南水北调与水利科技

2016年第14卷第2期文章目次

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  • 1  水沙变异对黄河三角洲湿地面积演变的影响
    王富强 ,王利娇,彭 勃,郭 文
    2016, 14(2):1-5.
    [摘要](956) [HTML](0) [PDF 846.03 K](1029)
    摘要:
    水沙过程是塑造湿地生态系统结构与功能的重要驱动力,控制着湿地的形成与演化。本文利用1976年-2014年近40年黄河三角洲湿地面积变化的遥感影像数据,系统分析湿地面积、湿地重心和南北区域湿地类型的动态变化进特征。研究结果显示:近40年来黄河三角洲人工湿地面积增加约1 000倍,自然湿地面积呈波动下降趋势,减少约41.9 %;芦苇、滩涂、养殖及盐田湿地等典型湿地面积重心整体由西北向东南方向位移;南北部区域的湿地类型的演变出现呈现较为明显的差异特征,其中北部芦苇湿地、滩涂湿地面积呈减少趋势,南部芦苇湿地面积整体呈增加趋势,滩涂湿地面积先增加后减少。研究结果可为水沙变异条件下黄河三角洲湿地生态系统的保护与修复提供科学依据。
    2  基于物质循环的河道内生态用水价值及其能值评估方法
    吴泽宁,田桂桂,王慧亮
    2016, 14(2):6-10.
    [摘要](1151) [HTML](0) [PDF 647.79 K](975)
    摘要:
    水生生态系统的生态服务价值主要是伴随着水循环、碳循环、氮循环的过程而实现的。水循环伴随的生态服务价值包括调节气候价值、输送价值、水体自净价值;碳循环伴随的生态服务价值包括净初级生产力、生物量;氮循环伴随的生态服务价值包括生物多样性保护价值、水污染损失。针对河道内生态用水不同组分量纲不同,采用能值统一度量水生生态系统生态服务价值,以郑州市水生生态系统为研究对象,计算其2011年生态服务价值为3.16×1020sej,各项服务价值从大到小顺序依次为:输送价值>调节气候>净初级生产力>生物多样性保护>生物量>水体自净>水污染损失,分析其优势和薄弱环节。研究成果可为水生态修复提供决策依据。
    3  水质评价的和谐度方程(HDE)评价方法
    马军霞
    2016, 14(2):11-14.
    [摘要](941) [HTML](0) [PDF 600.29 K](908)
    摘要:
    水质评价是水环境领域一项非常普通的工作,采用的方法有单因子评价方法和综合评价方法。但到底采用单因子评价方法还是综合评价方法,目前没有统一;如何把单因子评价方法和综合评价方法结合起来进行评价,目前还鲜有研究。本文针对水质评价工作,借鉴和谐度方程计算思路,提出和谐度方程(HDE)评价方法,并应用于水质评价(包括单因子评价和综合评价)中。HDE评价方法既可以代替综合评价方法,又可以表达单因子评价方法,即统一了单因子评价方法和综合评价方法。本文详细介绍了HDE评价方法的具体步骤,并举例说明其应用过程。本文研究既拓展了和谐论理论方法体系的研究领域,又促进水质评价方法的统一,并可为其他综合评价所借鉴。
    4  不同降雨水平年条件下旱作玉米面源污染试验研究
    赵 堃,苏保林,管毓堂,周静雯,黄宁波,申萌萌
    2016, 14(2):15-20.
    [摘要](919) [HTML](0) [PDF 639.68 K](900)
    摘要:
    为研究不同降雨水平年旱作玉米农业面源污染流失特征,选取辽河流域昌图县玉米地试验田进行面源污染试验,对比分析了其在2013年丰水年和2014年平水年的面源污染流失规律。结果表明,对所选试验地点(坡度0.5‰,种植玉米),在前期降雨量比较少的条件下,中雨很难产生径流污染,但是在前一场次降雨量较大时,中雨也会导致产流,形成面源污染流失。2013年玉米生长季TN、TP和CODCr的输出系数分别为5.46 kg/hm2、0.57 kg/hm2、25.79 kg/hm2,而2014年的输出系数分别3.14 kg/hm2、0.27 kg/hm2、19.62 kg/hm2,较2013年都有所增加,即丰水年产生的面源污染相对平水年较多。
    5  城市水生态文明建设协调度评价 —以马鞍山市为例
    付晓敏,方国华,黄显峰
    2016, 14(2):21-25.
