南水北调与水利科技（中英文）
最新录用
录用日期: 2025-01-14
摘要:
干涸河道治理工程中，获取河水补给地下水的侧向水力梯度至关重要，以永定河生态补水工程平原南段为研究区，运用垂直于河道的横断面监测法、地下水丘分析法、注水试验入渗面分析法研究侧向水力梯度。通过上述方法获取了永定河平原南段卵砾石层、中细砂层、粉细砂层中河水补给地下水的侧向水力梯度分别为28.6‰～3.7‰，10.7%～3.3%，6.7%～16.7%，说明在中细砂和粉细砂场区生态补水对地下水的影响范围有限。利用粉细砂场区侧向水力梯度估算了生态补水对地下水的影响范围，结果与实际影响范围接近。该研究有助于进一步分析河水和地下水的水力联系，对干涸河道治理具有重要现实意义。
干涸河道治理工程中，获取河水补给地下水的侧向水力梯度至关重要，以永定河生态补水工程平原南段为研究区，运用垂直于河道的横断面监测法、地下水丘分析法、注水试验入渗面分析法研究侧向水力梯度。通过上述方法获取了永定河平原南段卵砾石层、中细砂层、粉细砂层中河水补给地下水的侧向水力梯度分别为28.6‰～3.7‰，10.7%～3.3%，6.7%～16.7%，说明在中细砂和粉细砂场区生态补水对地下水的影响范围有限。利用粉细砂场区侧向水力梯度估算了生态补水对地下水的影响范围，结果与实际影响范围接近。该研究有助于进一步分析河水和地下水的水力联系，对干涸河道治理具有重要现实意义。
录用日期: 2025-01-06
摘要:
为持续发挥南水北调工程的经济带动作用、促进受水县经济高质量发展，采用经济学的理论和实证研究方法检验南水北调中线工程通水对河南、河北、北京和天津受水县经济韧性的影响及其机制。首先从经济持续稳定性、新质生产力和创业环境角度进行理论分析并提出研究假设；再构建双重差分拟合回归模型对假设进行实证检验，并进行一系列稳健性检验；最后进行机制检验。结果表明，南水北调中线工程通水可以显著提升受水县经济韧性，且经过一系列稳健性检验后，结论依然成立。在影响机制方面，南水北调中线工程通水，激发了受水县创新活跃度和创业活跃度，最终正向作用于该地区的经济韧性。研究从水资源约束缓解的视角深入探讨区域经济韧性变化，揭示了南水北调工程对地方经济可持续发展的积极作用及其影响机制，为优化资源配置的宏观布局和水资源管理规划提供科学依据，有助于强化南水北调工程对地方经济高质量发展的辐射力和带动力。
为持续发挥南水北调工程的经济带动作用、促进受水县经济高质量发展，采用经济学的理论和实证研究方法检验南水北调中线工程通水对河南、河北、北京和天津受水县经济韧性的影响及其机制。首先从经济持续稳定性、新质生产力和创业环境角度进行理论分析并提出研究假设；再构建双重差分拟合回归模型对假设进行实证检验，并进行一系列稳健性检验；最后进行机制检验。结果表明，南水北调中线工程通水可以显著提升受水县经济韧性，且经过一系列稳健性检验后，结论依然成立。在影响机制方面，南水北调中线工程通水，激发了受水县创新活跃度和创业活跃度，最终正向作用于该地区的经济韧性。研究从水资源约束缓解的视角深入探讨区域经济韧性变化，揭示了南水北调工程对地方经济可持续发展的积极作用及其影响机制，为优化资源配置的宏观布局和水资源管理规划提供科学依据，有助于强化南水北调工程对地方经济高质量发展的辐射力和带动力。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
为解决现有场景生成研究较少关注高维变量与极端场景的问题，本文提出一种水风光多能互补系统的高维耦合场景生成方法。首先，描述径流、风速、光照强度和温度的相关性；其次，基于资源时空相关性矩阵，采用多序列一阶自回归模型模拟得各类资源的高维耦合基础场景集；而后，通过K-means聚类算法提取典型场景；最后，以资源总发电潜力不利为原则，设置不同资源的权重，从而得到不同类型的极端场景。以某水风光互补系统为实例，结果表明：径流与风速之间存在互补性，风光资源呈正相关；模拟的径流、风速、光照强度和温度序列保持了实测序列的统计特征与时空相关性，所得典型场景和极端场景可为极端水文气象条件下水风光互补系统的运行管理提供决策参考。
