南水北调与水利科技

2020年第18卷第2期文章目次

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  • 1  变化环境下清水河流域径流演变特征及驱动力
    裴宏伟 杨 佳 张红娟 郝桂珍 刘昌明、 杜 娟 沈彦军
    2020, 18(2):1-13.
    [摘要](150) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    海河上游清水河流域地处我国北方半干旱半湿润过渡带, 水资源短缺且生态环境极为脆弱, 对气候变化和人类活动高度敏感。明晰变化环境下清水河流域的径流演变规律及气候变化和人类活动的贡献, 对实现流域内水资源的可持续利用以及确保本流域作为首都地区生态屏障的功能定位具有重要的意义。根据清水河张家口水文站和啕来庙水文站近70 年的实测径流资料, 利用有序聚类分析、小波分析和双累积曲线等方法, 系统分析了清水河流域径流演变特性及气候变化和人类活动的影响。结果表明: (1) 近 70 年清水河流域径流呈显著减少趋势, 径流深年均减少 0.6 mm; 各月径流亦均呈显著减少趋势, 其中以春夏两个汛期的减少最为显著; (2) 径流在1979年前后发生突变, 径流变化的第一、二主周期分别为 27 a、8 a; (3) 径流年内分布的不均匀程度明显增加, 春汛( 3 月- 4 月) 占全年径流总量的比例增加, 而夏汛( 7 月- 8 月) 占全年径流总量的比例则呈现减少态势; (4) 双累积曲线分析结果表明径流演变的主要驱动因素为人类活动(89% ) 。
    2  基于熵权的 TOPSIS 综合评价法 在大气环流模式优选中的应用
    王 杰 李占玲
    2020, 18(2):14-21.
    [摘要](71) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    大气环流模式(GCMs)是定量评估气候变化及其影响效应的有效工具, GCMs的优选是使用该工具时不可缺少的重要环节。将TOPSIS 综合评价法引入到GCMs的优选中, 并结合熵权的概念对各项评价指标进行赋权, 采用加权TOPSIS综合评价法对CMIP5中18个GCMs对黑河流域上游降水模拟方面的适用性进行评价; 并通过传统Rank Score (RS) 方法和降水预估精度两方面对该方法的结果进行验证。结果表明, 对研究区1960-2005年降水模拟效果最好的是CSIRO-Mk3.6.0模式, 模拟效果最差的是BNU2ESM模式;1960-2005年模拟性能优良和模拟性能较差的GCMs排序与传统RS方法得到的结果基本一致, 与2006-2015年GCMs的排序也基本一致, 这说明基于加权TOPSIS综合评价法对GCMs进行优选的结论具有很强的可靠性。因此该方法适用于多方案、多目标的GCMs优选, 并由于其计算简单、计算过程中没有信息损失等优势而具有广阔的应用前景。
    3  海河流域蒸发皿蒸发量变化及其影响
    熊玉琳 赵 娜
    2020, 18(2):22-30.
    [摘要](59) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    利用海河流域17个气象站 1960-2012年气象资料, 采用面板数据模型, 分析海河流域蒸发皿蒸发量与相对湿度、风速、日照时数、平均气温、气温日较差的变化趋势及其回归关系, 重点在于对海河流域/ 蒸发悖论的影响因素进行分析, 同时探究面板数据模型对水热平衡、气候变化的研究可行性, 为水资源规划和管理提供科学参考。结 果表明: (1) 在1960-2012年间, 海河流域的蒸发皿蒸发量以22.89mm/(10a) 的速率呈现显著减少而气温以 0.27e/(10a) 的速率呈上升趋势, 该流域存在蒸发悖论现象。(2) 利用面板数据模型对各数据进行单位根检验、Hausman 检验和 F 检验, 检验结果表明变系数固定效应模型更适用于海河流域蒸发皿蒸发量与其他气象因素的建模分 析。(3) 从单因子回归角度来看, 日照时数对蒸发皿蒸发量变化的贡献值最大, 然后依次是相对湿度、气温日较差、风速、平均气温; 从全因子回归分析来看, 蒸发皿蒸发量与相对湿度呈负相关关系, 与日照时数、平均气温、气温日较 差、风速呈正相关关系; 从平均气温和气温日较差分别拟合的效果来看, 平均气温更适合于该模型拟合; 对比平均气温和日照时数的回归结果, 全球变暗对蒸发皿蒸发量变化的贡献值大于全球变暖。
    4  基于Max-Stable模型的海河流域气候极值变化特征
    李 帅 王怀军 潘莹萍
    2020, 18(2):31-43.
