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水利水电快报

水利水电快报

2026年03期

《水利水电快报》创办于1980年，是由水利部主管，长江水利委员会主办的水利水电类综合性科技期刊，国内外公开发行。[1]

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现代化水网建设专栏 | 南水北调中线工程涿州站冬季综合寒冷程度评估

现代化水网建设专栏 | 南水北调中线工程涿州站冬季综合寒冷程度评估

摘要：为了深化对南水北调中线工程沿线冬季极端气象条件尤其是综合寒冷程度的认识，基于中线总干渠明渠段最北端涿州气象站 1981～2021 年的冬季日平均气温数据，选取日平均气温低于 0^qC 的日数、日平均气温最小极值和累计负积温3个关键因子，构建了冬季综合寒冷指数（WinterCompositeCold Index，WCCI），并对涿州站近41a来的冬季综合寒冷程度进行了定量分析。结果表明： ① 12月份初，涿州站日平均气温基本接近 0% 0.12 月下旬至次年1月中旬逐步降至年度最低，多年平均值维持在 -4^°C 左右；随后在2月中旬前后回升至 0‰ 以上；1月份气温最低。 ②1981～1987 年和 2000～2021 年期间，涿州站冬季综合寒冷程度较高，2013年达到峰值，而1988～1999年间寒冷程度相对较低;1月份则以2000年最为寒冷，2001年和2013年次之。 ③ 在南水北调中线工程正式通水的 2014～2021 年，涿州站2021年冬季综合寒冷程度最高，WCCI为-1.82,1月份则以2016年最为寒冷,WCCI为-2.92,但均与冬季WCCI历史极值-5.08和1月WCCI历史极值-4.93存在显著差距，分别相差 64.17% 和 40.77% ，表明工程运行8a尚未经历极端寒冷冬季的考验。研究成果可为南水北调中线工程沿线极端寒冷年份定量化识别及冰期输水动态调度、冰凌灾害防范和突发应急处置提供参考。
现代化水网建设专栏 | 南水北调中线工程输水渠道水力响应时间计算对比分析

现代化水网建设专栏 | 南水北调中线工程输水渠道水力响应时间计算对比分析

摘要：为探析南水北调中线工程调度运行中闸门协同调控下的水波传播动力学特征与渠段间水力响应机制，选择湍河渡槽进口节制闸至严陵河渡槽进口节制闸之间的输水渠道作为典型渠道，通过6组“人工造峰”试验，采用人工观测法、水力学公式法、相关性分析法对该段典型渠道水力响应时间进行了对比分析。结果表明：在过流 200m³/s, 上游流量调整变化幅度 5～10m³/s 的情况下，3种方法得出的水力响应时间基本一致。但3种方法具有各自的适用场景：在闸门开度调整较小、上游流量变化不大的情况下，水力学公式法更为适用；在闸门开度调整较大、上游流量变化较大时，3种方法均适用；在工程结构复杂、过流状态多变的情况下，人工观测法和相关性分析法更为适用。
现代化水网建设专栏 | 瓯江引水工程对感潮河段河床冲淤影响研究

现代化水网建设专栏 | 瓯江引水工程对感潮河段河床冲淤影响研究

摘要：瓯江引水工程取水口位于瓯江感潮河段上，受潮流影响大，水势复杂，取水口局部和工程河段在工程作用下的冲淤情况不明。利用历史断面数据对瓯江感潮河段冲淤趋势进行分析，并使用二维水流泥沙模型对瓯江引水工程建设后的取水口局部和工程河段冲淤情况进行模拟。研究结果表明：工程建成后，受工程引水影响，工程前沿局部区域存在一定程度冲刷，最大冲刷深度约 2m ；工程混凝土挡墙上下游侧存在一定程度的淤积，其中，取水口下游侧淤积范围、淤积幅度均较上游侧偏大，最大淤积幅度约 2.5m 工程运行后，取水口头部所在的凸岸滩坡可能进一步淤积，需加强监测，必要时采取清淤措施加以维护。
现代化水网建设专栏 | 董铺-大房郢水库智能调度管理系统构建及应用

