摘要:在全球气候变化背景下,气候事件的突发性、极端性、反常性日益凸显,研究极端降水时空演变特征对于流域防汛抗旱具有重要意义。以汉江流域为研究对象,基于极端降水指数对该流域 1961~2023 年的极端降水时空演变特征进行了研究,并从高程和大气环流两个方面揭示了其对流域极端降水的影响。结果表明:1961\~2023年汉江流域SDII、RX1day、RX5day、R20、CDD、CWD和 R95p 呈上升的趋势,PRCPTOT、R10、R99p 则呈下降的趋势;RX1day上升的区域主要集中在流域中部,RX5day变化区域与RX1day基本重合;流域大部分SDII呈上升的趋势,以中部上升最为明显;CDD除武汉略微下降外,其他区域均明显上升;流域 R95p 、R99p 、PRCPTOT上升和下降的区域基本一致,表现为西部和东部下降,其余区域均有不同程度的上升。汉江流域极端降水指数与高程有着密切的相关性,在武汉、天门、钟祥等低海拔地区,极端降水指数与大气环流指数表现为滞后相关性,滞后期为1a;在西峡、房县、安康等高海拔地区,极端降水指数与大气环流指数表现为同步相关性;其他区域极端降水基本不受大气环流的影响。
摘要:为了揭示河南南阳市鸭河口水库流域的水文演变规律,为水资源管理和洪水调度提供科学依据,基于 1960~2024 年的降雨和径流数据,采用Mann-Kendall检验法、累积距平分析法及5a滑动平均法,分析了水库流域降雨和径流的年内、年际变化,并利用Morlet小波变换分析了降雨量和径流量的周期性特征。结果表明:鸭河口水库流域年内月降雨量分布不均,月径流量差异较大,汛期集中了全年约 77% 的降雨量和径流量。年际间降雨量和径流量波动较大,整体均呈现下降趋势,且二者的变化模式趋于一致。降雨量和径流量分别于2010年和2012年前后发生不显著突变,突变前呈振荡上升趋势,突变后则转为下降趋势。降雨量和径流量存在4个主周期变化,分别为55,34,19,8a,对应的变化周期约为 35,20,11,6a ;两者的周期性变化基本同步,且第一主周期均为 55a?
摘要:洪水预报信息的有效应用是提升水库调控效益的关键,预报精度分析与误差分布规律是其应用的核心前提。基于长江流域上游干支流7个重要水文控制断面近10a的数据(寸滩、三峡断面采用 2011~2023 年数据,其余5个断面采用 2017~2023 年的数据),数据的预见期为 1~10d ,针对连续径流过程、分级流量过程、场次洪水过程,系统评估了长江上游干支流洪水预报精度及误差分布规律。结果表明:预报精度评价方面,干流预报精度整体优于支流,其中三峡断面1\~5d预见期合格率达 85% 以上,预报表现最优;分级流量预报中,除三峡断面外,其余断面大量级洪水预报精度优于中小量级洪水;三峡断面场次洪水预报的洪峰、洪量相对误差在5d预见期内均不超过 20% 。此外,在误差分布分析方面,连续径流过程误差不服从常规分布,但特定量级符合正态分布,因此常规分布无法全面表示洪水预报概率误差,而依据极大熵原理可描述洪水预报误差分布,研究成果可为水库风险调度提供决策依据。
摘要:为揭示长江与黄浦江交汇处吴淞口区域泥沙的来源、输移路径及不同动力条件下的沉降规律,对该区域水沙分布特征进行了研究。基于洪、枯两季水文测验获取的水流流速、流向、含沙量及泥沙颗粒级配数据,采用Rouse方程和张瑞瑾方程计算含沙量垂向分布,并重点分析了潮流运动对水沙输运的影响。结果表明:计算值与实测数据在多数情况下吻合良好,所采用的流速公式与含沙量公式能较准确描述含沙量垂向变化规律。研究成果可为吴淞口悬移质含沙量在线监测与输沙率计算提供参考,推动复杂河口区域水沙规律的进一步研究。
