南水北调与水利科技

2018年第16卷第4期文章目次

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  • 1  北京市用水结构演变及归因分析
    白 鹏 刘昌明
    2018, 16(4):1-9.
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 983.61 K](133)
    摘要:
    用水结构的分析和预测是水资源管理和规划的前提和基础。以北京市为例, 分析了 1988- 2016 年北京市用 水结构的演变特征, 揭示了导致用水结构变化的驱动因素, 讨论了未来北京市用水结构可能出现的变化及其对水资 源供给的影响。结果表明, 近 30 年来北京市总用水量先升后降, 而后缓慢增加, 农业用水和工业用水持续减少, 而 生活用水和环境用水则持续增加。农作物播种面积的减少和工业节水分别是导致农业用水和工业用水减少的主要 原因, 生活用水的增加主要是由于人口的增长和人们用水方式的变化, 而环境用水的增加和园林绿化面积的增长关 系密切。预计未来北京的农业用水仍将持续减少, 而工业用水的变化取决于产业结构调整的力度。生活用水仍将 缓慢增长, 这将是未来北京市水资源安全供给面临的最大压力。
    2  京津冀地区产业结构演进特征分析
    刘 洋 李丽娟
    2018, 16(4):7-17.
    [摘要](41) [HTML](0) [PDF 1.10 M](25)
    摘要:
    京津冀地区产业结构演进特征分析
    3  京津冀地区适水发展问题与战略对策
    杜朝阳 于静洁
    2018, 16(4):17-23.
    [摘要](17) [HTML](0) [PDF 706.69 K](11)
    摘要:
    阐述了适水发展理论的产生背景、内涵及对象与任务。适水发展是依靠科技进步, 开发利用广义水资源、提高 用水效率, 根据水资源条件转变用水模式、优化用水结构和水资源配置, 拓展水资源开发利用新空间, 实现水资源可 持续利用。从适水发展的角度, 系统分析了京津冀发展面临的严峻的水资源问题, 主要有水资源极度短缺、用水压 力大、生态持续恶化和非常规资源资源利用程度低等问题, 严重制约京津冀协同与可持续发展。针对存在的主要问 题, 提出了京津冀走适水发展道路的战略对策, 实行水资源开发利用的多方面战略性转变, 重塑京津冀适水型产业 体系, 构建适水型现代工业, 发展适水型现代农业, 建设适水型城市, 实现京津冀地区社会- 经济- 生态健康永续 发展。
    4  京津冀作物水足迹时空分布特征及影响因子分析
    韩宇平 李新生 黄会平 贾冬冬
    2018, 16(4):26-32.
    [摘要](17) [HTML](0) [PDF 1.10 M](11)
    摘要:
    水资源短缺是制约京津冀协同、可持续发展的重要瓶颈之一, 为清晰地描述区域不同农作物生产过程中的需 水特征, 为区域水资源的合理配置和高效利用提供指导意见。基于 2000- 2015 年京津冀 24 个气象站日气象数据、 全区作物种植面积及产量, 分析了区域作物蓝水、绿水、灰水足迹的时空分布、变化趋势及影响因子。结果表明: 2000- 2015 年间, 小麦、玉米、大豆、油料、谷物、棉花、蔬菜年均单位质量总水足迹分别为1 7841 2 m3 / t、1 5641 2 m3 / t、4 3861 6 m3 / t、3 4271 5 m3 / t、2 032 m3 / t 、9 5741 1 m3 / t 和 152 m3 / t ; 年均蓝水、绿水、灰水足迹分别为 2111 6 亿 m3, 1641 8 亿 m3 和 3211 4 亿 m3; 总水足迹中蓝水、绿水、灰水所占比例分别呈现下降、上升及先上升后下降的趋 势; 水足迹空间分布表现为西北部和北部较少、南部、东南部和中部较多; 影响水足迹总量的因子中, 第一、第五主成 分为氮肥施用量和作物种植面积, 第二主成分为热力学和动力学因子, 第三、四主成分为水分因子。
    5  时变增益模型在辽宁干旱半干旱流域的适用性研究
    王 强 夏 军 佘敦先 王福东 孙玉华
    2018, 16(4):35-37.