为解决现有场景生成研究较少关注高维变量与极端场景的问题，本文提出一种水风光多能互补系统的高维耦合场景生成方法。首先，描述径流、风速、光照强度和温度的相关性；其次，基于资源时空相关性矩阵，采用多序列一阶自回归模型模拟得各类资源的高维耦合基础场景集；而后，通过K-means聚类算法提取典型场景；最后，以资源总发电潜力不利为原则，设置不同资源的权重，从而得到不同类型的极端场景。以某水风光互补系统为实例，结果表明：径流与风速之间存在互补性，风光资源呈正相关；模拟的径流、风速、光照强度和温度序列保持了实测序列的统计特征与时空相关性，所得典型场景和极端场景可为极端水文气象条件下水风光互补系统的运行管理提供决策参考。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
为了查明阅海湖与地下水交互关系并计算转化量，依托构建阅海湖-地下水观测剖面，采用钻探勘查、自动监测、取样检测和试验分析等手段，对阅海湖及其周边地下水相互关系、水化学特征、同位素特征和水动力场进行分析，建立剖面达西模型计算转化量。结果表明，阅海湖水位高于东西两侧地下水，单向补给地下水；湖水直接来源黄河水补给，湖西侧地下水主要来源于农田灌溉，东侧地下水主要来源于西侧地下水径流补给；湖水的高水头动力场造成湖东西两侧地下水径流交替不畅，水中盐分聚集，水质咸化；利用竖管试验获得阅海湖底淤泥的渗透系数在0.0019-0.0055 m/d之间，湖底淤泥渗透性差，采用剖面达西模型计算2023年度湖水补给地下水量为187.15×104 m3。研究成果可为阅海湖的监测保护和生态需水量的确定提供支撑。
为了查明阅海湖与地下水交互关系并计算转化量，依托构建阅海湖-地下水观测剖面，采用钻探勘查、自动监测、取样检测和试验分析等手段，对阅海湖及其周边地下水相互关系、水化学特征、同位素特征和水动力场进行分析，建立剖面达西模型计算转化量。结果表明，阅海湖水位高于东西两侧地下水，单向补给地下水；湖水直接来源黄河水补给，湖西侧地下水主要来源于农田灌溉，东侧地下水主要来源于西侧地下水径流补给；湖水的高水头动力场造成湖东西两侧地下水径流交替不畅，水中盐分聚集，水质咸化；利用竖管试验获得阅海湖底淤泥的渗透系数在0.0019-0.0055 m/d之间，湖底淤泥渗透性差，采用剖面达西模型计算2023年度湖水补给地下水量为187.15×104 m3。研究成果可为阅海湖的监测保护和生态需水量的确定提供支撑。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
河北省天然水资源匮乏的现状已成为制约其社会经济发展的关键因素，探讨水资源与社会经济协调发展演变规律是实现可持续发展的必要途径。本文结合相邻地区正负效应，耦合“压力-状态-响应”（PSR）模型与马尔科夫（Markov）模型，构建了河北省水资源与社会经济协调发展评价模型，并通过分析河北省及各地级市的协调发展程度及邻域效应，揭示其时空演变规律。结果表明：从时间演变看，河北省PSR系统整体与内部协调度自2019年持续上升，2021年达到最大值，发展前景良好，但短期难以跨等级跃升或衰退；从空间分布看，协调发展程度呈现中南部高、北部低的特点，高协调区多集中于经济发达的地级市，如唐山市、石家庄市。相邻地级市的协调发展类型显著影响周边地区，“中水平”和“低水平”地区存在“近朱者赤，近墨者黑”的规律，而“高水平”地区则不显著。本研究可为河北省实现水资源刚性约束下的高质量发展提供参考借鉴。
河北省天然水资源匮乏的现状已成为制约其社会经济发展的关键因素，探讨水资源与社会经济协调发展演变规律是实现可持续发展的必要途径。本文结合相邻地区正负效应，耦合“压力-状态-响应”（PSR）模型与马尔科夫（Markov）模型，构建了河北省水资源与社会经济协调发展评价模型，并通过分析河北省及各地级市的协调发展程度及邻域效应，揭示其时空演变规律。结果表明：从时间演变看，河北省PSR系统整体与内部协调度自2019年持续上升，2021年达到最大值，发展前景良好，但短期难以跨等级跃升或衰退；从空间分布看，协调发展程度呈现中南部高、北部低的特点，高协调区多集中于经济发达的地级市，如唐山市、石家庄市。相邻地级市的协调发展类型显著影响周边地区，“中水平”和“低水平”地区存在“近朱者赤，近墨者黑”的规律，而“高水平”地区则不显著。本研究可为河北省实现水资源刚性约束下的高质量发展提供参考借鉴。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