摘要:为了研究安徽池州长江公铁大桥建设对大通水文站水文要素(水位、流量、含沙量等)的影响,系统模拟并评估了施工期及运行期水文站关键要素的变化。采用平面二维水流和泥沙数学模型,并与工程基本情况和水文地质条件分析相结合,将拟建大桥对大通水文站水文要素的影响进行量化。同时,提出针对性的措施,以确保水文要素监测数据的精度、可靠性和一致性。结果表明:该工程施工期对大通水文站的水文要素影响显著,主要体现在水位变幅增大、流速分布偏差加剧和单断沙关系偏离原定线,并导致其数据一致性下降;而运行期的影响相对微弱。应对措施包括加密地形与流量监测频率、强化水沙关系分析和重新确定测流测沙参数。
摘要:为了解丘陵城市内涝特点与成因,以江西省萍乡市经开区为研究对象,基于InfoWorksICM软件构建了“源头-管网-河湖”全要素耦合的城市内涝数学模型,从流域视角出发,系统分析内涝成因主要包括雨水管网设计标准偏低、管网缺陷、排水分区不合理、调蓄空间缺乏以及通道排水能力不足等,并针对性提出以排水分区优化、湖库调蓄强化、通道排水能力提升为核心的系统治理方案,再充分考虑区域经济发展实际情况与工程措施实施难度,结合治理目标与治理需求的缓急程度,合理规划近远期措施。该研究可为同类型丘陵地区的内涝治理提供思路。
摘要:为提高高山峡谷区山洪灾害风险评估的准确性,以四川省雅安市宝兴县为研究区,通过实地调查,系统分析了每个评估对象的现状防洪能力、流域汇流时间、人口规模、固体物源量以及特殊河槽形态等风险因子,并依据《四川省山洪灾害危险区动态及分级技术要求》的风险因子评分准则,对96个评估对象的山洪致灾风险等级进行了初步划分。在此基础上,针对泥沙物源丰富区域,进一步考虑水沙协同致灾效应,即山洪挟沙水流在局部特殊形态河段可能引发的泥沙淤堵效应及其对防洪能力的削弱作用,对原风险等级进行了调整。结果表明:在不考虑水沙协同致灾作用时, 66.7% 的区域为低风险区, 33.3% 为中风险区,而历史山洪灾害事件中 63.6% 发生于低风险区,显示出原有方法在风险识别上存在一定偏差;当考虑水沙协同作用对防洪能力的削减效应后,原中风险区有 31.2% 的区域转变为高风险,原低风险区有 43.8% 的区域上升为中风险。调整后, 68.2% 的历史山洪灾害事件分布于中、高风险区内,表明改进后的评估方法能更准确地反映高山峡谷区实际灾害风险分布,显著提升了山洪灾害风险评估的合理性与可靠性。
摘要:为提升堤防工程防汛预案的规范性、实效性和可操作性,通过系统剖析近年来无为大堤防大汛预案执行中暴露出的关键问题和短板弱项,总结经验教训,提出预案优化修编的优化对策。结果表明:预案修编中应坚持问题导向,统筹处理好流域防洪与区域排涝的关系,强化涉堤跨汛期在建工程安全度汛工作的监管,建立大型穿堤建筑物防汛协同的机制,优化多年不挡水堤段防守力量的预置,确保防汛工作满足新形势下“以防为主、抢早抢小”的要求。研究成果对跨行政区域重要堤防工程的防汛预案优化具有参考价值,有助于提升堤防工程防洪应急管理水平。
摘要:水库大坝闸门前淤堵块石、树干等物体会导致闸门无法正常启闭,影响工程安全运行。针对闸门前淤堵物清理的现实需求及技术难点,基于结构计算和数值模拟,设计了一种闸门前淤堵物破碎清理集成作业装置。装置由破碎锤、抓爪、启闭油缸、升降油缸、升降体等组成,兼具破碎和抓取两种功能,可用于高效清除淤堵物。在试验室及陆水水库现场对该装置开展了性能测试及应用,结果表明:该淤堵物破碎清理集成作业装置可在短时间内完成淤堵物破碎与抓取,满足破碎清理应用需求。