    [摘要](1044) [HTML](0) [PDF 609.29 K](872)
    摘要:
    基于协同理论构建城市水生态文明建设协调度评价模型,建立包含水安全、水生态、水供用、水管理、水文化及水景观五大子系统的“五位一体”评价指标体系,利用改进模糊层次分析法计算各指标权重,并以马鞍山市为例进行了城市水生态文明建设协调度评价。结果表明,马鞍山市2009年-2013年间城市水生态文明建设协调度稳步提升,2013年协调度为0.798,处于中度协调状态。
    6  基于神经网络的宽浅型湖泊水质反演研究
    岳佳佳,庞博,张艳君,刘佳明
    2016, 14(2):26-31.
    [摘要](830) [HTML](0) [PDF 979.47 K](921)
    摘要:
    城市浅型湖泊治理是城市生态文明建设的重要组成部分。通过对黄石磁湖的IKONOS遥感影像进行预处理,建立了水质参数与卫星波段的多元线性回归模型、BP神经网络模型和RBF神经网络模型。通过比较不同模型的结果,运用可靠模型对整个湖体的COD、NH3-N、TN、TP指标进行反演。结果表明,神经网络模型对于磁湖水质指标的反演结果显著优于多元线性回归模型,其中BP神经网络模型对NH3-N、TP的模拟效果好,RBF神经网络模型对COD、TN的模拟效果较好。
    7  地表水环境污染物受体模型源解析研究与应用进展
    陈锋 ,孟凡生,王业耀 ,张铃松,杨琦
    2016, 14(2):32-37.
    [摘要](1224) [HTML](0) [PDF 616.10 K](1232)
    摘要:
    当前地表水体污染问题严重,准确掌握污染物的来源并从源头上对污染物实施总量控制是实现污染源有效监管的技术依据,也是我国流域污染防治工作的重要技术支撑。本文在对国内外已有的水环境污染源解析技术归纳的基础上,着重对地表水污染物源解析受体模型中的成分/比值法、指纹图谱法、化学质量平衡模型和多元统计法等方法的研究和应用进展情况进行了详细阐述,并对国内外地表水污染物源解析技术存在的问题和应用前景进行了评述和展望,指出当前水环境源解析技术存在的主要问题为:源解析研究的目标污染物相对有限;缺乏完整的技术体系且现有技术的局限性限制了源解析结果的合理化;污染源成分谱的不完整和现有监测手段制约了源解析的研究深度。指出对现有技术的完善与优化为当前研究的热点,各模型间进行综合分析、多元研究、耦合应用为发展趋势。地理信息技术,工程数学方法和分析监测技术的发展将为水环境污染物源解析研究掀开崭新的一页。
    8  川江流域土地利用时空格局动态变化特征
    于志磊 秦天玲 王刚 郝彩莲 耿思敏
    2016, 14(2):38-43.
    [摘要](931) [HTML](0) [PDF 879.21 K](924)
    摘要:
    川江流域是长江上游经济区的核心区,也是国家西部大开发的重要地区,其土地利用变化对国土资源优化布局、生态屏障建设以及下游流域生境保护具有显著作用。该研究以2000年、2005年及2013年3期的土地利用数据为基础,分析了川江流域土地利用变化动态变化特征,并利用植被指数、植被覆盖度变化对研究区土地利用合理性进行评价。结果表明,该流域土地利用类型在数量、结构上都存在明显的分异特征。2000年-2013年综合土地利用动态度0.83 %,表明这期间每年每100 km2土地中有0.83 km2的利用方式发生了改变。研究认为,土地利用类型间的多维向转化是引起土地利用时空分布变化的直接表现形式。2000年-2013年期间植被指数NDVI出现好转现象,表明近13年来川江流域土地利用具有一定程度上的合理性。
    9  种植不同作物对土壤抗剪强度影响分析
    盛思远,刘彦辰,昝学龙,王瑄
    2016, 14(2):44-48.
