南水北调与水利科技（中英文）
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录用日期: 2024-07-02
摘要:
基于数据驱动的机器学习方法是预测叶绿素a的一类重要的非机理方法，但是现有以神经网络模型为代表的叶绿素a预测方法较少考虑藻类生消对环境因子的时滞效应。以三峡库区叶绿素a较高的典型支流香溪河为研究区域，采用相关性分析、主成分分析和灰色关联分析3种方法综合确定叶绿素a主要贡献因子，利用交叉相关分析及Almon分布时滞模型筛选主要贡献因子中的时滞因子，并确定其最优滞后时间，在此基础上构建Almon-BP时滞神经网络模型进行叶绿素a趋势预测。结果表明：香溪河峡口主要时滞因子为气温、风速、太阳辐照、pH、溶解氧，最优滞后时间分别为4、2、3、7、3 d；香溪河平邑口主要时滞因子为水温、气温、风速、降雨量、太阳辐照、浊度、pH、溶解氧、三峡水位差、氧化还原电位、三峡水位，最优滞后时间分别为2、2、2、4、2、10、3、2、6、10、6 d；相比于只考虑叶绿素a主要贡献因子的BP神经网络模型（贡献因子-BP），Almon-BP时滞神经网络模型对香溪河峡口预测结果的EMS、ERMS、EMA、EMB等误差指标分别降低44.4%、25.6%、31.3%、53.9%，对香溪河平邑口预测结果的EMS、ERMS、EMA、EMB等误差指标分别降低66.7%、42.1%、37.5%、45.8%。研究模型对叶绿素a预测具有较高的准确度，对叶绿素a早期预警具有重要意义。
基于数据驱动的机器学习方法是预测叶绿素a的一类重要的非机理方法，但是现有以神经网络模型为代表的叶绿素a预测方法较少考虑藻类生消对环境因子的时滞效应。以三峡库区叶绿素a较高的典型支流香溪河为研究区域，采用相关性分析、主成分分析和灰色关联分析3种方法综合确定叶绿素a主要贡献因子，利用交叉相关分析及Almon分布时滞模型筛选主要贡献因子中的时滞因子，并确定其最优滞后时间，在此基础上构建Almon-BP时滞神经网络模型进行叶绿素a趋势预测。结果表明：香溪河峡口主要时滞因子为气温、风速、太阳辐照、pH、溶解氧，最优滞后时间分别为4、2、3、7、3 d；香溪河平邑口主要时滞因子为水温、气温、风速、降雨量、太阳辐照、浊度、pH、溶解氧、三峡水位差、氧化还原电位、三峡水位，最优滞后时间分别为2、2、2、4、2、10、3、2、6、10、6 d；相比于只考虑叶绿素a主要贡献因子的BP神经网络模型（贡献因子-BP），Almon-BP时滞神经网络模型对香溪河峡口预测结果的EMS、ERMS、EMA、EMB等误差指标分别降低44.4%、25.6%、31.3%、53.9%，对香溪河平邑口预测结果的EMS、ERMS、EMA、EMB等误差指标分别降低66.7%、42.1%、37.5%、45.8%。研究模型对叶绿素a预测具有较高的准确度，对叶绿素a早期预警具有重要意义。
录用日期: 2024-06-24
摘要:
水利工程防汛应急抢险项目往往突发需快速处理,本文阐述了水利工程防汛应急抢险项目目前常用的合同模式。结合水利工程防汛应急抢险特点,探讨紧急状况下合同模式的选取及其后续合同管理的重点,研究提出未来应急抢险合同管理模式优化建议。
水利工程防汛应急抢险项目往往突发需快速处理,本文阐述了水利工程防汛应急抢险项目目前常用的合同模式。结合水利工程防汛应急抢险特点,探讨紧急状况下合同模式的选取及其后续合同管理的重点,研究提出未来应急抢险合同管理模式优化建议。
录用日期: 2024-06-24
摘要:
干旱区高矿化度矿井水水化学特征与形成机制研究对西部矿区矿井水零排放及资源化利用具有重要意义。本文采集大海则煤矿地下水及矿井水水样38组,借助piper三线图、同位素技术、Schoeller图、Gibbs图、离子比例系数图等手段研究高矿化度矿井水的水文地球化学特征,并揭示其成因机制,提出相应的处理措施。研究结果表明,研究区各充水含水层水样以阳离子Na+为主,阴离子以SO42-为主；直罗组地下水及矿井水TDS均超出标准限值,TDS浓度均值分别为2768.57、3057.07 mg.L-1。第四系水、洛河组及安定组地下水水水化学类型以HCO3-Ca型为主,少量HCO3-Na型,直罗组地下水及矿井水水化学类型为SO4-Na型,直罗组地下水与矿井水δD和δ18O值差异小,矿井水主要来源于直罗组地下水补给。矿井水矿化度较高与直罗组地下水矿化度高直接相关。高矿化度地下水在蒸发浓缩和岩石风化控制双重控制下逐步演化形成,钠主要来自钠长石等硅酸盐矿物的溶解、硫酸根来自于石膏的溶解、钙离子除来源于石膏溶解外,还与钙长石等硅酸盐矿物的溶解有关。除此,主要离子的演化的还受阳离子交换作用的影响。矿井水TDS浓度为500～3000mg/L,选择纳滤和反渗透联合对其进行处理,处理后可直接用于生产、生活或者生态。
干旱区高矿化度矿井水水化学特征与形成机制研究对西部矿区矿井水零排放及资源化利用具有重要意义。本文采集大海则煤矿地下水及矿井水水样38组,借助piper三线图、同位素技术、Schoeller图、Gibbs图、离子比例系数图等手段研究高矿化度矿井水的水文地球化学特征,并揭示其成因机制,提出相应的处理措施。研究结果表明,研究区各充水含水层水样以阳离子Na+为主,阴离子以SO42-为主；直罗组地下水及矿井水TDS均超出标准限值,TDS浓度均值分别为2768.57、3057.07 mg.L-1。第四系水、洛河组及安定组地下水水水化学类型以HCO3-Ca型为主,少量HCO3-Na型,直罗组地下水及矿井水水化学类型为SO4-Na型,直罗组地下水与矿井水δD和δ18O值差异小,矿井水主要来源于直罗组地下水补给。矿井水矿化度较高与直罗组地下水矿化度高直接相关。高矿化度地下水在蒸发浓缩和岩石风化控制双重控制下逐步演化形成,钠主要来自钠长石等硅酸盐矿物的溶解、硫酸根来自于石膏的溶解、钙离子除来源于石膏溶解外,还与钙长石等硅酸盐矿物的溶解有关。除此,主要离子的演化的还受阳离子交换作用的影响。矿井水TDS浓度为500～3000mg/L,选择纳滤和反渗透联合对其进行处理,处理后可直接用于生产、生活或者生态。
录用日期: 2024-06-24
摘要:
南水北调中线总干渠联通工程处拟新建沉藻池，实现总干渠藻类等混合物集中沉降和处理。本文通过现场试验，研究了总干渠水体藻类等混合物沉降特性；通过二维水动力数值仿真，分析了沉藻池在设计工况条件下的水流特性，提出了导流墩的优化布置思路。结果表明，水深基本一致条件下，随着断面平均流速的增加，有效沉降距离增加，有效沉降率有所降低。沉藻池初始设计方案下，藻类等混合物可在沉藻池内进行沉降，但沉藻池利用效率不足。布置纵向导流墩后，可有效改善沉藻池内水流平顺性和水体交换能力。设计工况下，沉藻池内回流区水域面积占比从57%降低至7%，池内水流平均流速从约0.10 m/s降低至约0.07 m/s，平均水龄从约18 h降低至约6 h。研究成果可为中线沉藻池工程布置提供基本技术支撑。
南水北调中线总干渠联通工程处拟新建沉藻池，实现总干渠藻类等混合物集中沉降和处理。本文通过现场试验，研究了总干渠水体藻类等混合物沉降特性；通过二维水动力数值仿真，分析了沉藻池在设计工况条件下的水流特性，提出了导流墩的优化布置思路。结果表明，水深基本一致条件下，随着断面平均流速的增加，有效沉降距离增加，有效沉降率有所降低。沉藻池初始设计方案下，藻类等混合物可在沉藻池内进行沉降，但沉藻池利用效率不足。布置纵向导流墩后，可有效改善沉藻池内水流平顺性和水体交换能力。设计工况下，沉藻池内回流区水域面积占比从57%降低至7%，池内水流平均流速从约0.10 m/s降低至约0.07 m/s，平均水龄从约18 h降低至约6 h。研究成果可为中线沉藻池工程布置提供基本技术支撑。
录用日期: 2024-06-24
摘要:
为揭示滨海湿地植物对土壤水盐的影响机制，以黄河三角洲湿地柽柳（Tamarix chinensis Lour.）周边土壤水、盐为研究对象，分析柽柳周边土壤水盐相互影响的耦合关系，结果表明：距柽柳远近不同，土壤含水率的差异明显不同，冠下表层土壤含水率明显大于冠缘和裸地，呈现由冠下至裸地逐渐减小的趋势，尤其是柽柳西、南两侧的变化趋势最为明显。20cm土层以上水分聚集率为冠下大于冠缘，呈现明显的“水岛”效应，而20cm以下水分聚集率的变化则相反。土壤盐分表聚性显著，远离柽柳的裸地表层土壤含盐量较高，西、南两侧最为明显。土壤总盐与Cl-、Na+、Mg2+三种离子相关性极显著，这些离子在近柽柳周围土壤的变化幅度及含量均较小；盐分富集率明显为冠下小于冠缘，呈现“盐谷”效应。土壤水盐耦合度在柽柳周边表现为西侧＞南侧＞北侧＞东侧，水、盐呈显著负相关。西、南两侧较高的土壤含盐量出现在低含水率的条件下，呈现高含盐量+低含水率为高耦合度的特征，这种高耦合度情况还出现在柽柳周边的表层土壤与远离柽柳的裸地。在柽柳的影响下，水盐耦合度呈现距柽柳由近及远逐步增大、随着土层深度的增加而逐渐减小的趋势。
为揭示滨海湿地植物对土壤水盐的影响机制，以黄河三角洲湿地柽柳（Tamarix chinensis Lour.）周边土壤水、盐为研究对象，分析柽柳周边土壤水盐相互影响的耦合关系，结果表明：距柽柳远近不同，土壤含水率的差异明显不同，冠下表层土壤含水率明显大于冠缘和裸地，呈现由冠下至裸地逐渐减小的趋势，尤其是柽柳西、南两侧的变化趋势最为明显。20cm土层以上水分聚集率为冠下大于冠缘，呈现明显的“水岛”效应，而20cm以下水分聚集率的变化则相反。土壤盐分表聚性显著，远离柽柳的裸地表层土壤含盐量较高，西、南两侧最为明显。土壤总盐与Cl-、Na+、Mg2+三种离子相关性极显著，这些离子在近柽柳周围土壤的变化幅度及含量均较小；盐分富集率明显为冠下小于冠缘，呈现“盐谷”效应。土壤水盐耦合度在柽柳周边表现为西侧＞南侧＞北侧＞东侧，水、盐呈显著负相关。西、南两侧较高的土壤含盐量出现在低含水率的条件下，呈现高含盐量+低含水率为高耦合度的特征，这种高耦合度情况还出现在柽柳周边的表层土壤与远离柽柳的裸地。在柽柳的影响下，水盐耦合度呈现距柽柳由近及远逐步增大、随着土层深度的增加而逐渐减小的趋势。
录用日期: 2024-06-19
摘要:
南水北调淮阴三站在空箱隔墩中部位置发现裂缝,本文通过稳定计算和三维有限元数值模拟,分析在设计抽水期Ⅰ、设计抽水期Ⅱ及最地震期三种不同工况下,温度变化时泵站裂缝处典型点应力值变化情况。结果表明,温度能够引起裂缝典型点处最大主应力值的变化,且温降时泵站裂缝处典型点应力变化值较大,即温降时混凝土拉应力增大产生裂缝的可能性较大。经灌浆法和有机硅封闭法处理后效果显著,对于其他大型泵站温度裂缝处理提供借鉴意义。
南水北调淮阴三站在空箱隔墩中部位置发现裂缝,本文通过稳定计算和三维有限元数值模拟,分析在设计抽水期Ⅰ、设计抽水期Ⅱ及最地震期三种不同工况下,温度变化时泵站裂缝处典型点应力值变化情况。结果表明,温度能够引起裂缝典型点处最大主应力值的变化,且温降时泵站裂缝处典型点应力变化值较大,即温降时混凝土拉应力增大产生裂缝的可能性较大。经灌浆法和有机硅封闭法处理后效果显著,对于其他大型泵站温度裂缝处理提供借鉴意义。
录用日期: 2024-06-13
摘要:
白蚁防治工作是以保障公民居住安全、维护公众利益、满足人民群众人居环境为出发点，白蚁防治工作效率的提升和质量的改善，不仅要依靠先进的防治设备，还要依靠先进的监测技术手段和信息化消杀系统才能实现。将监测和消杀系统应用在广州牛路水库安置区，该系统可以对安置区白蚁进行实时监控、统计分析自动报警和信息提醒并进行消杀，实现白蚁防治的智能化、精准化。
白蚁防治工作是以保障公民居住安全、维护公众利益、满足人民群众人居环境为出发点，白蚁防治工作效率的提升和质量的改善，不仅要依靠先进的防治设备，还要依靠先进的监测技术手段和信息化消杀系统才能实现。将监测和消杀系统应用在广州牛路水库安置区，该系统可以对安置区白蚁进行实时监控、统计分析自动报警和信息提醒并进行消杀，实现白蚁防治的智能化、精准化。
录用日期: 2024-06-11
摘要:
结合工程实例,对鸭寨水库工程的坝体石方料开采以及爆破方案进行了简要的阐述。鸭寨水库沥青心墙土石坝工程区位于贵州省三都县,坝体石料开采条件较差。为满足施工工期,提高工程施工进度和施工效率,根据钻孔揭露地层岩性,采用浅孔与中深孔爆破法相结合的爆破方案,自上而下、分层台阶式施工。通过爆破效果原因分析以及对爆破参数和措施进行改进,有效的解决了爆破石料级配不连续的问题。所总结和积累的相关施工经验,对推动原岩节理和软弱夹层岩体爆破技术及管控措施的发展及土石坝料场等类似工程具有良好借鉴意义。