摘要:为减小华阳河湖群洄游鱼类季节性阻隔对生态系统的影响,有必要开展湖区闸坝双向过鱼设施的设计研究。通过调查分析华阳河蓄滞洪区鱼类资源及生态习性,确定了主要及兼顾的过鱼对象和过鱼季节。综合对比分析7种鱼类的游泳能力,提出了在杨林闸左右岸分别布置由湖入江和由江入湖鱼道的双向过鱼设施方案,并对鱼道进出口、池室和隔板方案进行了深入研究,对鱼道水力学特性进行数值模拟计算。模拟结果表明:鱼道池室主流明显,出口及进口水深均大于 1.0m ,竖缝处流速为 0.48~1.00m/s ,进口流速为 0.15~ 0.20m/s ,适宜主要及兼顾过鱼对象沿鱼道上溯,诱鱼效果良好。
摘要:考虑到刚性桩、柔性桩和桩间土地基承载力系数的不确定性,为合理确定刚性桩、柔性桩和桩间土实际承载力修正系数,以珠海市白藤大闸工程为例,提出刚-柔组合桩基复合地基承载力的计算方法和承载力改进计算方法,合理确定其实际承载力发挥系数。结果表明:刚-柔组合桩复合地基的单桩竖向承载力特征值(实测值)范围为 620~638kN ,与改进后的刚-柔组合桩复合地基承载力计算值( 621.7kN 接近;将该复合地基应用于白藤大闸工程设计后,工程运行多年状态良好。研究成果可为深厚软土地基的水利工程设计提供借鉴。
摘要:为提高水利测雨雷达的选址效率与科学性,提出基于层次分析法(AHP)的量化选址方法,按照“刚性和弹性”双阶段决策框架对影响水利测雨雷达选址的8个关键要素权重进行分析计算,结合构建的选址评价指标体系,完成水利测雨雷达站址量化分析和选定,并以万家寨水利枢纽测雨雷达选址为例进行实例验证。结果表明:净空、地质、电磁、用地为测雨雷达选址的4个核心否决性要素,AHP量化模型可避免站址选择出现偏差。研究成果可为水利测雨雷达选址提供参考。
摘要:为提升取用水监管效能,聚焦江苏省沿江地区非农业取用水户,依据多维度信用评价指标体系(涵盖6类18项指标),融合多源信用数据,对2024年度取用水户开展信用等级综合评定。结果显示:信用等级良好及以上(B级或A级)的取用水户占比 98.1% ,信用等级一般(C级)的仅占 1.9% ,无信用较差(D级)的取用水户。研究表明江苏省取用水信用评价管理体系较为完善,可为其他地区水资源信用管理提供实践经验。基于调研、评价、反馈、优化的闭环管理机制,建议从优化评价体系、完善修复机制、提升信息化水平、强化结果应用和加强宣传力度等方面进一步完善信用评价体系,保障水资源可持续利用。
摘要:为了提高滇中典型灌区参考作物腾发量( ET0 )预报精度,增强灌区防灾减灾韧性,以云南蜻蛉河灌区为例,以FAO-56Penman-Monteith(PM)方法为标准,利用灌区周围4个气象站点 2001~2021 年逐日实测气象资料,对Blaney-Criddle(BC)方法进行 ET0 预报的适用性评价及参数率定,构建改进BC方法(OBC)并应用于灌区实际 预报。结果表明:OBC方法与PM方法 ET0 计算值总体上一致,改进后BC方法的准确率由 78.90% 上升到 97.48% ,均方根误差由 1.14mm/d 减小为 0.68mm/d ,平均绝对误差由 0.95mm/d 降低为 0.54mm/d;ET0 预报精度随预见期增加而下降,5,10d和 30d 预见期各相关统计指标较好,均方根误差分别为 0.73,0.74,0.78mm/d ,平均绝对误差分别为 0.56,0.58,0.61mm/d 。预测精度整体水平较高,预见期为30d的数值天气预报平均准确率为 67.24% ,能够满足灌区灌溉预报要求,研究成果可为灌区制定灌溉政策提供科学依据。
摘要:为进一步研究前置挡墙对水库取水水温的影响,以大渡河金川水库为研究对象,构建三维数值模型,模拟不同前置挡墙高度下的坝前水温分布,研究前置挡墙高度对水库取水口水温的影响。研究结果表明:金川水库水温在1月份为逆分层结构,表层水温低,底层水温高;4\~6月份库区水温为分层结构,表层水温高,底层水温低;挡墙高度增加对取水温度的增幅存在边际效应。综合考虑前置挡墙进口运行安全、发电效益及取水生态效益等指标,推荐前置挡墙高程为 2235m 时进行电站分层取水为最优方案。该方案在4、5、6月份取水温度平均提高幅度分别约 和 0.269C ,其中4月最大取水温度提高幅度达 0.43°C 。研究成果可为前置挡墙分层取水设计和工程优化提供参考。