南水北调中线工程作为缓解我国北方地区水资源短缺问题的重大战略性工程,其水质安全至关重要。中线工程总干渠为封闭型人工渠道,外源污染输入较少,沉积物内源释放是影响其水质安全的重要因素之一。总干渠分水段、退水闸等缓流区域容易淤积沉积物,存在较大的沉积物营养盐释放风险,但目前对缓流区域沉积物释放速率的定量化研究较为缺乏。本研究选取总干渠的典型缓流区域——西黑山进水闸上游段,采用表层沉积物培养法探明其释放速率,揭示不同环境因子对释放速率的影响规律。结果表明:(1)西黑山沉积物总氮的污染指数为4.68,总磷的污染指数为0.548,综合污染指数为3.79,总氮处于重度污染状态,总磷处于轻度污染状态,西黑山沉积物污染严重。(2)西黑山沉积物总磷、总氮、氨氮、硝氮、高锰酸盐指数的释放速率分别为3.77 mg/m2/d、119.81mg/m2/d、312.53mg/m2/d、27.93mg/m2/d、135.16mg/m2/d,沉积物释放风险大,可能对中线水质产生不利影响。(3)温度和pH是影响沉积物释放速率的两个关键因素。温度越高,则总磷、总氮、氨氮、硝氮、高锰酸盐指数释放速率越大,26℃下的释放速率为7℃下的2.41倍~442.04倍。pH中性不利于沉积物污染物的释放,酸性或碱性则均会导致释放速率增加,pH为9的释放速率为pH为7的1.52倍~9.33倍。本研究可为南水北调中线工程沉积物污染评估提供依据,对南水北调中线工程水质安全保障具有重要意义。
南水北调中线工程作为缓解我国北方地区水资源短缺问题的重大战略性工程,其水质安全至关重要。中线工程总干渠为封闭型人工渠道,外源污染输入较少,沉积物内源释放是影响其水质安全的重要因素之一。总干渠分水段、退水闸等缓流区域容易淤积沉积物,存在较大的沉积物营养盐释放风险,但目前对缓流区域沉积物释放速率的定量化研究较为缺乏。本研究选取总干渠的典型缓流区域——西黑山进水闸上游段,采用表层沉积物培养法探明其释放速率,揭示不同环境因子对释放速率的影响规律。结果表明:(1)西黑山沉积物总氮的污染指数为4.68,总磷的污染指数为0.548,综合污染指数为3.79,总氮处于重度污染状态,总磷处于轻度污染状态,西黑山沉积物污染严重。(2)西黑山沉积物总磷、总氮、氨氮、硝氮、高锰酸盐指数的释放速率分别为3.77 mg/m2/d、119.81mg/m2/d、312.53mg/m2/d、27.93mg/m2/d、135.16mg/m2/d,沉积物释放风险大,可能对中线水质产生不利影响。(3)温度和pH是影响沉积物释放速率的两个关键因素。温度越高,则总磷、总氮、氨氮、硝氮、高锰酸盐指数释放速率越大,26℃下的释放速率为7℃下的2.41倍~442.04倍。pH中性不利于沉积物污染物的释放,酸性或碱性则均会导致释放速率增加,pH为9的释放速率为pH为7的1.52倍~9.33倍。本研究可为南水北调中线工程沉积物污染评估提供依据,对南水北调中线工程水质安全保障具有重要意义。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
随着全球变暖的加剧，气候变化对黄河流域系统治理和高质量发展产生了重要影响。基于地面气象站观测资料，采用美国宇航局地球交换全球每日降尺度预测（NEX-GDDP-CMIP6）气候模式数据下的7个气候模式和4个基线情景，评估了各个气候模式和集合模式对黄河各个水资源三级区1956—2018年的模拟能力，并预测了4个“一级”温室气体排放情景即共享社会经济途径（Shared Socioeconomic Pathway，SSP）情景下2021-2080年黄河各个水资源三级区的降水和气温时空变化规律。研究发现：相较于现有的上中下游区域划分，本研究对黄河流域29个三级水资源区进行了更精细化的分析，揭示了不同区域在气候变化下的差异特征；在降水模拟方面，发现BBC_CSM2_MR模式在河源至玛曲（分区1）的表现优于模式集合，突破了传统统一采用模式集合数据进行降水预估的局限性，证明了单一模式在特定区域的高精度应用潜力；未来气候变化呈现“湿热”趋势，降水冬季变化最大，夏季最小；气温变化以夏季最大、冬季次之为主，表现为高温增强、低温减弱。研究结果可为未来黄河流域三级水资源区极端气候变化趋势研判和生态治理调控提供参考。