    [摘要](50) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了解在全球变暖的背景下海河流域对气候极端事件的响应, 基于海河流域 1961- 2016 年气温与降水数据, 使用 RClimDex 模型、MK 趋势检验、Max2Stable 模型对海河流域气候极值进行建模分析, 研究海河流域气温极值、 降水极值不同重现期的时空分布、变化特征。结果表明: 海河流域温度极值 TXx 在空间上表现出从北向南递减趋 势, 值域为 30~ 40 e , 其中 36~ 40 e 占大部分地区。TXx 在南方呈降低趋势, 北方呈上升趋势。降水极值 RX1day 空间上表现出从东南向西北方向递减的趋势, 值域为 50~ 100 mm, 其中 60~ 90 mm 占据绝大部分区域。 RX1day 整体呈下降趋势, 其中渤海地区 RX1day 下降趋势最大。海河流域 GEV 模型拟合结果表明, 海河流域气温 极值主要受纬度、海拔影响, 随纬度、海拔增加而降低, 其变化波动为北方强于南方。降水极值 RX1day 受海拔和经 度影响较大, 主要表现为随海拔增大而下降的空间分布, 其次表现为随经度变化由西向东递增的空间分布, 其变化 波动随海拔升高而降低。通过 Q2Q 百分位图、非参数极值系数 H、GEV 与 Max2Stable 参数和重现期强度散点图判 定系数 R2 , 确定 Max2Stable 模型可以很好地模拟海河流域气候极值, 达到 GEV 模型同等效果。气候极值 TXx 与 RX1day 主要受到纬度、经度和海拔的影响, 但距海岸距离的加入仅可以优化 TXx 模型的建立。2 年、10 年、50 年、 100 年一遇气温极值 T Xx 的空间分布均表现为自东北向西南递增的分布模式, 高值区均分布于西南大部一带, 最 高温度达 40~ 44 e 。2 年、10 年、50 年、100 年一遇降水极值 T X1day 的空间分布主要受纬度影响, 其次受经度和 海拔的影响, 均表现为从西南偏中向北方递减, 高值区分布在西南偏中一带, 最大降水量达 80~ 200 mm。
    5  虚拟水理论发展及应用前景综述
    安婷莉 韩昕雪琦 高学睿 吴普特 林历星 赵西宁 王丽珍
    2020, 18(2):44-61.
    [摘要](58) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    自 20 世纪末虚拟水的概念提出以来, 其基本理论、核算方法及案例研究在国内外得到了蓬勃发展, 逐步建立 了包含虚拟水含量、虚拟水贸易、虚拟水流动、虚拟水平衡、水足迹等概念的经济社会水资源管理理论框架, 成为研 究水资源在经济社会中循环演变的重要方法。系统地对虚拟水的概念及特点进行了解析, 梳理了虚拟水理论的产 生和发展历程, 详细阐述了当前虚拟水研究进展, 并对虚拟水理论在水资源管理中的应用前景进行了分析, 提出了 将其应用于农业水资源管理中的三大科学设想, 为虚拟水理论的研究与应用提供参考。
    6  粒子追踪迹线长度的灵敏度分析及 地下水源地保护区划分 -以甘河子地下水水源地为例
    张弘杰 王梓墉 魏琼芝 赵宝惠 马心远 王 然 束龙仓
    2020, 18(2):62-69.