    [摘要](20) [HTML](0) [PDF 929.64 K](57)
    摘要:
    自然流域属于典型复杂开放的系统, 水文要素的时空变化具有高度非线性的特点, 干旱半干旱流域尤其显著。 因此, 针对干旱半干旱流域降雨径流非线性问题, 运用水文非线性时变增益模型( T VGM) 、GR4J 模型、总径流线性 响应模型及线性扰动模型对辽宁省干旱半干旱流域日径流过程进行模拟分析, 从 2 个精度衡量指标对 4 个模型的 应用效果进行较为深入的对比分析, 探究这 4 个模型在干旱半干旱流域降雨径流模拟中的适用性。结果表明: 在辽 宁省干旱半干旱流域的水文模拟中, T VGM 模型适用性最好、GR4J 模型次之, 两种线性模型适用性较差。TVGM 模型引入时变增益因子, 综合考虑了土壤湿度、降雨强度等产流的关键要素, 其模拟和验证效果都比较理想, 体现了 该模型的特色和应用价值。
    6  南水北调中线水源区水文特征分析及其 水资源适应性利用的思考
    左其亭 王 妍 陶 洁 韩春辉 王 鑫
    2018, 16(4):42-44.
    [摘要](66) [HTML](0) [PDF 943.73 K](35)
    摘要:
    南水北调中线调水工程是为了解决华北地区缺水问题而采取的特大型调水工程, 水源区地理特征是调水水量 和水质的重要基础。然而, 从目前的研究现状看, 对水源区边界、面积、河流长度等主要特征参数和水资源特征系统 梳理不足, 水资源利用仍存在一些问题。基于此, 从地理学的角度, 借助地理信息技术和统计学方法, 结合实地调 研, 对南水北调中线水源区主要特征参数进行系统梳理; 分析和总结水资源特征、水资源开发利用演变过程以及存 在的问题; 基于水资源适应性利用理论, 结合南水北调中线水源区实际, 提出其水资源适应性利用的研究思路和战 略措施建议。研究成果对保障南水北调中线可持续调水、支撑水源区水资源开发利用和协同管理提供技术支撑。
    7  一种改进的参数区间选取方法及 在 WEP2L 模型中的应用
    段 浩 赵红莉 蒋云钟 贾仰文 杜军凯 刘佳嘉 徐 飞
    2018, 16(4):50-50.
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 962.02 K](178)
    摘要:
    分布式水文模型由于参数众多, 各参数之间不能完全独立, 在参数自动率定中存在部分参数的优选过程相互 抑制情况。以 WEP2L( Water and Ener gy transfer Pr ocess in Lar ge river basins) 分布式水文模型为例, 基于 GLUE 算法推求模型参数的后验分布, 将参数全局敏感性分析的 Sobol 方法与概念性水文模型的参数区间优选方法相结 合, 给出了在较少参数采样次数条件下分布式水文模型不完全独立的多参数自动优选方案, 并在白河流域进行了应 用。结果表明: ( 1) 用 GLUE 算法推求参数后验分布, 结合 Sobol 分析及参数的区间优选方法, 可对 WEP2L 实现参 数自动率定, 模拟精度能达到 01 633; ( 2) 将 Sobol 全局敏感度分析与参数的区间优选方法相结合, 可进一步优化参 数区间确定的原则, 提高模拟的精度。研究结果可为分布式水文模型的参数率定提供借鉴。
    8  基于 SPI 干旱指数的海口市干旱变化特征研究
    孙秋慧 徐国宾 马 超 陈 亮
    2018, 16(4):58-58.