随着全球变暖的加剧，气候变化对黄河流域系统治理和高质量发展产生了重要影响。基于地面气象站观测资料，采用美国宇航局地球交换全球每日降尺度预测（NEX-GDDP-CMIP6）气候模式数据下的7个气候模式和4个基线情景，评估了各个气候模式和集合模式对黄河各个水资源三级区1956—2018年的模拟能力，并预测了4个“一级”温室气体排放情景即共享社会经济途径（Shared Socioeconomic Pathway，SSP）情景下2021-2080年黄河各个水资源三级区的降水和气温时空变化规律。研究发现：相较于现有的上中下游区域划分，本研究对黄河流域29个三级水资源区进行了更精细化的分析，揭示了不同区域在气候变化下的差异特征；在降水模拟方面，发现BBC_CSM2_MR模式在河源至玛曲（分区1）的表现优于模式集合，突破了传统统一采用模式集合数据进行降水预估的局限性，证明了单一模式在特定区域的高精度应用潜力；未来气候变化呈现“湿热”趋势，降水冬季变化最大，夏季最小；气温变化以夏季最大、冬季次之为主，表现为高温增强、低温减弱。研究结果可为未来黄河流域三级水资源区极端气候变化趋势研判和生态治理调控提供参考。
录用日期: 2025-01-04
摘要:
水库-湖泊系统防洪排涝调度本质是大系统、多目标非线性优化问题,直接建模求解效率低且解集过大。研究针对水库-湖泊系统防洪排涝的问题提出超额洪量的概念以及大、中、小不同量级与空间组成的洪水超额洪量分配原则,将防洪排涝多目标优化问题转化为单目标优化问题,构建了基于超额洪量分配的水库-湖泊系统防洪排涝联合调度模型。以巢湖流域为例,选取历史典型洪水过程进行模拟与验证,与调度规则调度结果相比:(1)超额洪量较小的洪水,实现了水库、湖泊蓄洪安全均衡,并提升了排洪量；(2)中等超额洪量的洪水,有效控制了湖泊最高水位不超警戒水位,降低了水位超警历时；(3)超额洪量较大的洪水,降低了湖泊最高水位,可缩减流域淹没范围。研究可为水库-湖泊系统防洪排涝联合调度提供了一种新建模与求解方法。
水库-湖泊系统防洪排涝调度本质是大系统、多目标非线性优化问题,直接建模求解效率低且解集过大。研究针对水库-湖泊系统防洪排涝的问题提出超额洪量的概念以及大、中、小不同量级与空间组成的洪水超额洪量分配原则,将防洪排涝多目标优化问题转化为单目标优化问题,构建了基于超额洪量分配的水库-湖泊系统防洪排涝联合调度模型。以巢湖流域为例,选取历史典型洪水过程进行模拟与验证,与调度规则调度结果相比:(1)超额洪量较小的洪水,实现了水库、湖泊蓄洪安全均衡,并提升了排洪量；(2)中等超额洪量的洪水,有效控制了湖泊最高水位不超警戒水位,降低了水位超警历时；(3)超额洪量较大的洪水,降低了湖泊最高水位,可缩减流域淹没范围。研究可为水库-湖泊系统防洪排涝联合调度提供了一种新建模与求解方法。
录用日期: 2025-01-02
摘要:
南水北调中线干线工程通水近10年,运行期安全监测需求已发生较大变化,建设期安装的安全监测仪器难以满足目前运行管理需要。在梳理南水北调中线监测现状,分析运行期需求基础上,引入安全监测仪器全生命周期(永久、长期、短期)的概念,提出南水北调中线工程运行期安全监测优化设计原则,并以深挖方渠道工程为例开展优化设计,为长距离调水工程运行期安全监测仪器优化提供经验借鉴。
南水北调中线干线工程通水近10年,运行期安全监测需求已发生较大变化,建设期安装的安全监测仪器难以满足目前运行管理需要。在梳理南水北调中线监测现状,分析运行期需求基础上,引入安全监测仪器全生命周期(永久、长期、短期)的概念,提出南水北调中线工程运行期安全监测优化设计原则,并以深挖方渠道工程为例开展优化设计,为长距离调水工程运行期安全监测仪器优化提供经验借鉴。
录用日期: 2025-01-02
摘要:
感知体系是整个水务数字孪生体系中的重要组成部分。按照上海市水务海洋信息化“十四五”规划感知体系建设的要求,结合上海水务感知现状,构建了由感知终端、感知网络、水务物联感知运行管理平台、数字孪生平台与业务应用所组成的感知体系架构,对多协议设备接入与认证、全生命周期设备管理、数据管理、场景引擎、数据共享等关键技术进行了研究,为水安全、水环境、水资源等业务提供数据支撑与应用赋能。
感知体系是整个水务数字孪生体系中的重要组成部分。按照上海市水务海洋信息化“十四五”规划感知体系建设的要求,结合上海水务感知现状,构建了由感知终端、感知网络、水务物联感知运行管理平台、数字孪生平台与业务应用所组成的感知体系架构,对多协议设备接入与认证、全生命周期设备管理、数据管理、场景引擎、数据共享等关键技术进行了研究,为水安全、水环境、水资源等业务提供数据支撑与应用赋能。
微信公众号二维码
手机版网站二维码
南水北调与水利科技（中英文） ® 2025 版权所有
冀公网安备13010502002656号
冀公网安备13010502002656号 冀ICP备14004744号-5