现代化水网建设专栏 | 董铺-大房郢水库智能调度管理系统构建及应用

摘要：近年来，安徽巢湖流域面临极端天气事件频发、高发态势的挑战。在此背景下，进一步提升董铺一大房郢水库等巢湖支流关键水利工程的防洪调度能力，打造面向水库防洪“四预”（预报、预警、预演、预案)的数字孪生水利工程体系尤为重要。智能调度系统作为数字孪生管控平台的核心模块，集成防洪与供水调度模型，支撑精准调度决策。分别建立综合考虑下游防洪安全以及水库和大坝安全的水库典型洪水调度和实时调度耦合计算模型，并基于双目标优化的供水调度模型，使用“ 7?20 郑州特大暴雨”数据验证防洪调度模型，改进模型的洪水预报精度达到 80% ，对比传统方法提升 60% 。模型的建立可为水库防洪的“四预”提供重要的技术与数据支撑，保障董铺和大房郢水库的防汛与供水安全。
水文水资源 | 2000～2022年云南省降水与地表水资源时空演变特征及响应关系研究

水文水资源 | 2000～2022年云南省降水与地表水资源时空演变特征及响应关系研究

摘要：为明晰云南省降水量与地表水资源的变化趋势及演变关系，借助皮尔逊相关性分析法、累积距平法及Mann-Kendall检验法、克里金插值法及流域水量平衡法等，系统分析了 2000～2022 年降水与地表水资源量的时空演变特征及其相关关系。结果表明： ① 全省降水量呈微弱下降趋势 (-0.8% ），而地表水资源量衰减更为显著 (-7.64% ），二者均呈现“波动上升（2000\~2008年）、急剧下降（ 2008～2014 年）平稳恢复（2014～2022 年）”的阶段性特征，突变点分别出现在2001年和2003年； ② 空间分布上，滇东地区因喀斯特地貌调蓄作用， 2000～2022 年相比于 2000～2010 年，降水与地表水资源量分别逆势增长 1.94% 和 1.57% ，而滇西、滇中衰减明显； ③ 降水-地表水资源量转化效率存在显著区域差异(滇东 > 滇中 > 滇南 > 滇西），其中滇东转化效率最高（斜率0.25），滇西最低（斜率0.08）。研究成果可为云南省水资源分区管理和跨境河流合作提供参考，建议针对不同区域特点采取差异化调控措施。
水文水资源 | 荆州市沿江浅层地下水水位变化趋势分析

水文水资源 | 荆州市沿江浅层地下水水位变化趋势分析

摘要：为了研究荆州市沿江浅层地下水水位变化趋势及其对降水、地表水水位变化的响应等，利用Pear-son相关性分析、Mann-Kendall趋势检验法分析了研究区内 s° 地下水监测井、5个雨量站在2017\~2024年年末及 2018～2024 年的监测数据。结果表明：研究区地下水水位存在不显著下降趋势。降水是荆州市沿江浅层地下水水位变化的最主要影响因素，降水对研究区内地下水动态具有很强的控制作用，地下水水位呈季节性变化；长江水位对沿江近岸的监测井地下水水位无明显影响，枯水年份（2019年、2022年)地下水水位随长江水位变化的幅度较小，分别为 0.16,-0.05m ，丰水年份(2020年、2021年)地下水水位随长江水位变化的幅度较大，分别为 1.03,0.74m 。研究区内 sσ 地下水监测井水位动态变化具有相同趋势，监测站点之间水力联系存在极强、较好和极弱3种。
水文水资源 | H-ADCP在变动回水区流量测量中的适用性分析

水文水资源 | H-ADCP在变动回水区流量测量中的适用性分析

摘要：为实现水库变动回水区流量稳定测量，同时提高测量的准确性，以嘉陵江中下游武胜水文站为研究对象，针对其受上游电站调度与下游回水顶托双重影响的复杂工况，通过对比水平声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)与传统转子式流速仪的同步实测数据,对H-ADCP在变动回水区流量测量中的适用性进行分析。结果表明：提出的分段一元一次模型方案率定验证结果良好，且满足一类精度站规范要求;高含沙量和大流速工况导致H-ADCP结果失真，需结合转子式流速仪进行补测；设备安装时兼顾了下游利泽航运枢纽的运行水位，使H-ADCP代表流速关系在枯水期保持覆盖能力。H-ADCP回水区流量监测得到的分段线性回归模型可为山地河流类站点流量测量提供参考。
水文水资源 | 上游水利工程影响下南盘江洪水还原分析