    [摘要](867) [HTML](0) [PDF 776.29 K](997)
    摘要:
    为了确定不同作物种植对土壤抗剪强度的影响,以辽宁省摩云山小流域为研究对象,分别采集大豆地、玉米地、果树地和果树台田样本等土样。测定土壤含水量,利用直剪法测定土壤黏聚力和内摩擦角,分析同一种作物和不同作物的土壤剪切力与土壤含水量关系以及同一种作物和不同种作物的内摩擦角的关系。结果表明:土壤黏聚力玉米地(49.27kpa)>豆地(38.36kpa)>果树台田(30.00kpa)>果树地(28.36kpa);内摩擦角果树地(25.45°)>豆地(23.26°)>玉米地(20.24°)>果树台田(19.51°);玉米地的剪切力与豆地的剪切力、果树地的剪切力和果树台田的剪切力均有显著性差异;不同作物的土壤黏聚力和土壤含水量进行二次线性分析,拟合度较好。
    10  黄河三角洲湿地芦苇和棉田土壤呼吸试验研究
    王丹,陈永金,裴巍 ,刘加珍
    2016, 14(2):49-54.
    [摘要](959) [HTML](0) [PDF 838.89 K](900)
    摘要:
    为探究温带河口湿地原生芦苇群落和人工棉田群落的土壤碳通量特征及其与各环境因子的关系,利用Li-8100开路式土壤碳通量测量系统对黄河三角洲湿地棉田和芦苇两种植被覆盖下的土壤呼吸速率进行了监测,同时测定了土壤和大气的温度、湿度,分析了两种不同利用方式的土壤呼吸变化规律及相关影响因子。结果表明:棉花群落和芦苇群落样地的土壤呼吸速率日变化曲线均呈不对称的单峰形式,且变化趋势基本相同,在12:00-14:00达到峰值,在6:00-8:00到达谷值,棉田的土壤呼吸高于芦苇地,且平均呼吸速率表现为棉花群落(0.927μmol?m-2?s-1)高于芦苇群落(0.705μmol?m-2?s-1),这证明人为耕作会增加土壤碳通量的释放,导致碳排放量的增加。经相关性分析得出,土壤温度和大气湿度是影响棉花群落和芦苇群落土壤呼吸日变化的主要因素,其中前者对芦苇地影响更大,而后者对棉田的影响更大。
    11  西安市近60年降水量和气温变化趋势及突变分析
    李斌 ,解建仓,胡彦华,姜仁贵
    2016, 14(2):55-61.
    [摘要](1347) [HTML](0) [PDF 839.68 K](2018)
    摘要:
    利用西安市1951年-2008年的降水和气温资料,采用线性拟合、滑动t检验,有序聚类,曼肯德尔法对西安市近60年的降水量、气温等气象水文要素进行变化趋势及突变分析。首先,采用线性拟合与距平百分率研究了西安市降水量和气温的变化趋势,分析了降水日数和降水量变化特征,最后,采用有序聚类、滑动t检验和曼肯德尔对降水量和气温的突变性进行分析。趋势分析结果表明:西安市年降水量总体呈下降趋势,汛期降水占全年降水的58%,降水量的年内分布很不均匀;年平均气温、极端最低气温呈上升趋势。突变分析结果显示:西安市降水量的突变点出现1958、1975和1980年;年平均气温的突变点发生在1993年-1995年之间。
    12  南水北调条件下北京市供水可持续评价
    万文华 ,尹骏翰 ,赵建世,雷晓辉,廖卫红,秦韬
    2016, 14(2):62-69.
    [摘要](999) [HTML](0) [PDF 921.59 K](1095)
    摘要:
    北京市水资源危机已经成为约束城市社会经济发展的重要因素,南水北调中线正式通水后,可以为北京每年平均配水10亿m3。本文以北京市供水系统为研究对象,全面收集全市的供需水及供水配置情况,建立水资源配置WEAP模型,模拟了四种方案,分析评价不同来水情况下2020年北京市供水可持续性,并对供水配置网络做出了适当的修改。研究表明,南水北调中线工程可以显著改善北京市缺水情况,修改后的供水配置网络更利于各类水源的综合利用,保证北京市供水可持续性。
    13  漳卫南灌区农业水资源优化配置研究
    崔 亮,李永平,黄国和,曾雪婷
    2016, 14(2):70-74.
