关力学试验和堆石混凝土坝的设计与施工提供参考依据。
2023,34(6):147-155.[
摘要
](
171
)[
PDF
](
97
)
长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究
蔡付林, 周 骏, 周建旭, 樊子凯为研究采用集中供水布置型式的长引水道高水头电站蜗壳进口端内水压力极值工况及其内在影响机理,在相同上下游水位的前提下,以有压输水系统瞬变流分析的特征线法(MOC)为基础,融合跟踪机组运行轨迹的单纯形寻优法以及系统状态方程,对单台和两台机组在不同负荷时的甩荷工况进行过渡过程数值模拟计算。结果表明:单机、两机以20%额定功率运行甩荷后易发生首相水锤,为蜗壳进口断面内水压力的极值工况。蜗壳进口端内水压力极值出现在导叶小开度运行时甩部分负荷的工况。蜗壳进口断面内水压力初始值和极值大小与机组负荷相关,机组初始出力越少,引水系统中水头损失越小,蜗壳进口端初始压力越高,甩荷后该断面内水压力值越高,且部分负荷运行甩荷后压力衰减速度越慢。机组运行方式对蜗壳进口端内水压力值及峰值出现时间有一定影响。研究成果可为同类型水电站的设计和运行维护工作提供参考。
2023,34(6):156-163.[
摘要
](
202
)[
PDF
](
103
)
外海大回淤沉管隧道沉降影响因素敏感性分析
岳夏冰
1
, 吴定意
1
, 王奕丁
1
, 江 黎
2
深海沉管隧道的地基沉降受到多种因素影响,地基沉降过大会直接影响沉管隧道的安全,因此对影响地基沉降的各类施工偏差进行敏感性分析是十分有必要的。以港珠澳沉管隧道地基为研究对象,采用离心模型试验和有限元软件模拟的方法,揭示了天然地基回填再压缩量变化及地基刚度变化的特点,确定了影响港珠澳沉管隧道天然地基纵向沉降的单因素敏感性大小。结果表明:对沉管隧道沉降影响最大的施工偏差因素为基槽超挖与欠挖偏差,影响最小的因素为基槽单边宽度偏差;有基槽超挖与欠挖偏差存在时,组合工况对地基刚度的影响程度达到近50%,且当基槽超挖与欠挖偏差达到极限值时,该因素无论与其他何种敏感因素组合,对沉管隧道沉降特性的影响程度至少为20%;通过对敏感性因素的合理组合,发现纵向区段内最不利工况的分布形式是断面两侧取恒定极值,即非线性变化分布。研究成果可为其他类似工程提供借鉴和参考。
2023,34(6):164-172.[
摘要
](
217
)[
PDF
](
103
)
基于改进G2-CRITIC-TOPSIS模型的寒区明渠冻害风险评估
熊志豪
1,2
, 肖 旻
1,2
, 吴 浪
1,2
, 杨晓松
3
, 崔 浩
1,2
寒区明渠在冬季冻害风险高,影响工程的长期运行安全以及耐久性和稳定性,准确、合理的冻害风险评估至关重要。通过对渠道冻害特征及类型的剖析,并结合现场调研、文献研究和专家咨询,从冻害主体、自然条件、监管与防控3个维度提出15个二级指标构成评价指标体系并对指标等级进行量化。采用改进G2-CRITIC法计算主客观权重,用最小信息熵原理(MIE)进行主客观组合赋权,选取TOPSIS模型确定渠道冻害指标值,最后结合相关规范以及工程实践确定冻害风险等级。以新疆北部某工程为原型,通过现场调查选取4个典型渠段,应用该模型进行冻害风险评估并对不同渠段进行障碍度因子诊断。结果表明:各渠段均存在不同程度冻害风险,评价等级均在Ⅱ级以上,部分渠段出现严重冻害,与实际基本相符。气象、土质条件及水分补给条件所占权重较高、影响较大,是渠道冻害的关键影响因素。不同渠段应结合承灾体自身特性、自然环境状况及监管防控因素进行综合分析,采取有效措施以降低渠道工程冻害风险。本研究可为寒区渠道冻害风险评估提供科学参考和理论依据。
2023,34(6):173-181.[
摘要
](
168
)[
PDF
](
94
)
考虑邻近建筑物影响的内撑式排桩基坑支护局部破坏研究
曹卫平
1,2
, 罗龙平
1
, 赵 敏
3
, 赵 呈
1
基坑开挖与周围环境相互影响,而邻近建筑物对基坑支护体系局部破坏的影响鲜有研究。通过内撑式排桩支护砂土基坑模型试验,研究了坑外有、无建筑物两种情况下基坑开挖、支撑局部破坏和桩后砂土渗漏对内撑式排桩基坑支护体系受力及变形性能的影响。试验结果表明:受邻近建筑物的影响,随基坑逐渐开挖,平行于邻近建筑物长边的支护桩桩顶水平位移增大,而垂直于邻近建筑物长边的支护桩桩顶水平位移减小,同时基坑中部内支撑轴力明显增大,角撑次之,边撑反而减小;邻近建筑物对平行于建筑物长边的支护桩桩身弯矩及反弯点影响较大,而对垂直于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较小;局部内支撑破坏引起的坑外地面沉降较小,而内支撑连续破坏导致坑外地面产生显著沉降,影响范围为0.12~0.23倍开挖深度,同时临近的未失效支撑轴力显著增大,易引发连续破坏;邻近建筑物对平行于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较大,对垂直于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较小。当桩后砂土出现渗漏时,对平行于邻近建筑物长边的支护桩影响更为明显。