    [摘要](51) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    地下水水源地的供水安全对保障居民安全用水和保护地下水具有重要意义, 合理地划分地下水水源地保护 区, 对水源充分利用和水质保护有着重要作用。以甘河子地下水水源地为计算背景, 采用数值模拟的方式建立水源 地地下水流模型, 基于 Mo rris 方法, 对渗透系数和有效孔隙度对粒子追踪迹线长度的影响进行局部和全局灵敏度 分析。利用 Ar cMap, 分别对根据局部、全局灵敏度计算出的粒子追踪迹线长度进行一级、二级地下水源地保护区 初步划分, 作为日后根据当地实际情况进行多方协调、最终确认保护区范围的基础, 并分析不同分析方法、不同影响 因子对保护区面积的模拟结果的影响。结果显示, 全局灵敏度与局部灵敏度并非简单线性关系, 并且相同条件下, 有效孔隙度对于粒子追踪迹线长度和地下水源地保护区范围的影响程度均大于渗透系数。根据局部、全局灵敏度 划分的一级、二级地下水源地保护区面积大小关系均为: 局部灵敏度( 参数为渗透系数) > 全局灵敏度> 局部灵敏度 ( 参数为有效孔隙度) 。
    7  基于水量水质双控的缺水地区水资源优化配置
    高黎明 陈华伟 李福林
    2020, 18(2):70-78.
    [摘要](78) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    开展水量水质双控约束下水资源优化配置研究是落实新时期/ 节水优先0方针、保障区域水安全和促进水资源 可持续利用的基础支撑。针对我国北方地区资源型缺水、工程型缺水并存的问题, 以山东省昌乐县为例, 结合 WEAP 模型与传统水资源配置理论方法, 根据区域用水需求与总量控制及水功能区限制纳污管控要求, 统筹协调 生活、生产、生态用水, 建立基于水量水质双控的区域水资源优化配置模型, 采用 AHP 法、熵权法、AHP2熵权耦合 法计算不同情景方案的配置效益并优选配置方案。结果表明: 规划水平年农业、城市供水保证率分别为 50% 、95% 时, 基于用水总量控制的跨流域调水、强化行业节水和水污染治理以及加大再生水回用相结合的配置方案( B4 方案) 综合效益最大, 各行业用水需求均能得到满足, GDP 较现状水平年增加 7091 01 亿元, 再生水利用率提高至 25% 。
    8  中国南北过渡带干旱时空变化
    果华雯 张元伟 宋小燕 张 静 刘国庆
    2020, 18(2):79-85.
    [摘要](51) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为识别中国南北过渡带的干旱状况, 利用研究区内 1960- 2015 年 32 个气象站逐月降水量和月平均气温等资 料, 计算每个站点的逐月综合气象干旱指数 CI, 并利用累积距平法等分析中国南北过渡带干旱变化情况。结果表 明: 就时间变化而言, 干旱强度、干旱历时以及不同等级的干旱发生频率随时间均呈上升趋势, 并且, 轻旱在所有等 级干旱中占比最重, 为 551 6% ; 就季节变化而言, 干旱的发生具有季节性规律, 春旱的强度最大, 且历时较长, 夏旱 最易发生, 秋旱的发生频率总体呈现出先增大后减小的趋势, 在 20 世纪 90 年代达到最大值, 冬旱的历时值最短; 就 空间变化而言, 研究区内北部相对干旱, 南部相对湿润, 武都地区和研究区内的河南地区最为干旱, 甘肃南部反而是 整个研究区最湿润的地区。
    9  不同基流分割方法在澄碧河的适用性探讨
    莫崇勋 谢燕平 班华珍 阮俞理 孙桂凯 黄 亚
    2020, 18(2):86-92.
    [摘要](41) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    根据澄碧河流域平塘站 1963- 2017 年日径流资料, 采用最小滑动法、时间步长法和数字滤波法 3 类方法进行 基流分割研究。结果表明: ( 1) 基流总量方面, 数字滤波法对基流分割的结果优于最小滑动法和时间步长法, 其中, Boughto n2Chapman 滤波法分割的效果最好, Nash2Sutcliffe 效率系数为 01 930, 平均相对误差为 21 406% ; ( 2) 统计特 征方面, 3 类方法对不同水平年均有一定辨识能力, 且年代际变化基本一致, 呈波动趋势, 时间步长法偏差程度最 小, 最小滑动法和数字滤波法偏差程度大, 整体比较平稳; ( 3) 基流过程线方面, 3 类方法在汛期的表现差异较大, 非 汛期比较接近, 数字滤波法分割出的结果较平滑缓慢, 而最小滑动法和时间步长法分割出的结果拐点较多, 数字滤 波法中的 Boughto n2Chapman 滤波法比较符合基流迟滞特征。综上, Bo ug hton2Chapman 滤波法在澄碧河基流分割 中较为适宜。
    10  成都市水生态足迹的时间分布特征及其影响因素
    刘玉邦 严雨男
    2020, 18(2):93-98.