    [摘要](815) [HTML](0) [PDF 787.92 K](943)
    摘要:
    考虑到不确定条件下漳卫南灌区农业水资源管理的复杂性,为了解决当灌区水资源用户供水目标不能满足需求时的水资源优化配置问题,结合LFP模型与TSP模型的优点,开发了一种分式两阶段随机规划模型(FTSP)。选择漳卫南灌区最大控制性工程岳城水库的两个大型供水灌区作为验证实例,模型应用结果表明,不同决策情景所对应的经济效益和缺水风险不同,最优决策实现了经济效益和缺水风险之间的平衡;不同径流水平下,各用户的正常灌溉面积会发生相应变化,高径流水平时所有用户均能得到正常灌溉。
    14  常用免费DEM数据质量分析
    黄平,张行南 ,徐涛,郭乐,王祥
    2016, 14(2):75-81.
    [摘要](1037) [HTML](0) [PDF 864.31 K](990)
    摘要:
    以常用HydroSHEDS void-filled DEM、SRTM、ASTER GDEM等五种DEM数据为研究对象,针对不同流域下垫面地貌形态,采用不同的地貌特征分析方法以及将流域真实水系和模拟河网对比分析等方法,研究了多源DEM数据的质量问题。研究发现ASTER GDEM数据主要问题是噪声大,HydroSHEDS void-filled DEM和SRTM数据的主要问题是存在模糊,噪声、模糊均会降低数据的精度和提取的模拟河网的精度,但从整体上来看,三种DEM数据提取的模拟河网的质量相当。
    15  三河闸近50年泄流变化规律分析
    刘 翠,徐 慧,樊旭,孟灵芳
    2016, 14(2):82-86.
    [摘要](898) [HTML](0) [PDF 821.89 K](825)
    摘要:
    据三河闸水文站1964年-2013年的监测资料,采用线性趋势法、滑动平均法、累积距平法以及Morlet小波分析法,探究多年来三河闸的泄流变化规律。研究结果表明,近50年来三河闸年泄流量呈下降趋势;年泄流变化的主周期是30 a左右,同时存在6 a、14 a时间尺度的变化周期;汛期来水变化的主周期是48 a左右,30 a是第二主周期,同时还存在5 a、10 a的小尺度变化周期。从30 a周期来看,未来8 a三河闸年泄流仍处于相对枯水期,预计2024年开始进入相对丰水期,到2038年左右,丰水期结束。
    16  马斯京根模型改进新思路
    王家彪? 雷晓辉,廖卫红,王浩
    2016, 14(2):87-92.
    [摘要](916) [HTML](0) [PDF 763.71 K](1198)
    摘要:
    马斯京根模型基于水量平衡原理和线性槽蓄假定而建立,模型自提出以来不断得到改进。归纳起来,模型改进思路主要体现在水量平衡微分方程、槽蓄方程以及参数取值三方面。在已有模型改进思路基础上,通过引入组合流量系数,尝试构建新的马斯京根演进模型。模型以同一断面历史多时刻流量线性组合代替槽蓄方程中当前单时刻流量,并采用微分进化算法进行模型参数率定。以滦河大黑汀水库以下至滦县河段为例,分别选取不同量级的10次代表性水流过程进行模拟。结果表明,模型模拟精度较未改进得到了提高。
    17  可利用降雨量Z指数法的西安市气象干旱特征分析
    祁靓雯,,钱会,,高盼盼,
    2016, 14(2):93-98.
    [摘要](921) [HTML](0) [PDF 888.70 K](829)
    摘要:
    根据西安市1951年-2013年气象资料确定可利用降雨量的Z指数以表征气象干旱强度,并将干旱强度划分为7个等级。分析该地区的干旱特征,发现:从季节尺度的长期变化趋势来看,干旱主要出现在春、夏、冬三季,四个季节均向干旱方向发展;西安干旱强度在63年中总体呈上升趋势,20世纪90年代以后干旱频率和强度较之前均有较大提升;从干旱趋势突变分析的结果来看,突变年份为1957和1958年,1965年后只存在向偏旱方向发展的趋势并且在1997年之后更加显著。通过与Palmer指数法和传统Z指数法对西安典型干旱年份的评估结果对比,认为可利用降雨量Z指数法对西安市气象干旱特征的分析具有较强的客观性。
    18  南流江流域降水序列周期特征及变化趋势分析
    卢裕景,郭纯青,代俊峰
    2016, 14(2):99-104.