水文水资源 | 上游水利工程影响下南盘江洪水还原分析

摘要：南盘江干流受各类水利工程建设影响，流域内的产、汇流条件改变明显，干流上的沾益站、西桥站实测水文资料不具有一致性。通过对水文站的洪水还原，对比天然与实测洪水的差异,得出南盘江上段各时期、各类型水利工程对下游洪水的影响程度。洪水还原采用物理意义明确的分项调查法，对各项主要影响因素逐一进行还原。南盘江上游水利工程建设对下游洪水的影响为 ① 沾益站受上游水库调蓄影响，洪水削减幅度为 30%～35% ② 西桥站在河道治理前同时受到上游水库调蓄和洪水漫滩影响，洪峰削减幅度高达 39.7% ：③ 西桥站在河道治理后主要受到上游水库调蓄影响，洪峰削减 23.5% 。分析成果可为区域工程建设、水文预报、水库群联合调度及河道管理提供一定的参考。
河湖治理 | 2001～2021 年长江口北支演变规律及治理思路

河湖治理 | 2001～2021 年长江口北支演变规律及治理思路

摘要：为了研究长江口北支治理对策，基于近年来北支实测水文地形资料，概述了 2001～2021 年北支的河势变化，分析了演变规律、影响因素及演变趋势，并对治理方案进行探讨，提出长江口北支综合治理方向。结果表明：2001\~2021年，长江口北支表现为进口浅滩淤涨，上段河槽弯曲，中段分汊，下段保持顺直，总体呈现淤积萎缩的趋势；总体来看，北支的演变复杂，总体治理思路为增大径流，下段减小潮流，以改善喇叭口平面形态，削弱潮波的变形程度。
地质与勘测 | 基于多波束测深的河道堤防滑动破坏预警模型研究

地质与勘测 | 基于多波束测深的河道堤防滑动破坏预警模型研究

摘要：针对河道堤防安全动态预警需求，在拦路港数字孪生子系统的基础上，以小独圩往下的四段深槽为例，构建堤防滑动破坏预警模型。采用多波束测深技术，进行2次河道水下地形全覆盖扫测，获取了更为精准的深槽变化数据，基于随机森林算法，以水位、流量、流速、河岸宽度、河岸坡度、滩槽高差以及弯曲系数为主要影响因素进行断面预测，并耦合拦路港堤防结构安全模型进行堤防抗滑稳定评价。结果表明：深槽最低点处断面的预测和实测结果基本吻合，模拟得到正常和非正常运用条件两种工况实际场景的运行期抗滑安全系数分别为1.2527和0.8887。根据运行期和地震区的安全系数可以及时给出评价结果和相应的应急预案，显著提升堤防安全管理的主动防御能力。
地质与勘测 | 无人机航空摄影三维建模在水利工程测绘中的应用

地质与勘测 | 无人机航空摄影三维建模在水利工程测绘中的应用

摘要：为了探究无人机航空摄影三维建模在水利工程测绘中的坐标换算误差问题，以山东省菏泽市老洙水河为例，通过华测T1O惯导RTK对测区进行基本平面控制和纵横断面测量,通过WILDNA2水准仪和木质双面尺进行国家四等水准测量，基于大疆Matrice 600Pro 无人机搭载睿铂RIY-DG5五镜头倾斜摄影技术构建水利工程河道三维模型。将经过四等水准测量间接平差后的控制点高程与三维模型提取的控制点高程进行对比，对三维模型进行校正后绘制数字线画图。对比采用RTK实测获取的断面与三维模型提取的断面，验证三维模型的高程和平面精度。结果表明：模型修正前控制点水准高程与模型点高程平均较差为经过修正后两者之间较差为，修正后模型精度较高。研究成果可以为水利工程测绘提供参考。
设计与施工 | 复杂地形地质条件下竖井式泄洪洞设计分析