    [摘要](49) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为了加强对成都市水资源可持续利用的规划与管理, 运用水生态足迹计算模型分析成都市 2000- 2016 年水 生态足迹变化, 并基于 LMDI 分解法分析成都市水生态足迹影响因素。结果显示, 成都市水资源总量生态足迹逐年 增大, 2012 年以后略有下降; 农业用水在整个用水结构中占比最高, 生态足迹最高; 其次为工业用水、生活用水、生 态用水占比。成都市 2000- 2016 年水生态承载力先增大后降低, 水生态盈余( 赤字) 逐年增大, 万元 GDP 水生态足 迹逐年下降, 水资源负载指数逐年提高。说明成都市水资源利用程度高、利用效率高, 但开发潜力小, 水资源供给压 力依然巨大。从影响因素的结构性分析来看, 经济因素发挥主导作用, 结构因素的抑制作用还未显现, 人口因素的 促进作用不够显著, 技术因素的抑制作用显著。
    11  小城镇低影响开发雨洪控制效果模拟
    王 琳 王浩程 卫宝立
    2020, 18(2):99-106.
    [摘要](36) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    选择山东营丘镇区为研究对象, 运用 SWMM 软件结合镇区地形地势和土地利用现状对研究区域进行合理概 化, 参考潍坊市暴雨强度公式设计降雨模型, 完成对确定及不确定性参数的设定, 并基于径流系数法对不确定性参 数进行校准, 最后利用多场降雨对校准后的理想解集进行稳定性验证。同时, 结合研究区所布设的低影响开发雨水 综合蓄集利用系统, 完成对其低影响开发( LID) 措施参数的设定, 最终实现对研究区在不同重现期( 1 a、3 a、10 a) 下 有无 LID 设施时的水量及水质情况的模拟。结果表明, LID 措施对径流总量、径流系数、峰现时间、峰值流量和 TSS 排放负荷等方面的控制效果显著, 且 LID 措施在重现期较小的降雨情景中对地表径流的滞纳效果更明显。
    12  Analysis of pollutant removal effect using innovative ridge2shaped constructed wetland
    CHU Pingping HAN Yancheng EASA SAID M ZHANG H aonan LIANG Mengyuan WANG Yuelei
    2020, 18(2):107-113.
    [摘要](33) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    In t his paper, a new t ype of ridg e2shaped co nstr ucted w etland w hich combines surface flow and ho rizontal subsurface flow w as proposed. The pro po sed wetland had simple str ucture, low co nstr uction and operating cost, less human interference and go od po llution remov al effect. T he combination of surface flow and subsurface flow pr ov ided an aero bic and anaerobic alter nating env iro nment for the entir e w etland. The performance of the proposed wetland was compared with a traditional horizontal subsurface flow wetland. The comparison results showed that the removal rates of BOD ( biochemical ox ygen demand) , T N ( t otal nitr ogen) , and T P ( tota l phospho rus) in the ridge2shaped w etland in2 creased up to 201 3% , 171 0% , and 91 1% , respectively . The pr oposed w et land structure co uld be w idely applied for t reatment of rur al and urban domest ic sew age pollutio n o r ag ricultural po int and no npo int so ur ce water po llut ion.
    13  南水北调中线输水水质标准研究
    李 建 辛小康 王 超 白凤朋
    2020, 18(2):114-125.
    [摘要](57) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    5地表水环境质量标准6 ( GB 3838- 2002) 是当前南水北调中线水质监测评价的主要依据, 但是该标准中部分 指标与5生活饮用水卫生标准6 ( GB 5749- 2006) 和5城市供水水质标准6 ( CJ/ T 206- 2005) 不衔接, 导致供水和用水 双方的水质信息无法充分共享。通过对比 3 部标准中水质指标和浓度限值的异同, 结合南水北调中线水质特征, 从 水质标准衔接和水质从严管控的角度, 初步拟定了南水北调中线输水水质标准, 即以5地表水环境质量标准6 ( GB 3838- 2002) 为基础, 提出将氨氮和粪大肠菌群等 21 项指标浓度限值调低, 继续保留 pH 等 87 项指标的浓度 限值, 明确基本项目中总氮指标的浓度限值为 2 mg/ L, 增加浑浊度、叶绿素 a 和藻密度 3 项指标。
    14  再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验
    郭中方 潘成忠 刘春雷 汪啸宇
    2020, 18(2):126-134.