    [摘要](16) [HTML](0) [PDF 1.54 M](12)
    摘要:
    根据海口市 8 个雨量站 1970- 2012 年的逐日降雨资料, 采用降雨平均和 SP I( 标准化降水指数)平均两种不 同的 SPI 处理方案计算了三个时间尺度( 3、6、12 个月) 的 S PI 值。将两种处理方案在不同时间尺度上计算所得 的干旱情况与实际干旱情况做了比较, 选择适用于海口市干旱评估的处理方案, 应用 M ann2Kendall 检验, Morlet 小波分析方法分析了海口市 1970- 2012 年间各季节的干旱变化趋势和年干旱变化周期。结果显示: 降雨平均方 案更适用于评估海口市的干旱情况; 海口市不同程度的干旱发生频率高达 56% , 多发生在春、秋两季, 频率分别 为 51% 和 41% , 秋季特旱发生频率为 14% ; 海口市整体干旱有加重趋势且秋季加重趋势明显; 海口市干旱具有 13 a 左右的第一主周期, 4 a 和 22 a 的第二、三周期。研究结果可为海口市干旱评估和预报以及制定抗旱减灾措施 提供参考。
    9  洮儿河河湖连通系统洪水资源利用边界阈值研究
    张 灿 刘建卫
    2018, 16(4):66-64.
    [摘要](4) [HTML](0) [PDF 1.07 M](11)
    摘要:
    河湖连通工程的实施为洪水资源的引蓄利用提供了有力保障。洪水引蓄过程中, 安全与效益并重。基于洪水 的双重属性, 文章利用 MIKE11 一维水动力学模型及相关的流量、水量计算方法对洮儿河白城境内的河湖连通系 统洪水引蓄的安全值以及各受水单元( 湖泡、湿地、灌区) 的需水量进行了界定。结果表明: 20 年一遇及以下量级洪 水可保证河道全线安全引水, 河道最大安全流量为2 140 m3 / s; 河道三个区间的生态基流分别为 41 79 m3/ s、31 19 m3 / s、21 97 m3 / s; 河道外受水单元需水量上限值为 91 38 @ 108 m3 , 需水量下限值为51 60@ 108 m3。河湖连通系统加 强了河道内外的水力联系且河道内外供需水相互影响, 边界阈值的确定将为洪水资源利用过程中的调度决策提供 重要参考。
    10  西江干流径流年际及年内变化趋势分析
    陈立华 刘为福 冷 刚 王 焰
    2018, 16(4):74-71.
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 951.48 K](11)
    摘要:
    为了分析西江干流径流年际变化趋势及年内分配规律, 根据天峨、迁江、梧州三站 60 多年实测径流资料, 采用 M ann2Kendall 趋势检验法、R/ S 法、有序聚类法、滑动 T 检验法等多方法分别对径流年际变化的趋势性和突变性进 行分析; 同时, 对表征径流年内分配的各指标进行趋势性检验和未来变化趋势预测。结果表明: 三站的 M2K 统计量 Z 值分别为221 47、- 21 38 和- 11 47, Hurst 指数分别为 01 72、01 83 和 01 80, 均大于 01 5; 天峨站和迁江站的突变点均 为 2002 年, 梧州站的突变点为 1954 年和 2002 年; 西江径流 60 多年来显著减少, 且具较强的持续性; 径流年内分配 不均, 多集中在 4 月- 9 月, 占年径流的 75% 左右; 2002 年后径流年内分配显著性地趋于均匀, 集中程度和变幅亦 显著性地变小, 集中期前移 12 日左右。
    11  两类 ENSO 事件对长江中下游地区季节降水的影响
    罗剑锋 陈 敏 李 煜 彭 涛 许浩霆
    2018, 16(4):82-78.