2023,34(6):182-189.[
摘要
](
229
)[
PDF
](
104
)
基于随机有限元法的圆形基础沉降最不利波动尺度分析
常鹏飞
1
, 李佳乐
2
, 门飞跃
3
, 李亚军
1
, 李建光
4
, 李瑞杰
5
, 张 彬
1
波动尺度(SOF)是表征土体空间变异性的重要参数,不同的波动尺度可以模拟土体参数的空间变异程度。基于随机有限元(RFEM)和蒙特卡罗模拟,假设弹性模量服从对数正态分布对土体实现非均质性建模,研究不同波动尺度下圆形基础的沉降变形规律。研究结果表明:中心沉降值符合对数正态分布,差异沉降值符合正态分布;随着波动尺度的增加,中心沉降和差异沉降均值基本不变,中心沉降标准偏差先增大最后趋于平缓,差异沉降标准偏差先增大后减少,在其峰值处平均绝对差异沉降达到最大,此时的波动尺度为最不利波动尺度,在勘察数据相对有限的情况下可以对基础沉降概率进行保守估计。
2023,34(6):190-199.[
摘要
](
204
)[
PDF
](
98
)
土壤水分阈值对北疆膜下滴灌棉花生长、耗水规律及产量的影响
高 瑞
1,2
, 陈志卿
3
, 洪 明
1,2
, 景彦强
1,2
, 陈杏子
1,2
为探明北疆地区膜下滴灌棉花主要生育期适宜的土壤水分阈值,在蕾期、花铃期、吐絮期设置了3个土壤水分阈值区间包括(50%~80%)
FC(FC
为田间持水量)、(60%~90%)
FC
和(70%~100%)
FC
组成正交试验,并以当地农户灌溉为对照组(
CK
),定量分析了各生育期土壤水分阈值对棉花生长指标、耗水规律和产量的影响。结果表明:各生育期土壤水分阈值为(50%~80%)
FC
时,W1处理棉花株高、茎粗、叶面积指数(
LAI
)、地表干物质积累量均较CK处理显著降低了26.8%、22.0%、37.1%、14.3%(
p
<0.05),全生育期耗水量较CK处理减少了37.2%。W6处理的单株铃数和籽棉产量均最高(6.41 个、5 848.99 kg/hm
2
),W4处理的水分利用效率(
WUE
)最高(1.28 kg/m
3
),W9处理的单铃重最高(5.41 g),W5处理衣分最高(42.51%),分别较CK处理增加了10.9%、10.1%、21.9%、1.5%、3.1%。基于熵权-TOPSIS的综合评价结果表明W6处理最优,建议北疆地区膜下滴灌棉花蕾期、花铃期和吐絮期土壤水分阈值分别设为(60%~90%)
FC
、(70%~100%)
FC
和(50%~80%)
FC
。
2023,34(6):200-209.[
摘要
](
167
)[
PDF
](
103
)
黄土中铜铅金属的电动迁移及强化去除机理研究
王艺涵
1,2
, 胡文乐
1,2
, 郑文杰
1,2
, 文少杰
1,2
以人工配制的铜铅污染黄土为研究对象,使用性价比更高、二次污染风险更低的电动修复技术,研究污染黄土中铜铅金属离子迁移规律,分析电极材料、阳离子交换膜及酸预处理等单一强化方法对电动力学修复过程中电流、电渗流、pH、电导率、去除效率、离子赋存形态等的影响规律,揭示强化方法的电动修复机理,并在此基础上明确三者联用电动修复强化机理。结果表明:电动土工合成材料(EKG)电极比石墨电极具有更高的电流,同时能够快速释放较多的氢离子和氢氧根离子,在阳极附近提供了酸性环境促进了更多重金属离子的解吸和迁移,从而提高了修复效率,但阴极附近的沉淀导致去除效率较低;阳离子交换膜能够较好地调控阴极附近土壤的pH值,有益于金属离子的解吸,然而阳离子交换膜引起的浓度差极化作用,以及阳离子交换膜表面沉淀现象使电流和电渗流显著降低,限制了去除效率的提高;酸预处理能够降低污染黄土试样pH值,使黄土中黏土矿物、水合氧化物及有机质表面原始的负电荷减小甚至变为正电荷,有助于重金属提前解吸,显著提高电导率,从而提高电流和电渗流,与阳离子交换膜强化效果接近,是一种较为经济的强化手段;EKG电极、阳离子交换膜及酸预处理三者联用能够充分发挥各自的强化机制及优势,可提高电流且降低黄土pH值,避免重金属在阴极附近形成沉淀,促进重金属离子的解吸和迁移,强化电动修复去除效率。研究成果进一步证明了电动修复技术应用于去除黄土中铜铅金属污染的可行性及强化方法联用的有效性。
2023,34(6):210-219.[
摘要
](
213
)[
PDF
](
97
)
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:
徐秋宁
地 址:
陕西杨凌渭惠路23号水科所校区
邮 编:
712100
电 话:
029-87082126
E_mail:
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标准刊号:
ISSN 1672-643X
CN 61-1413/TV
水利学报
万方
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