    [摘要](43) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    由于人类活动影响加剧, 永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势, 生态环境遭到严重破坏。在此背 景下, 永定河生态重建工程亟待开展, 生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤 水质演变的影响, 开展模拟试验, 探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明: 流速增加有 利于污染物降解; 与高温相比, 低温条件下的污染物降解能力明显优于高温, 表明低温在一定程度上有利于再生水 补水水质的改善; 河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转, 但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的 水体轻微富营养化。最终结果表明, 流速对于再生水补水水质指标影响最大。
    15  三峡库区靠椅状土质滑坡变形规律及机理-- 以秭归八字门滑坡为例
    邓茂林 易庆林 卢书强 韩 蓓
    2020, 18(2):135-143.
    [摘要](42) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    三峡水库蓄水以来, 不少滑坡监测位移- 时间曲线呈阶跃变化, 导致稳定状态识别难度较大, 严重影响滑坡预 警预报, 靠椅状土质滑坡尤为明显。以八字门滑坡为例, 通过多次野外地质调查、长期现场巡查、10 多年的 GPS 位 移监测数据、2 年多全自动监测数据等, 较深入研究了该滑坡在库水涨落及降雨条件下的变形规律。结果表明, 库 水位下降期间, 特别是库水位下降 15 m 以后, 由 160 m 下降至 145 m, 滑坡体变形存在 20 d 左右的滞后, 滑坡变形 曲线出现突跃, 日位移量达 11 5~ 21 2 mm。一次降雨量在 80 mm 以上会明显诱发坡体加速。库水位上升期间, 库 水位在 175 m 左右时, 月位移量出现 5~ 10 mm 负值。一次降雨量在 150 mm 左右未能诱发坡体加速; 但一次降雨量 在 200 mm 以上, 滑坡体位移速度明显加大。滑坡体在降雨量诱发后, 位移加速后在降雨结束后持续 5~ 7 d 恢复正常 水平。在周期性降雨和库水位涨落的循环作用下, 滑坡体反复受到/ 推- 拉0 作用, 导致滑坡的位移- 时间曲线呈阶跃 特征。靠椅状土质滑坡为一类特殊的滑坡, 库水位升降是八字门滑坡目前变形的主要因素, 而降雨对滑坡变形起到 了促进作用。受靠椅状等坡体结构特征制约, 在库水位升降作用下坡体会反复变形, 但难以发生快速的整体破坏。
    16  阜阳市东南部土壤地球化学特征及土壤质量评价
    胡 琪 刘少玉 刘鹏飞 张文强
    2020, 18(2):144-151.
    [摘要](30) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    通过 1:250 000 多目标区域地球化学调查、采样和化验, 获得了阜阳市东南部地区表层、深层土壤中 22 项指 标的土壤地球化学背景值、基准值等数据, 研究其分布特征, 并依据相应规范进行土壤质量评价。结果显示, 与邻区 ( 淮北2亳州) 土壤基准值相比, N、Mn、I、Cr 等 8 种元素( 指标) 土壤基准值略高, 而 P、M gO、S、Cd 等 8 种元素( 指标) 则低于邻区; N、Cor g 和 Mn 土壤背景值高于邻区的土壤背景值; 而 P、CaO、MgO、S 等 8 种元素( 指标) 土壤背景值 低于邻区。土壤养分主要处于中等水平、土壤环境质量以清洁为主, 仅存在少量轻微污染土壤, 影响土壤环境的地 球化学指标主要为 Cd。区内土壤质量综合评价以优质等级为主, 约占研究区总面积的 761 33% ; 其次为良好等级, 占研究区总面积的 231 67% , 就此提出了土地资源分质利用的建议。
    17  多孔弹性膜对调压室涌波的削减作用
    刘道桦 蔡付林 郭兰波 林 伟 周建旭
    2020, 18(2):152-158.