    [摘要](13) [HTML](0) [PDF 1.37 M](82)
    摘要:
    使用 1966- 2015 年长江中下游地区 91 个气象站月降水资料, 采用线性倾向估计、Mann2Kendall 检验、距平分 析等方法分析了长江中下游地区近 50 年降水变化特征及其对两类 ENSO 事件的响应。结果表明, 近 50 年来长江 中下游地区夏季降水量以 21 04 mm/ a 的倾向率呈显著增加趋势, 年降水量在区域内呈东增西减的分布特征。厄尔 尼诺事件易造成长江中下游冬、春季降水异常偏多, 而拉尼娜事件发生时夏季降水大幅偏多。东部型厄尔尼诺发生 当年长江沿岸一带附近夏季降雨偏少, 中部型事件当年呈现南多北少的响应特征, 次年则转变为相反的空间分布。 中、东部型拉尼娜事件发生当年, 秋季降水分别显著偏多和偏少。东部型拉尼娜次年夏季降水普遍偏多, 以长江中 下游东部最为显著, 而中部型事件次年夏季降水则呈现东南多西北少的分布格局。
    12  陕西省潜在蒸散发的敏感性及变化成因分析
    安 彬 肖薇薇
    2018, 16(4):90-85.
    [摘要](19) [HTML](0) [PDF 1.24 M](111)
    摘要:
    潜在蒸散发( E T0 ) 是准确估计作物需水量和合理制定农田管理制度的重要参考依据, 分析其对气象要素的敏 感性对评估区域陆地水资源利用效率具有重要意义。根据陕西省 1955- 2015 年的 20 个气象站的逐日实测气象数 据, 利用 Penman2Monteith 方程计算逐日 ET0 , 应用敏感性公式计算 ET0 对最高气温、最低气温、相对湿度、平均风 速、日照时数等 5 个关键气候要素的敏感系数, 探究敏感系数的时空分布规律及变化趋势; 并结合气象要素的多年 变化定量分析的变化 ET0 成因。结果表明: ( 1)ET 0 对气象要素的敏感系数年内变化幅度依次为: 相对湿度> 日照 时数> 最低气温> 风速> 最高气温。( 2) 陕西省年均 E T0 对气象要素的敏感程度均在/ 中0 等级以上, 相对湿度最 为敏感; 年际敏感系数显著增减变化趋势南北差异大, 且空间分布特征表现不一。( 3) ET0 与关键气候要素之间呈 现的复杂非线性关系, 使各气象站 E T0 变化的主导气象要素也不尽相同, 存在明显空间差异。
    13  漓江实时补水优化调度研究
    何素明 谭乔凤 雷晓辉 李宏亮 王 旭 杨明祥 张珮纶
    2018, 16(4):98-93.
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 818.93 K](9)
    摘要:
    以漓江三期补水工程体系为研究对象, 对漓江实时补水优化调度进行研究。首先基于马斯京根流量演算法建 立了供水水库群放水和控制断面需水的定量响应关系, 在此基础上提出考虑河道水流演进滞时和生态需水要求的 漓江水库群联合补水实时优化调度模型及相应的调度规则, 并通过约束处理技术使模型转化为能通过线性规划求 解的问题。实时优化调度模型在漓江流域的应用结果表明: 斧子口、川江、小溶江、青狮潭、五里峡、思安江六库联合 调度, 可以使特枯年份的供水日保证率达到 94% 以上。研究对维持漓江河道健康、提高通航保证率以及旅游经济 效益具有重要的意义。
    14  再生水利用对土壤和地下水的影响研究综述
    王 茜 郇 环 王红瑞 张波涛
    2018, 16(4):104-101.
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 960.83 K](9)
    摘要:
    由于处理工艺和运行成本的限制, 再生水中仍残留一定数量的污染物, 长期使用必然会对受纳区的土壤和地 下水环境产生一定影响。通过文献调研和数据统计, 获得了再生水受纳区土壤和地下水中有机污染物、重金属、营 养物质、盐度、pH 值和微生物等的种类和浓度, 并结合环境统计年报、土壤环境和地下水质量标准, 分析和讨论了 再生水利用对受纳区土壤和地下水环境的影响。结果表明, 再生水多来自于生活污水, 其受纳区域介质中药物及个 人护理品污染和盐度增加对土壤和地下水环境影响较大, 再生水中其他污染物则影响不大。为了提高再生水利用 安全性, 应根据受纳区的使用功能, 制定出污染物监测方案、应急预案和管理措施。
    15  基于改进年内展布计算法的河道内 基本生态需水量研究
    赵然杭 彭 弢 王好芳 高 峰 齐 真
    2018, 16(4):114-109.