    [摘要](920) [HTML](0) [PDF 1.47 M](900)
    摘要:
    降水序列的变化规律和变化趋势是流域防洪抗旱时需要考虑的重要问题。本文以北部湾经济区南流江流域为例,尝试利用小波分析和R/S分析方法研究年降水量周期特征和变化趋势。研究结果表明:在短周期范围内,南流江上游流域具有3~8年的主周期,未来年降水量出现减少的趋势;中游流域具有3~8年的主周期,未来年降水量出现增加的趋势;下游流域具有5~8年的主周期,未来年降水量出现增加的趋势。因此,未来短期内南流江干流的防洪重心主要在于中下游流域,需要预防突发性降雨。
    19  河池市近56年来气候变化特征分析
    毕雪丽,张发旺,时坚,许琦
    2016, 14(2):105-110.
    [摘要](1116) [HTML](0) [PDF 870.36 K](934)
    摘要:
    对水、光、热等主要气候因素变化特征有助于全面了解并合理利用当地气候资源,为水资源利用、农业生产规划、生态环境监测等提供依据。基于河池市1958年-2013年气温、降水、日照时数等气候数据,利用线性回归、累积距平法、Mann-Kendall法,分析了该市近56年来气候变化特征,结果显示:年均气温呈显著升高趋势,倾向率为0. 11℃ /10 a,突变点出现在1986年。四季气温升幅不一,以夏、秋季升温幅度最大,且是年均气温升高的主导因素。年降水量以及春、夏、秋季降水量表现为微弱的减少趋势,而冬季降水量微弱增加。全年日照时数以-63.083 h/10 a 的速率显著减少,减少突变点为1970年,1976年之后减少显著。四季日照减幅表现为夏季>秋季>冬季>春季。
    20  基于一维水沙模型的水库冲沙方式优化研究
    戴文鸿 甘珑 冯逸君 陶国武 贾国新
    2016, 14(2):111-117.
    [摘要](928) [HTML](0) [PDF 806.47 K](1103)
    摘要:
    在天然河流上修建水库,破坏了河流水沙原本相对平衡的状态。泥沙进入库区后发生落淤,从而导致水库淤积。在水库的实际运用中,冲沙措施被广泛用于减缓水库的淤积速率。然而,冲沙需要耗费水库较多的水量,影响了水库的综合效益,为此必须协调水库淤积与水库兴利效益之间的关系。在选定合理冲沙水位和冲沙流量范围的基础上,应用一维非均匀流不平衡输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,对多种拟定冲沙方案下该水库的冲沙过程进行长期模拟,计算各方案下水库多年平均淤积量和多年平均发电量等指标,据此选取合适的冲沙方案。结果表明,持续时间较长的低水位冲沙方式的冲沙效果相对较好,能够在一定程度上减缓水库的淤积速率,同时发电量的损失也相对较小。
    21  基于正交试验的双排抗滑桩的土拱效应影响因素研究
    周爱红 何国峰 袁 颖 胡龙虎
    2016, 14(2):118-124.
    [摘要](980) [HTML](0) [PDF 1.01 M](871)
    摘要:
    土拱效应对双排抗滑桩的合理布置和优化设计有重要影响, 而影响土拱效应的因素较多, 本文引入正交试验 的方法, 研究了影响抗滑桩土拱效应的六种因素的主次关系, 以桩边长、桩间距、岩土体性质、泊松比、接触面参数和 排间距六种因素组成六因素五水平的正交实验设计, 基于PLAXIS 有限元软件对抗滑桩的土拱效应进行了数值模 拟。研究结果表明, 桩间距、泊松比和排间距是影响土拱效应主要因素, 岩土体性质、接触面参数和桩边长为次要因 素, 因素间存在耦合作用, 各因素取合适的水平, 土拱效应会得到较好的发挥。
    22  砂质粉土水泥土无侧限抗压强度试验研究
    姚贤华 管俊峰 谢超鹏 韩霄羽
    2016, 14(2):125-130.