    [摘要](37) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为减少调压室工程量并保证引水系统安全高效运行, 提出了调压室内部布置多孔弹性膜方案, 以削减调压室 涌波幅度并使波动快速衰减。采用/ U0 型管水柱振荡模型进行物理试验对方案进行了验证, 得到了涌波削减效果 与多孔弹性膜的开孔面积成反比, 与布置层数成正比的规律。通过 CFD 数值仿真计算对调压室内部的流场特性进 行分析, 以阐释其消能效果的原理。研究表明, 布置多孔弹性膜扰动调压室内部的流场, 产生涡带、旋滚和绕流, 增 大水体波动时的水头损失, 使得调压室内水体能量得以耗散, 达到快速削减调压室涌波的效果。数值仿真计算结果 和物理模型试验具有较好的一致性。对于增加引用流量增效扩容的水电站, 设置多孔弹性膜可作为不重建引水发 电系统的改造方案。
    18  水源地取水泵站水流流态数值模拟与改善
    施 伟 成 立
    2020, 18(2):159-176.
    [摘要](47) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题, 针对某一具体水源 地取水泵站, 基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准 k2E 湍流模型, 采用 ANSYS CFX 软件对该泵站预沉池、 曝气池及前池进行数值模拟计算。通过对计算结果进行后处理, 分析了取水泵站所选横断面水流流态、流速云图以 及压力云图。在原方案基础上通过对曝气池廊道转角处设置倒圆角、廊道转角内设置/ U0 形导流墙与 1/ 4 弧形导 流墙、前池内设置八字形导流墩及泵机组间设隔墩来对泵站进行优化。优化后改进方案与原方案相比, 廊道转角处 脱流、回流现象得到改善, 曝气池及前池内大范围回流区域消失, 泵站整体水流不存在明显的不良流态。该研究成 果对于优化内水流流态, 预防泥沙沉淀, 提高泵站运行稳定性、高效性、安全性有一定的指导意义。
    19  面向网络抗毁性的输水网络拓扑结构优化设计
    郑霞忠 胡超然 朱 炜
    2020, 18(2):177-183.
    [摘要](29) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为优化输水网络拓扑结构, 量化网络抗毁性, 建立以网络抗毁性最大化为目标的输水网络拓扑结构优化模型。 首先, 以输水网络拓扑结构为基础, 从节点所处位置的中心程度和可替代程度出发, 推求节点结构重要度, 并以此表 征网络抗毁度。其次, 以网络边可连接数及边无交叉性为约束条件, 建立以网络抗毁性最大化为目标函数的优化模 型。最后, 结合某输水网络算例, 应用遗传算法求解该模型, 寻求最优输水网络拓扑结构。算例计算结果表明: 优化 后网络中的节点结构重要度数值离散程度减小, 网络抗毁性相较优化前得到了很大的提升, 说明该模型能够为解决 输水网络拓扑结构优化问题提供参考。
    20  基于增量动力分析的重力坝抗震性能评估
    郑晓东 郝建国 李丹丹
    2020, 18(2):184-190.
    [摘要](23) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    基于增量动力分析法( IDA) , 采用塑性耗能与总变形能的比值作为结构性能指标, 提出了重力坝抗震性能评 价的三级震害划分和两个极限状态下的失效性划分的建议, 做出 IDA 曲线, 并结合分位数分析和易损性分析对重 力坝抗震性能进行评估。以邯郸京娘湖重力坝为例, 进行一系列的非线性分析, 结果表明: 分位数分析的 IDA 曲线 中每个极限状态的峰值地面加速度 PGA 均大于设计地震的峰值地面加速度, 满足该重力坝的功能保障性水平和安 全保证性水平。易损性分析下, 11 5 倍设计地震作用时 651 92% 的概率处于正常使用阶段, 100% 可以保证安全。结 果表明该重力坝具有良好的抗震性能。该项研究结果为重力坝抗震性能设计和安全风险评估提供了新思路。
    21  华北地区地下水超采治理实践与思考
    陈 飞 丁跃元 李原园 李 溦 唐世南 于丽丽 刘昀竺 羊 艳 李 佳 张 妍
    2020, 18(2):191-198.