    [摘要](14) [HTML](0) [PDF 799.62 K](27)
    摘要:
    为了拓宽年内展布计算法的适用范围, 针对我国北方河道季节性明显的特点, 对该方法进行改进。在原方法 的基础上, 将同期均值比修改为特枯年( P= 90% ) 河道年径流量与多年平均径流量的比值, 结合多年月均径流量进 行河道内基本生态需水量计算。以弥河谭家坊水文断面为例, 计算河道内基本生态需水量, 并与 T ennant 法标准及 我国常用的水文学方法以及改进前的年内展布计算法作对比。结果表明, 在一般用水期和鱼类产卵育幼期, 改进的 年内展布计算法结果都能够满足维持河道基本生态功能的要求, 更为合理, 证实该方法既继承了原方法能够体现河 道年内径流总体过程和变化特征的特点, 又能够适用于季节性明显的河道, 适用于河道内基本生态需水量的计算。
    16  柳河流域特征污染物负荷模拟及污染源解析
    张睿昊 朱龙基 王佰梅
    2018, 16(4):120-117.
    [摘要](10) [HTML](0) [PDF 1.37 M](66)
    摘要:
    基于通用流域负荷模型( GWLF 模型) , 选取柳河流域为研究对象, 利用2006- 2014 年的水文水质数据进行水 文化学过程的模拟, 评估流域节点断面的月径流量及特征污染物负荷通量, 根据模型结果分析了特征污染物的污染 来源及贡献率。结果表明, 从年际变化上看, COD、氨氮和总氮的总负荷通量近年来有所下降, 总磷的总负荷通量呈 逐年上升趋势。从年均水平上看, COD、氨氮的点源污染与非点源污染贡献率相差不大, 均接近 50% ; 总氮的非点 源污染贡献率远远高于点源污染, 贡献率高达 79. 6% ; 总磷的污染来源主要为点源污染, 贡献率高达 74. 9% 。根据 特征污染物的污染源解析结果, 提出有针对性的削减和控制污染的措施, 为流域水污染管控提供依据。
    17  基于污染物总量控制的流域水环境 管理绩效优化研究 - 以吉林省招苏台河流域为例
    冉 欣 孙世军 冯 江 崔 朋 龙振宇 刘思含
    2018, 16(4):128-124.
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 968.54 K](79)
    摘要:
    为探寻流域污染物总量控制和水环境管理绩效之间的关系, 建立覆盖流域社会、经济、生态的水环境综合管理 绩效指标体系, 计算环境绩效并分析其变化趋势, 以水污染物削减量为决策变量, 以投入资金量最小为优化目标, 设 置环境绩效优化、控制断面水质达标、污染物削减提升的约束条件, 构建基于结构、工程、监管提升的流域水环境管 理绩效优化模型。以吉林省招苏台河流域为例, 利用 Lingo 81 0 软件编程进行优化求解, 得到优化方案总投资 151 09 亿元, COD、氨氮总削减量分别为 9 8791 1 t, 6191 68 t, 规划期末水环境管理绩效提升至 01 856。水环境管理绩效指 标体系可较全面的反映绩效值的定量变化, 得到的优化方案满足流域水环境质量改善和污染物总量控制的要求, 有 效降低资金投入, 为流域管理和发展提供参考。
    18  呼和浩特盆地地下水化学特征及成因
    李潇瀚 张翼龙 王 瑞 李政红
    2018, 16(4):136-134.