摘要:为检验广东省中山市马鞍北岛南侧、西侧海堤允许越浪量以及堤顶、迎水坡、背水坡护面的防冲稳定性,确保海堤设计方案科学安全,综合考虑马鞍北岛南侧、西侧防洪存在问题和海堤原设计方案,基于物理模型试验验证护岸设计断面防浪墙越浪量能否达到工程设计标准要求,并在此基础上对块体的稳定性、防浪墙所受波浪压力进行分析。结果表明:在波浪作用下,原设计方案的南侧、西侧海堤无法保持稳定,需调整防浪墙高程,建议南侧海堤断面采用L型防浪墙,西侧海堤在原设计基础上采用红树林消浪和生态护岸型式,以实现堤防安全和生态景观的有效结合。
摘要:为掌握华阳河蓄滞洪区建设工程(安庆市)老堤的质量现状,提出了以面波法进行普查,以便携式动力触探进行详查的点-线结合式质量检测方法,并以复华段老堤为研究对象开展现场试验,获得了面波波速和锥尖阻力随深度变化的关系曲线,提出了相应的压实度评价标准;结合渗流数值分析,对老堤填筑质量进行了评价,提出了相应的处理措施。结果表明:随压实度增大,面波波速整体呈增加趋势,平均锥尖阻力与老堤压实度呈现明显的正相关关系;普查采用 93% 压实度对应的 172m/s 面波波速为标准,详查分别采用88% 90% 和 93% 压实度对应的锥尖阻力作为标准,得到老堤堤身压实度随深度方向呈“上下大、中间小”的分布特征;老堤压实度较差时,堤身存在渗透稳定问题,可采用防渗墙等措施进行处理。研究成果可为类似工程提供参考。
摘要:为分析华阳河蓄滞洪区建设工程(安庆市)土料场现场弱膨胀土以及改性弱膨胀土的膨胀性能,开展土体原位浸水膨胀试验,研究改良前后弱膨胀土原位膨胀变形的变化规律。结果表明:掺水泥灰以及上覆压重均能有效抑制弱膨胀土的膨胀变形,经开挖混合填筑后,原位试验得到的膨胀土膨胀性能显著低于勘察确定的膨胀等级所对应的纯弱膨胀土,易导致设计方案较为保守且造成浪费,建议判别土体弱膨胀性时按照样本数的1/2来划分。研究成果可为类似堤防工程中弱膨胀土的合理化综合利用提供参考。
摘要:为更精准评估河流健康状况并识别影响河流健康的主要障碍因子,采用四元联系数法科学计算评价指标与标准等级间的联系度,以级别特征值法确定河流健康评价子系统和样本等级值,识别影响河流健康的子系统,采用四元普通减法集对势和四元半偏减法集对势定量识别影响河流健康的主要障碍因子,构建基于四元减法集对势的河流健康评价分析方法,并应用于十五里河河流健康评价分析。结果表明:十五里河健康等级值为3.03,处于不健康和病态之间,健康状况不乐观,这与已有文献结果一致,其中压力子系统等级值为2.65,状态子系统等级值为3.16,响应子系统等级值为3.11,影响十五里河健康状况的主要子系统是压力子系统和响应子系统。四元减法集对势可定量反映评价指标所处状态,识别出影响河流健康的主要障碍因子是压力子系统的COD排放量 A3 和氨排放强度 A4 ,状态子系统的生态流量需求保证率 A7 、水质综合指标 A8 等8个指标和响应子系统的早期降雨收集率 A17 、废水处理率 A18 等4个指标。