    [摘要](1058) [HTML](0) [PDF 1.21 M](1135)
    摘要:
    通过对36组水泥土室内配方试验的归纳与分析,进行了室内4种因素影响下水泥土的无侧限抗压强度试验,定量分析了水泥掺量、养护龄期、水泥品种和养护方式对水泥土无侧限抗压强度的影响,揭示了各种因素对水泥土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明:水泥土无侧限抗压强度随着龄期的增长而提高;水泥掺量、水泥品种和养护龄期是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素;对于水泥掺量小于10%的水泥土,养护方式对水泥土强度影响较大。试验结果还表明:无侧限抗压强度试验中的应力应变关系随水泥掺量的变化以及龄期都有较明显的变化趋势,水泥土试样随龄期的增长和水泥掺量的增加均变得越硬越脆,龄期越长、水泥掺量越大,应力应变关系曲线在上升段越陡峭。最后,从扫描电镜(SEM)试验照片中可以直观的看出水泥土随着水泥掺量的增加强度的变化规律。
    23  水泥固化东湖淤泥的工程性质试验研究
    谌柳明,戴小松,徐顺平
    2016, 14(2):131-135.
    [摘要](949) [HTML](0) [PDF 882.64 K](973)
    摘要:
    文中使用将水泥与化学固化剂和机械力脱水三种方法相结合的方式对东湖淤泥进行固化处理,通过界限含水率、强度试验(包括CBR和直剪试验)以及渗透试验研究了在使用水泥固化过程中水泥掺量、养护龄期以及压实度对固化土工程性质的影响。结果发现:仅使用化学固化剂和机械脱水固化处理后的淤泥属于高液限粉土,CBR强度低,不能满足路基填料的要求。使用水泥能够有效提高一次改性固化土的CBR强度和直剪黏聚力,养护龄期对CBR强度影响很小,而水泥掺量、养护龄期和压实度对内摩擦角的影响均不大。此外,在水泥掺量从0 %增大到8 %的过程中,渗透系数呈现出先增大后减小的趋势,在水泥掺量为2 %时达到最大值。综合分析,在水泥二次改性过程中,为符合路基填筑要求,水泥掺量宜为8 %,压实度宜大于92 %。
    24  饱和重塑黄土的动力特性
    曹鹏,魏巍,刘恩龙,李荣建,唐勇
    2016, 14(2):136-141.
    [摘要](866) [HTML](0) [PDF 855.91 K](897)
    摘要:
    基于饱和重塑黄土的静、动力三轴试验结果,探讨了饱和重塑黄土的静、动力特性。分析了静力试验中饱和重塑黄土的应力-应变关系。根据动力试验结果研究了饱和重塑黄土轴向应变、动强度、有效应力路径和滞回圈的变化规律:轴向应变随着振动次数的增加逐渐增大,且变化曲线存在着明显转折点,在较低围压时,εa分为先平缓上升和后陡升至破坏两个阶段,在较高围压时,εa分为振动初期存在陡升然后平缓上升最后又陡升至破坏三个阶段。有效应力路径逐渐向左发展,且移动幅度逐渐加大。每一个振次的有效应力路径形成一个封闭的区域,试验过程中封闭区域的面积逐渐增大。随着振动次数逐渐增大,滞回圈的面积和倾斜度均逐渐增大。通过动弹模试验结果发现饱和重塑黄土在不同围压下1/Ed均随着εa的增大而增大,确定出不同围压下1/Ed~εa关系中的a、b值和最大动弹模Edmax;阻尼比λ随动应变εa的增大逐渐增大,且最终达趋于稳定,给出不同围压下阻尼比λ的建议值,从而为指导工程实践提供一定参考。
    25  改进遗传算法及其在泵站优化运行中的应用
    方国华 曹 蓉 刘 芹 陈 策
    2016, 14(2):142-147.
    [摘要](927) [HTML](0) [PDF 688.01 K](927)
    摘要:
    在分析遗传算法基本理论的基础上,针对泵站优化运行问题的特性,从控制参数、选择方式、交叉机理和种群设置等方面进行改进,建立求解高维整型离散决策变量的改进遗传算法。以淮安四站为例进行计算,比较并分析改进遗传算法和标准遗传算法在泵站优化运行中的适用性,为泵站优化运行算法的设计和应用提供参考。结果表明:同时改进适应度和种群的混合改进遗传算法——FFGA&TPGA,精度高,计算速度快,具有收敛一致性,可用于复杂泵站系统的实时优化调度计算。
    26  变坡陡比降河道泥沙淤积逆向发展速度的试验研究
    李彬 李果 郭志学 陈日东 张斌
    2016, 14(2):148-151.