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 1.29 M](9)
    摘要:
    在水文地质调查和样品采集分析的基础上, 采用描述性统计、离子比例系数、Piper 三线图、Gibbs 图及剖面 Schoeller 图等方法对呼和浩特盆地地下水展开了系统研究。研究结果表明: ( 1) 地下水化学成分形成过程明显受到 地形地貌和地下水赋存条件的控制。山前冲洪积扇前缘的潜水与承压水主要受碳酸盐和硫酸盐的风化溶解作用影 响, 以 H CO32Ca# Mg 型地下水为主; 而最终至冲湖积平原中心, 蒸发浓缩过程和阳离子交替吸附过程成为水化学 成分主控因素。( 2) 由冲湖积平原边缘至中心, 水化学类型快速演变, 阳离子经 Ca# Mg # Na 型过渡为 Mg # Na 型、Na# Mg 型并最终以 Na+ 占绝对优势, 而阴离子则由 H CO3 # Cl 型、Cl # H CO3 型、Cl # SO4 型最后演变为 Cl 型。( 3) 在地表水系和灌区附近, 混合效应明显改变了地下水化学成分。此外, 人类活动的影响同样不可忽视, 在人 口密集区及主要农业区周边出现高氮地下水, 甚至导致 Cl # NO3 型水形成。
    19  穆兴平原北区浅层地下水水化学分布特征 及其形成机理
    崔小顺 郑昭贤 程中双 苏 晨 李 壮 吴宇龙 陈宗宇
    2018, 16(4):146-142.
    [摘要](16) [HTML](0) [PDF 1.02 M](9)
    摘要:
    采用 2016 年 8 月采集的 192 个地下水样品水化学数据, 查明了穆棱河) 兴凯湖平原( 穆兴平原) 北区第四系 浅层地下水溶解性总固体( T DS ) 和地下水化学类型分布特征, 并结合研究区水文地质条件和人类活动影响分析其 形成原因。结果表明: 穆兴平原北区浅层地下水主要以 TDS 小于 01 5 g / L 的淡水为主, 未见 TDS 大于 11 0 g / L 的 微咸水。地下水 TDS 受含水介质、溶滤作用和地表水- 地下水交互作用影响, 在区内呈多种分带规律。区内浅层 地下水化学类型不具备明显的水平分带规律, 主要以 H CO32Ca# Mg 型水为主, 与人为活动较少的 20 世纪 60 年代 背景水化学类型( H CO32Ca# Na 型水) 对照, 地下水中硫酸根、氯离子及镁离子的增加与煤矿开采、生活用水污染及 大范围农业施肥等人类活动相关。
    20  河北省井灌区灌溉用水与耗能变化规律研究
    王庆明 张 越 赵 勇 姜 珊 朱永楠 王丽珍 翟家齐
    2018, 16(4):154-148.
    [摘要](16) [HTML](0) [PDF 942.33 K](37)
    摘要:
    开展农业灌溉节水、节能研究既是支撑区域农业可持续发展必然要求, 也是支撑国家节能减排承诺的具体实 践。受农业节水、地下水位下降的影响, 河北省井灌区灌溉用水和灌溉耗能之间关系复杂, 分析了 1980- 2015 年河 北省井灌区灌溉用水、灌溉耗能、地下水位变化等规律, 得出以下结论: ( 1) 地下水埋深与提取单方水耗电量呈幂函 数关系, 地下水埋深越大, 地下水位下降带来灌溉能耗的增加幅度越来越大; ( 2) 由于地下水位下降, 每度电可开采 水量从 1980 年的 8 m3 减少到 2015 年的 01 9 m3 , 相比 1980 年 2015 年灌溉水量减少了 13 亿 m3 , 但是灌溉能耗增 加了 131 亿 kW # h。( 3) 1997 年后由于灌溉水量减少而降低的能耗不足以弥补地下水位下降增加的能耗, 由此导 致 1998- 2015 年每公顷灌溉能耗额外损失为20 850 kW# h。本研究对指导河北省农业灌溉水- 能关系协调发展 提供有益的参考。
    21  粮食增产期黑龙江省农业水土资源 时空匹配格局研究
    姜秋香 巩书鑫 仇志强 王子龙 付 强 黄若琳
    2018, 16(4):160-154.