摘要:南方山地丘陵地带地形复杂、红壤区降雨侵蚀力高,高强度施工扰动会加剧水土流失风险。为降低抽水蓄能电站施工期水土流失对区域生态安全构成的威胁,依托南方红壤区云浮水源山抽水蓄能电站施工期水土流失治理方案,提出一套基于自然-工程-管理多要素的水土流失分区管理方法,构建包含地形坡度、降雨侵蚀力、施工扰动强度等指标的评估体系,并结合土壤流失方程RUSLE与GIS空间分析技术实现动态风险模拟。该抽水蓄能电站历经两个雨季后的监测结果表明:极高风险区、高风险区水土流失侵蚀模数降幅大多超过 95% ,所有区域植被恢复周期缩短至 1.5~2.0a ,验证了分区管理在控制水土流失、促进生态恢复中的显著成效。研究成果可为类似工程提供参考。
摘要:在分散式污水处理需求迫切的背景下,人工湿地技术凭借生态与经济协同优势成为污水处理的重要解决方案。通过解析人工湿地技术机理与应用效能,提出系统性优化路径。研究结果表明:人工湿地技术在农村污水处理中高度适配,并在景区及工业废水处理领域展现显著潜力,但规模化推广受制于气候适应性弱与基质堵塞两大核心瓶颈。未来需从技术端和政策端双轨推进,构建“堵塞防控-低温适应-智能运维一标准赋能”技术链,为人工湿地技术的规模化应用与长效运行提供系统性支撑。
摘要:针对中小型灌区信息化建设面临基础设施薄弱、协同水平低、业务赋能不足、缺乏顶层设计等问题,提出了中小型灌区数字孪生系统建设架构并探讨了其实施路径和关键技术。以四川省木桥沟中型水库灌区为试点,构建灌区数字孪生系统。结果表明:运用该系统管理可以实现闸门响应延迟 <2s ,水资源配置模拟计算时长 <1min ,洪水预演效率提升 80% ,有效支撑了灌区水资源调度和工程运行管理业务,可为类似工程提供参考。
复杂场地的地震波动分析是大坝、核电厂、桥梁和高层建筑等工程地震安全性评价和抗震设防的关键课题。场地地形地质条件是影响地震波动的重要因素,其实质上属于波动散射问题。高精度的无限地基辐射阻尼、合理的地震动输入模型是确保波动散射问题分析精度的两个关键问题。本文对复杂场地地震波动进行了系统研究,提出了适用于水平及倾斜层状、左右岸非对称等复杂地基的改进比例边界有限元(SBFEM)模型,基于波场分解原理和改进
为应对地下水水位下降、气候模式多变及能源成本上升等挑战,美国在农业灌溉上投人840亿美元开展大规模的水资源管理转型,农场主也加速采用更先进的精准灌溉系统。这将使农场在灌溉设备、水利基础设施及数字技术方面发生根本性转变。 根据蓝田研究机构最新发布的《美国农业用水:灌溉趋势、技术应用与市场预测(2026-2031)》,未来5年,美国灌溉年均支出将达135亿美元,涵盖农田灌溉系统与输水调度两大板块。
世界银行与突尼斯政府正深化合作,追加1.25亿美元支持突尼斯综合灾害韧性计划(ResCat),以增强该国应对气候与灾害风险的韧性。其中5000万美元用于将城市防洪范围扩展至西部突尼斯、加贝斯(Gabes)和杰尔巴(Djerba)3个洪涝高发区,并借鉴比塞大(Bizerte)、莫纳斯提尔(Monastir)和纳布勒(Nabeul)等城市的前期实践经验。 突尼斯面临严峻的洪灾风险,气候变化进一步加剧
河流水资源是地球上最具可再生性和获取性的淡水资源。然而,目前对全球河流水资源储量及其时空变化的估算研究仍较少,且不同研究估算结果的一致性欠佳。以往研究通常依赖于零散且不同步的遥感观测数据,或使用的模型难以完整模拟地表水平衡和不足以反映河道特征,导致对河流水资源储量时空变化的认识不充分,制约了对于这一重要淡水资源的有效管理。利用SWOT卫星任务,提取全球126674个河段在首个水文年(2023年
通过回顾水电技术领域最新进展,重点探讨其在提升欧洲现代电力系统运行效率、监测能力、设备性能和可持续性方面的作用。研究探讨了在推动水电现代化发展的政策框架下,机电设备与数字化工具在欧盟范围内的创新应用。评估了小型及超低水头发电设施(包括重力式、径流式及冲击式水轮机等)的应用潜力,并分析其创新发展与规模化应用前景:鱼类友好型设计、无油运行技术及流量适应性管理可以有效应对环境问题;可逆式水泵水轮机作