设计与施工 | 复杂地形地质条件下竖井式泄洪洞设计分析

摘要：复杂地形地质条件下水库泄洪建筑物布置难度大，为确保工程安全性与经济性，以云南省迪庆州阿三多水库为例，针对其地形地质条件复杂、下泄流量小、坝高相对较高、上下游落差大等特点，提出了更为合适的竖井式导流溢洪洞方案，并通过水工模型试验进行验证。结果表明：对比开敞式溢洪道方案，竖井式导流溢洪洞方案因地制宜地解决了高落差、高边坡等难题,使施工难度降低,技术经济指标更优。研究成果可为类似工程提供参考。
设计与施工 | 基于紧凑度指数的地下电站主厂房规模定量评价研究

设计与施工 | 基于紧凑度指数的地下电站主厂房规模定量评价研究

摘要：为建立科学量化的地下电站厂房规模定量评价体系，提高工程设计的安全性和经济性，提出基于单机组段水轮机机组当量体积与主厂房开挖体积之比的紧凑度指数概念，统计分析三峡、白鹤滩等20座典型水电站地下厂房工程数据，并结合正态分布函数分布区间定义，建立了涵盖宽松型（紧凑度指数 <2.73% ）适中型（紧凑度指数 2.73%～4.57% ）、紧凑型（紧凑度指数 >4.57% )三级的厂房规模定量评价标准。以乌东德水电站右岸地下电站主厂房为例进行定量评价，结果表明：该厂房紧凑度指数为 5.39% ，主厂房规模为紧凑型，评价结果与现场实际设计较吻合。紧凑度指数可有效量化水轮机机组体积占主厂房空间大小，所建分级标准可定量评价地下电站主厂房规模，为主厂房安全经济布置提供优化方向。
运行与管理 | 水电站接地网腐蚀诊断方法优化研究

运行与管理 | 水电站接地网腐蚀诊断方法优化研究

摘要：水电站接地网是保障电力系统安全稳定运行的关键基础设施，其健康状态直接关系到设备和人身安全。传统均一化的运维策略难以准确评估接地网的实际腐蚀状态与风险分布，无法实现差异化的精细维护。为此，提出了一种基于腐蚀仿真与双指标评估模型的接地网区域重要性量化方法。首先，利用电磁场仿真软件CDEGS,系统模拟了在“自腐蚀”（仅局部腐蚀)和“他腐蚀”（其余区域腐蚀)两类典型劣化场景下接地电阻的变化规律;进而，提出了显示区域自身功能属性的“自身关键性指数”和反映其在系统中支撑作用的“全局支撑性指数”;最后，通过对上述两个归一化指标进行加权融合，得到各区域的综合重要性排序。以某大型水电站接地网为例进行仿真分析，结果表明：该方法可有效识别对地网电气性能具有决定性影响的关键区域，为接地网状态评估与精准维护提供了理论依据，具有较强的工程应用价值。
试验与研究 | 基于透明土与PLIF技术的多孔介质入渗颗粒沉积试验研究

试验与研究 | 基于透明土与PLIF技术的多孔介质入渗颗粒沉积试验研究

摘要：颗粒随渗流迁移进入饱和多孔介质基层，并在基层中更大颗粒的孔隙中沉积，研究这一现象及其分布规律对于回灌地下水、水利堤坝安全等具有重要意义。采用基于透明土和平面激光诱导荧光(PLIF)技术的自制试验系统以及图像阈值分割技术，开展了以基层填料粒径为试验变量的颗粒沉积试验，直观定量地揭示了多孔介质中入渗颗粒沉积的分布演化。结果表明：在所选粒径范围内（粒径比为 67.8～118.6 ，主要沉积区域表现出首先表层富集、再逐渐往更深处发展的规律，随着基层填料粒径增大，沉积达到稳定所需的时间也会增加。研究成果可为多孔介质内颗粒沉积分布的实时动态监测提供参考。
试验与研究 | 受弯作用下沥青混凝土残余力学性能研究