    [摘要](19) [HTML](0) [PDF 993.54 K](32)
    摘要:
    黑龙江省粮食总产量十二连增的同时, 也给农业水土资源带来了诸多问题。为了客观地评价黑龙江省农业水 土资源时空匹配情况, 根据黑龙江省粮食增产期( 2003- 2015 年) 的水土资源利用状况, 采用基尼系数和农业水土 资源匹配系数分析了黑龙江省农业水土资源时空匹配变化情况。结果表明: ( 1) 粮食增产期黑龙江省农业水土资源 空间匹配差异较大, 基尼系数在 01 4475~ 01 4907 之间, 属于匹配较差范围; 农业水土资源匹配系数均低于全国水 平, 且在时间上表现为匹配程度持续降低的态势。( 2) 空间差异上, 黑龙江省中西部干旱区水土资源匹配程度较低, 不宜继续开垦; 三江平原地区粮食种植面积大, 建议发展节水灌溉; 北部和东南部地区水资源相对丰富, 宜涵养水 源, 以实现可持续发展。
    22  山东省农业水足迹周期及趋势变化分析
    程雨菲 曹升乐 杨裕恒 张 玺 李锡铜
    2018, 16(4):169-161.
    [摘要](18) [HTML](0) [PDF 1.08 M](36)
    摘要:
    农业用水状况及其周期趋势分析对合理制定农业用水分配、提高水资源利用效率有着重要的现实意义。依据 水足迹理论, 分别计算了山东省1978- 2014 年农业总水足迹及其分项, 利用经验模态分解( EMD) 分别分析了各水 足迹值的波动周期, 从多时间尺度分析了农业总水足迹值波动影响因素, 并结合对数平均迪氏分解( LM DI) 方法, 分 析了引起总水足迹增长的主要贡献因素。结果表明: 林牧渔业水足迹以31 5 a 为周期波动, 种植业水足迹以5 a 为 周期波动, 总水足迹以8 a 为周期波动; 农业总水足迹值3 a 短波动周期主要受种植业影响, 8 a 长波动周期在2002 年前主要受畜牧业影响, 2002 年后则主要受种植业影响; 农业总水足迹及各分项多年来均呈增长趋势; 蓝水、绿水、 灰水足迹值的变化均对总水足迹值的增长起正向促进作用, 多年来农业总水足迹值的增长由绿水足迹主导逐渐转 变为蓝水足迹主导。
    23  节水减氮对日光温室番茄产量和 水氮利用效率的影响
    张芳园 刘玉春 郭 彬 杨小蛟 蔡 伟 王一喆
    2018, 16(4):176-168.
    [摘要](18) [HTML](0) [PDF 690.25 K](10)
    摘要:
    为降低蔬菜园区经验水肥管理制度造成的资源浪费, 提高作物水肥利用效率, 探讨了滴灌和膜下沟灌两种灌 水技术下, 节水减氮对番茄根区深层渗漏量、番茄耗水量、产量和水氮利用效率的影响。结果表明: 在采用60% ~ 80%园区经验灌水量的条件下, 番茄耗水量降低了17% ~ 43%、水分利用效率提高了9% ~ 59%, 灌水量对产量影 响不显著; 而在50%园区经验施氮量的条件下, 番茄增产9%~ 17%、氮肥利用效率提高12%~ 35%; 滴灌与膜下沟 灌相比, 春夏茬各试验处理水分利用效率、氮肥利用效率和产量均值分别提高61 9%、81 4%和81 2%, 秋冬茬分别提 高41 1%、41 9%和51 3%。综合分析表明, 与园区经验水氮用量相比, 80%的经验灌水量、5 0%的经验施氮量不会显 著降低产量, 但可以显著提高水氮利用效率; 滴灌与膜下沟灌相比能减少深层渗漏量, 减少水肥资源的浪费。
    24  基于AHP-灰色定权聚类的长距离输水工程闸门 应急调控方式研究
    龙 岩 雷晓辉 徐国宾 权 锦 李有明
    2018, 16(4):184-174.