    [摘要](956) [HTML](0) [PDF 811.13 K](992)
    摘要:
    针对山区性河流上陡下缓的比降特点,通过变坡陡比降水槽采用单因素控制法,研究了强输沙状态下加沙强度、流量及泥沙粒径对泥沙淤积逆向发展速度的影响。试验结果表明:上游陡坡河道的强输沙水流,进入下游略缓的陡坡时,在床面可发生淤积,该淤积影响向上游传播的速度与加沙强度、流量及泥沙粒径有关。上游来加沙强度越高、来流流量越低或加沙粒径越大,泥沙淤积逆行发展速度越快。泥沙逆向淤积发展的速度还与河床比降有关,总体上,比降越小,逆向淤积发展速度越快。
    27  渭河流域地下水的水化学特征及形成机制
    孙一博 ,刘朋飞 ,王文科,刘树林
    2016, 14(2):152-158.
    [摘要](943) [HTML](0) [PDF 1.36 M](1193)
    摘要:
    在对渭河流域407组地下水的水化学数据及139组含水层岩土样数据分析的基础上,运用图解法、数理统计法、Gibbs半对数法及PHREEQC模拟等方法对渭河流域地下水的水化学特征及形成机制进行了研究,取得了一些新的认识。根据地下水系统划分原则,将整个渭河流域的地下水系统划分为5个二级地下水系统:陇西黄土高原子系统、陇东黄土高原子系统、陕北黄土高原子系统、关中盆地子系统以及秦岭北麓子系统。渭河流域水化学类型主要是以HCO3-Ca、HCO3-Na为主,北部和中部还分布有HCO3.SO4-Na、HCO3.SO4.Cl-Na、SO4.Cl.HCO3-Na及Cl.SO4-Na型水,大部分地区地下水中的TDS为小于1g/L的淡水。地下水化学成分的形成主要受含水层矿物的溶解/沉淀、蒸发浓缩及阳离子交换作用的影响。
    28  宁夏隆德县泥石流形成条件分析
    吴 凯, 倪万魁, 袁志辉, 武 鹏
    2016, 14(2):159-164.
    [摘要](910) [HTML](0) [PDF 867.97 K](862)
    摘要:
    2013年,隆德县遭遇了50年一遇的强降雨,导致境内发生了17处泥石流。本文在野外详细调查的基础上,结合区域现有资料,从沟坡比降、物源和水源三个主要方面分析了隆德县泥石流的形成条件。结果表明:隆德县泥石流均分布于丘陵地貌区,坡度范围在20°~50°之间,相对高差在50~100 m之间,为泥石流的发生提供了有利的地形地貌条件;流域内新近系(Ngn)桔红色砂质泥岩残坡积物,具有弱膨胀性,吸水后会发生一定程度的崩解软化,导致土体结构联结减弱、强度降低,构成了泥石流的物源;降雨是隆德县泥石流最主要的触发因素。通过实地调查与降雨数据分析,可知隆德县泥石流的形成主要受前期降雨的影响,属于前期降雨控制型泥石流。因此,可通过监测前期降雨,特别是间接前期降雨,对泥石流进行预警预报。
    29  陡河流域地表水与地下水转化关系研究
    陈彭,苗晋杰,王威?,马震,施佩歆
    2016, 14(2):165-171.