试验与研究 | 受弯作用下沥青混凝土残余力学性能研究

摘要：为探究水工沥青混凝土心墙在弯曲变形后的残余性能，基于沥青混凝土大梁弯曲试验（沥青混凝土水稳定试验、小梁弯曲试验)，结合现有试验检测手段，对水工沥青混凝土弯曲后残余力学性能进行研究。结果表明：水工沥青混凝土在弯曲变形达到 1% ， 3% 5% 7% 后，水稳定性能和弯曲应变基本维持在未受弯状态同一水平，弯曲应力及弯曲模量随着残余应变弯曲增长而增大。研究成果可为沥青混凝土心墙设计提供性能指标参考。
试验与研究 | 成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能影响研究

试验与研究 | 成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能影响研究

摘要：为研究成型方式和尺寸效应对沥青混凝土弯曲性能的影响，以乌斯通沟水库沥青混凝土心墙坝为研究对象，开展沥青混凝土大梁弯曲试验，并将大梁弯曲试件、室内成型小梁弯曲试件和现场碾压成型取芯小梁试件的弯曲试验结果进行对比。结果表明： ① 现场成型取芯小梁较室内成型小梁的抗弯强度降低 8% ，抗弯强度对应弯曲应变提高 12% ，弯曲模量降低 20% 。 ② 与现场摊铺芯样对比，沥青混凝土大梁弯曲强度增长 27% ，弯曲应变提升 44% ，弯曲模量下降 14% 。 ③ 从应变梯度理论角度分析了3种不同试验结果的差异，大梁弯曲的屈服强度较小梁弯曲提高了 16% ，与理论范围相符。研究成果可为沥青混凝土尺寸效应研究提供参考。
环境与生态 | 汉江中下游水华全过程关键因子时空变化特征

环境与生态 | 汉江中下游水华全过程关键因子时空变化特征

摘要：为了探究汉江中下游水华全过程关键因子时空变化特征，基于2024年3月13\~21日汉江中下游干流沿程重要控制断面水量水质同步监测数据，分析各断面水文、水质及水生态特征指标在水华全过程的变化规律，并采用Pearson相关性分析法评估了水华关键因子相关性特征。结果表明：汉江中下游水华发生期间，干流各重要控制断面日径流量沿程并无明显变化趋势,但单个断面日径流量均呈现逐日降低的趋势；集家嘴断面氮磷营养盐表现出增长“滞后性”，即使水华期间集家嘴断面径流量逐日降低，但总磷浓度却出现了明显上升;溶解氧饱和度和藻密度均随着水华过程的发展逐渐降低；总磷、溶解氧饱和度、藻密度均与径流量呈现显著正相关，溶解氧饱和度与藻密度呈极显著正相关关系。研究期间，汉江中下游干流日径流量变化较为平稳，水华过程后期水体中氮磷等营养盐在汉江河口集家嘴河段存在累积效应。研究成果可为汉江中下游水华防治和水资源保护提供参考。
环境与生态 | 利用再生水补给山地城市河流环境流量的研究

环境与生态 | 利用再生水补给山地城市河流环境流量的研究

摘要：城市化河流面临着满足环境流量需求和维持河流生态健康以保障水环境可持续性的挑战。以重庆桃花溪为例，采用Tennant法确定环境流量，运用MIKE11水动力－水质模型模拟不同情景下再生水补给环境流量对河流流量和水质的影响，并与调水补给进行比较。结果表明：城市化对河流环境流量提出了更高要求，而河流枯水期流量的减少趋势给河流生态系统带来压力;再生水补给可使各断面不满足“极佳”“优良”环境流量的频次分别减少 44% 和 75% ，对缓解生态敏感期缺水程度和历时具有显著作用；再生水辅以调水补给可确保桃花溪满足各类环境流量要求，但补水对本底水质良好的河段存在污染风险；流量补给与水质改善效果取决于补给水的水量和水质，尤其是污水处理厂出水标准。研究成果可为决策部门制定城市河流可持续保障方案提供依据，研究方法也可为其他城市的河流管理实践提供参考。
环境与生态 | 沱江流域水资源－社会经济-生态环境耦合协调度评价