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 657.47 K](8)
    摘要:
    针对长距离输水工程, 提出了应急调控过程中影响闸门调控效果的6 项指标, 包括调控时间、调控后污染范 围、调控后污染物峰值浓度、调控成本、操作难易程度及调控对工程的影响; 然后利用层次分析法建立和量化影响闸 门调控效果的各项指标, 并引入灰色定权聚类方法对闸门调控方式进行灰色分类, 建立三角白化权函数, 更能准确 地确定闸门调控方式。最后以南水北调中线总干渠京石应急段起点至西黑山分水口之间的渠道为例, 运用AHP2 灰色定权聚类方法, 确定了中线工程应急调控过程中较为合理的闸门调控方式为同步闭闸。
    25  基于偏最小二乘及最小二乘支持向量机的 人工加糙渠道糙率预测模型
    葛 赛 赵 涛 吴 思 吴洋锋
    2018, 16(4):189-182.
    [摘要](3) [HTML](0) [PDF 782.62 K](130)
    摘要:
    影响渠道糙率的因素相当复杂, 且因素间又存在一定的相关关系。为取得更为精确的糙率预测效果, 采用偏 最小二乘( PLS) 法对影响人工加糙渠道糙率的因素进行分析, 提取影响自变量的重要成分, 结合最小二乘支持向量 机( LSSVM) 建立了人工加糙渠道糙率预测模型。结合实例, 通过对某人工加糙渠道相关试验数据进行PLS2LSSVM 模型的训练及预测, 并将预测结果与单独使用PLS、LSSVM 及公式法的预测结果进行对比, 其结果显示: 基于PLS2 LSSVM 模型的预测平均绝对百分比误差MAP E 为11 38%, 均方根误差RMSE 为21 24 @ 10- 4 , 预测精度均优于 PLS、LSSVM 及公式法的预测结果。结果表明, 将PLS 与LSSVM 相结合的PLS2LSSVM 模型, 综合了PLS 与 LSSVM 各自的优势, 应用PLS2LSSVM 模型可有效进行人工加糙渠道糙率的预测。
    26  仙居抽水蓄能电站地下厂房振动 数值模拟分析与安全评价
    曹 玺 刘启明 占 浩 马震岳 朱 贺
    2018, 16(4):195-188.
    [摘要](15) [HTML](0) [PDF 1.01 M](8)
    摘要:
    厂房振动问题为抽水蓄能电站设计关键, 以仙居抽水蓄能电站为实例, 对地下厂房进行共振复核和振动反应 分析评价, 在总结国内外控制标准的基础上, 提出了适用该工程的振动控制标准建议值。有限元计算分析表明, 机 墩结构竖向振幅稍大, 需要在结构设计中予以关注; 厂房整体结构和主要构件的共振复核满足要求, 地下厂房发生 共振的可能性较小。振动最大位移、速度和加速度响应幅值均满足所拟定控制标准要求, 其中立柱结构的振动均方 根加速度偏大, 但频率计权加速度幅值较小, 可满足要求。针对立柱等局部构件振动反应偏大的情况, 探讨了局部 加固措施对降低振动强度的有效性, 为同类型厂房抗振动优化设计提供参考。
    27  泵站工程结构布置方案比选分析
    姜露露 曹邱林 李 贝
    2018, 16(4):202-193.
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 1.52 M](56)
    摘要:
    刘山北站在改造时有三种结构布置型式, 即主站身与虹吸式出水流道分开布置、主站身与平直管出水流道整 体布置以及主站身与虹吸式出水流道整体布置, 每种方案都有各自的优缺点。对各方案进行比选研究并选择最优 方案是该泵站工程在设计中的一项重要工作。首先对刘山北站的三种结构布置方案进行初步比选, 然后对不同工 况下的三种方案进行三维有限元结构计算与分析, 分析比较不同方案的水平和竖直位移, 比较底板、闸墩、流道的应 力状态, 为刘山北站工程的结构布置方案比选提供理论依据。分析结果表明: 分离式底板与虹吸式流道结合方式布 置的结构的位移、应力状态较好, 推荐设计时采用该方案。

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