    [摘要](1073) [HTML](0) [PDF 828.27 K](1020)
    摘要:
    深入理解地表水-地下水转化关系对建立区域水循环模式、开展区域水资源评价与管理工作具有重要意义。通过对陡河流域地表水-地下水水样的氢氧同位素分布特征进行分析,发现研究区河岸带第Ⅰ含水层除了受大气降水、灌溉回归水入渗补给外,还接受河水早期的渗漏补给,第Ⅱ含水层对第Ⅲ含水层有越流补给,第Ⅱ含水层同时也受大气降水和灌溉回归水的影响,而远离河岸带的第Ⅳ含水层与上覆各含水层稳定同位素组成显著不同,河岸带水库附近的第Ⅳ含水层可能受地表水库渗漏影响。河岸带地下水与地表水水力联系的变迁严格受河岸带地下水水位变化控制,如景庄子剖面的地下水埋深为5 m,雨季时河水补给地下水,旱季时地下水补给河水,而靠近地下水漏斗中心的越河剖面上地下水水位埋深达25 m,其常年受地表水补给。
    30  基于模糊灰色关联分析的集群项目标段划分
    郑霞忠 ,郭雅薇,朱忠荣 ?
    2016, 14(2):172-176.
    [摘要](1026) [HTML](0) [PDF 619.96 K](866)
    摘要:
    为制定合理的集群项目标段划分方案,综合运用灰色系统理论,提出集群项目标段划分模糊灰色关联分析与评价方法。首先,结合集群项目特点,筛选出物理空间、施工时间、工序衔接、施工组织、专业属性、辅助工程等6类子项目间相关关系。然后,利用G1法确定集群项目各子项目间相关关系权重,并对其进行三角模糊数量化赋值,选取比较序列与参考序列。最后,综合考虑各相关关系权重影响,进行模糊灰色关联分析,计算各子项目间加权模糊灰色关联度,根据关联度排序结果选出最优标段划分方案。研究结果表明:通过建立集群项目标段划分模糊灰色关联模型,实现各子项目间相关关系的量化分析,有利于降低工程管理难度,最大限度地发挥集群项目管理优势。
    31  基于熵权可拓物元的水电工程施工质量评价
    向玉华,郑霞忠,卢意力
    2016, 14(2):177-182.
    [摘要](897) [HTML](0) [PDF 808.36 K](1000)
    摘要:
    为提高水电工程项目管理效益,本文提出应用熵权可拓物元评价法对水电工程施工质量进行评价。在分析水电工程施工质量评价相关特点的基础上,构建了评价指标体系,进而依据最大隶属度原则建立了水电工程施工质量熵权可拓物元评价模型。通过实例评价证实,所建模型的评价结果与工程实际相符。
    32  人工加糙明渠糙率值与水流流态关系试验研究
    拜亚茹 邱秀云 赵 涛,吴 思
    2016, 14(2):183-186.
    [摘要](972) [HTML](0) [PDF 751.58 K](1081)
    摘要:
    采用3种不同粒径粗糙度的人工加糙明渠和光滑PVC壁面明渠,在9种不同底坡、6组不同的流量条件下,研究了明渠均匀流中糙率值与粗糙度、弗汝德数间相关关系。研究结果表明:①相同流量条件下:随着弗汝德数Fr的增大,糙率n值逐渐增大。同一弗汝德数Fr下,粗糙度Δ越大,糙率n值越大。②不同绝对粗糙度下:随着弗汝德数Fr增大,糙率n值增大。当Fr<0.70时(即缓流),糙率n值与弗汝德数Fr有关,与绝对粗糙度Δ关系不大,即n=f(Fr);当0.71.0时(即急流),糙率n值与绝对粗糙度Δ有关,与Fr关系不大,即n=f(Δ)。
    33  矩形水柱瞬间溃塌水流演进特性研究
    闫 杰,陈佳袁,陈 辉,张鸿清
    2016, 14(2):187-192.
    [摘要](873) [HTML](0) [PDF 806.19 K](884)
    摘要:
    水库大坝溃决水流在一定程度上可以概化为矩形水柱瞬间溃塌水流,本文通过建立重力作用下矩形水柱瞬间溃塌的数学模型,模拟研究矩形水柱瞬间溃塌的水流特性,并基于量纲分析法得到了溃坝过程中坝址处的流量公式,对比分析了不同深宽比时坝址处流量的变化过程。研究表明:当深宽比相同时,坝址处的流量变化规律一致;当深宽比不同时,峰顶流量随着深宽比的增大而减小,且其出现时刻延后。同时,在此基础上推求得到了基于深宽比的坝址峰顶流量公式及峰顶流量出现时刻公式,得到了公式中峰顶流量系数及时间系数与矩形深宽比n的关系。研究结果可为溃坝水流问题的研究提供借鉴。

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