环境与生态 | 沱江流域水资源－社会经济-生态环境耦合协调度评价

摘要：区域水资源、社会经济与生态环境系统的协调发展是可持续发展的重要基础。利用耦合协调发展模型和灰色关联度模型分析了沱江流域水资源-社会经济－生态环境系统耦合协调发展演变特征及其驱动因素。结果表明，沱江流域水资源-社会经济－生态环境系统耦合度由2009年的0.450增长至2023年的0.843，其中 2009～2013 年为过渡阶段，2014\~2019年为初级或中级的低水平耦合协调阶段， 2020～2023 年为良好的高水平耦合协调阶段；沱江流域复合系统耦合协调发展的驱动因素影响力从强到弱依次为生态环境系统、水资源系统、社会经济系统，但影响沱江流域6市协调发展的主导因素存在差异。整治破坏生态系统行为、促进社会发展以及产业转型升级、全面加强供用水管理等是提高沱江流域水资源－社会经济－生态环境耦合协调水平的重要措施。
环境与生态 | 江西省小水电站生态流量监管体系建设及应用

环境与生态 | 江西省小水电站生态流量监管体系建设及应用

摘要：为强化小水电站生态流量监管，保障生态流量达标泄放，研发江西省小水电站生态流量在线监测系统,构建省、市、县、电站业主“四级”共建共享共管平台。建立了多维度监测形式，实现动态视频与静态图片、定量监测与定性分析、实时监测与随机抽检相结合。构建了生态流量监测指标体系，创建了分层级、实时动态生态流量监管评估方法，对生态流量进行动态评估。建立了生态流量预警监管制度，对生态流量不达标的电站，采取“四级”预警制度。该监管体系在江西省的应用实践结果表明：其有效突破了小水电站生态流量泄放监管瓶颈，推动生态流量监管从“有没有放”的粗放模式，转变为“放多少量”的精准模式，取得了良好的效果。研究成果可为小水电站生态流量监管提供参考。
环境与生态 | 基于GIS与RUSLE的黄河流域河南段土壤侵蚀因子交互研究

环境与生态 | 基于GIS与RUSLE的黄河流域河南段土壤侵蚀因子交互研究

摘要：针对USLE/RUSLE模型演算土壤侵蚀量研究中缺少对模型中各因子重要性评估的问题，以黄河流域河南段为对象进行分析。以 2000～2015 年月度遥感数据为主要数据源，综合降雨、坡度、高程、植被覆盖、水保措施因子，基于RUSLE模型计算土壤侵蚀模数，并利用地理探测器量化了土壤侵蚀主要影响力因子的贡献。结果表明： ①2000～2015 年研究区平均土壤侵蚀模数为 $8 5 2 . 8 5 ~ \mathrm { { t / ( \ k m ^ { 2 } \cdot { \^ { a } } ) } }$ ，主要以微度、轻度侵蚀为主。三门峡市、洛阳市、郑州市土壤侵蚀等级明显高于焦作市、济源市、新乡市、开封市、濮阳市。 ② 地理探测器显示，坡度对土壤侵蚀影响力最大，坡度越大土壤侵蚀越严重，各因子影响力大小为坡度 > 水保措施 > 高程> 降雨 > 植被覆盖。 ③ $\textcircled { \cdot } 2 0 0 0 \sim 2 0 1 5$ 年，坡度影响力因子一直处于主导地位，高坡度区域( (>15^° )的土壤侵蚀强度显著升高，尤其在 25^° 以上的区域，侵蚀模数呈指数增长。植被覆盖因子小于0.35时，土壤侵蚀模数达到最大;降雨、高程、坡度对于土壤侵蚀影响力表现形式相同，降雨越高、高程、坡度越大土壤侵蚀模数越高。水保措施因子为1时土壤侵蚀达到最大；水保措施因子为 0～0.14 时，基本不发生侵蚀。 ④ 坡度与植被覆盖（地理探测器 q=0.63 ）、坡度与降雨( q=0.61 ）、坡度与水土保持措施( q=0.63 )交互作用显著，表明土壤侵蚀受多因子共同驱动。在陡坡区，仅依靠植被恢复可能不足，需要结合工程措施进行综合治理。研究成果可为水土保持、退耕还林、坡面绿化等流域生态保护提供参考。
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