结合工程实例,对鸭寨水库工程的坝体石方料开采以及爆破方案进行了简要的阐述。鸭寨水库沥青心墙土石坝工程区位于贵州省三都县,坝体石料开采条件较差。为满足施工工期,提高工程施工进度和施工效率,根据钻孔揭露地层岩性,采用浅孔与中深孔爆破法相结合的爆破方案,自上而下、分层台阶式施工。通过爆破效果原因分析以及对爆破参数和措施进行改进,有效的解决了爆破石料级配不连续的问题。所总结和积累的相关施工经验,对推动原岩节理和软弱夹层岩体爆破技术及管控措施的发展及土石坝料场等类似工程具有良好借鉴意义。
录用日期: 2024-06-07
摘要:
大房郢水库长期承担合肥市的防洪、供水任务,能否准确可靠开展洪水预报对当地防汛抗旱工作具有重要影响。本文分别采用新安江模型和API模型构建大房郢水库入库洪水预报模型,基于梯度下降法对模型参数进行优选,并以方案合格率作为评价指标,对两种模型在该水库的适用性进行分析。结果表明：新安江模型和API模型预报方案合格率均为90.7%,预报精度达到甲等；两种模型在不同预报项目中各有优势,对于洪峰和峰现时差,API模型预报效果更好,预报合格率分别为88.9%和100%,较新安江模型分别提高6.7%和5.9%；对于径流深,新安江模型预报效果更为理想,预报合格率可达94.4%,相对于API模型其提升幅度约13.3%。此外,API模型更适用于单式洪水预报,而新安江模型则更适用于复式洪水预报。本文研究成果可为提升大房郢水库入库洪水预报精度提供理论依据。
大房郢水库长期承担合肥市的防洪、供水任务,能否准确可靠开展洪水预报对当地防汛抗旱工作具有重要影响。本文分别采用新安江模型和API模型构建大房郢水库入库洪水预报模型,基于梯度下降法对模型参数进行优选,并以方案合格率作为评价指标,对两种模型在该水库的适用性进行分析。结果表明：新安江模型和API模型预报方案合格率均为90.7%,预报精度达到甲等；两种模型在不同预报项目中各有优势,对于洪峰和峰现时差,API模型预报效果更好,预报合格率分别为88.9%和100%,较新安江模型分别提高6.7%和5.9%；对于径流深,新安江模型预报效果更为理想,预报合格率可达94.4%,相对于API模型其提升幅度约13.3%。此外,API模型更适用于单式洪水预报,而新安江模型则更适用于复式洪水预报。本文研究成果可为提升大房郢水库入库洪水预报精度提供理论依据。
录用日期: 2024-06-05
摘要:
针对大规模的水利水电项目通常需要大量的土地用于建设水库、水电站等基础设施,导致了大量的工程弃土产生问题,本文利用开挖弃土制备土基可控性低强度材料,采用数字图像相关技术(DIC)和声发射技术(AE)监测试件破坏特征以及损伤演化机制,通过压汞法(MIP)和扫描电镜(SEM)观察试件内部孔隙分布特征。结果表明,试件受压破坏后呈现完全破碎形态,裂缝在贯穿试件的过程中沿着最初发展方向持续发展,荷载到达峰值后裂缝发展主要以延伸为主直至破坏,试件内部拉伸破坏和剪切破坏并无明显区别。试件内部孔隙率较高,孔隙较大,整体粘结性较低,部分孔隙有水化产物充填,在加载过程中起连结作用。本研究为科学调控弃土基可控性低强度材料力学性能提供参考。
针对大规模的水利水电项目通常需要大量的土地用于建设水库、水电站等基础设施,导致了大量的工程弃土产生问题,本文利用开挖弃土制备土基可控性低强度材料,采用数字图像相关技术(DIC)和声发射技术(AE)监测试件破坏特征以及损伤演化机制,通过压汞法(MIP)和扫描电镜(SEM)观察试件内部孔隙分布特征。结果表明,试件受压破坏后呈现完全破碎形态,裂缝在贯穿试件的过程中沿着最初发展方向持续发展,荷载到达峰值后裂缝发展主要以延伸为主直至破坏,试件内部拉伸破坏和剪切破坏并无明显区别。试件内部孔隙率较高,孔隙较大,整体粘结性较低,部分孔隙有水化产物充填,在加载过程中起连结作用。本研究为科学调控弃土基可控性低强度材料力学性能提供参考。
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