    [摘要](64) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    华北地区地下水超采问题由来已久, 长期过量开采地下水给华北地区尤其是京津冀水资源安全带来重大威 胁, 开展地下水超采治理意义重大。针对华北地区严重的地下水超采问题, 首先从水量、水位、影响范围等角度分析 了地下水超采现状与形成的原因, 剖析了地下水超采引发的资源枯竭、生态与地质环境损害等一系列突出问题, 然 后总结了近年来国家开展的南水北调受水区压采、河北地下水超采综合治理三年试点、河湖地下水回补等地下水超 采治理相关的重大举措, 梳理了各项举措采取的具体超采治理措施和目前取得的治理成效, 介绍了下一步华北地区 地下水超采治理的战略对策和主要措施, 最后结合超采治理工作实践, 分析了目前华北地区地下水超采治理中面临 的若干突出问题, 并提出了相关思考与对策建议, 为今后地下水超采治理与管理提供参考。
    22  我国海水淡化若干问题及对策
    闫佳伟 王红瑞 朱中凡 白琪阶
    2020, 18(2):199-210.
    [摘要](103) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    我国拥有 11 8 万 km 的海岸线, 海洋资源丰富, 海水淡化是解决水资源短缺, 增加淡水资源的根本之道。总结 了海水淡化的利用情况, 深入探究制约海水淡化发展的因素, 分析了淡化海水的利用前景。在分析国际海水淡化现 状、经验及浙江舟山海水利用经验的基础上, 针对我国海水淡化存在的问题, 提出了我国海水淡化发展的对策: 建议 加大技术投入, 发展政产学研商模式, 降低经济成本; 合理规划建设海水淡化项目, 提高产能利用; 加强对海水综合 利用, 减少环境污染; 加强政策扶持, 完善法规标准, 不断推进海水淡化产业的发展。
    23  不同灌水处理对多砾石砂土膜下滴灌玉米 水分分布特征的影响
    胡建强 赵经华 杨 磊 彭艳平
    2020, 18(2):211-217.
    [摘要](38) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    为探究不同灌水定额对多砾石砂土膜下滴灌玉米土壤水分分布的影响, 采用大田小区对比的试验方法, 分析 301 0 mm、371 5 mm、451 0 mm、521 5 mm、601 0 mm 五种灌水定额对土壤水分分布的影响。结果表明: 同一灌水处理 条件下, 土壤剖面含水率等值线分布形式的变化过程是/ 长轴在垂向的椭圆形2长轴在横向的椭圆形2单峰曲线0 。 灌水24 h 后土壤含水率达到一个相对的稳定状态, 且土壤表面 25 cm 内的含水率明显小于灌后 0 h 土壤含水率; 40 cm 深度处土壤含水率达到最大。不同灌水定额土壤含水率变化趋势一致, 随灌水定额的增加含水率等值线图越接 近于椭圆形; 在垂直方向与水平方向土壤含水率增加幅度分别表现为: 中部> 下部> 上部、左部> 中部> 右部; 521 5 mm 灌水定额处理下不同深度的土壤含水率最接近田间持水率。试验分析认为在多砾石砂土地区 521 5 mm 灌水 定额处理是水分分布最优的灌水处理。
    24  黄河下游重塑黏性土抗冲特性试验
    赵万杰 许琳娟 李军华 江恩慧 宋永嘉
    2020, 18(2):218-224.
    [摘要](42) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    黄河下游河床存在典型的分层结构, 不同部位对水流抗冲性不同, 抗冲性极强的/ 胶泥层0 对河势演变具有重 大影响。通过对黄河下游花园口附近黏性土进行取样, 开展了黄河下游河岸黏性土起动冲刷的水槽试验。分析了 起动切应力随干密度的变化情况, 建立了干密度、含水率与淤积历时的关系, 拟合了黏性土侵蚀系数与起动切应力 的关系式, 结果表明: 黏性土起动切应力随干密度的增大而增大, 两者呈幂函数关系; 当淤积历时较短时, 黏性土干 密度( 含水率) 随淤积历时的增大而增大( 减小) , 两者呈对数函数( 指数函数) 关系; 黏性土侵蚀系数随起动切应力的 增大而减小, 两者呈幂函数关系; 同时研究发现, 黏性土起动切应力与黏粒含量相关, 相同干密度条件下, 黏粒含量 越高起动切应力越大; 黏性土侵蚀系数与该土体的黏粒含量、土体结构相关, 黏粒含量越高侵蚀系数越小, 相应的其 抗冲性越强。

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