Please wait a minute...
欢迎访问《人民珠江》官方网站,今天是 分享到:

当期目录

    2022年 第43卷 第5期    刊出日期:2022-05-25
    上一期   
    第5期全文
    2022, 43(5):  0-0. 
    摘要 ( 2 )   PDF (41591KB) ( 2 )  
    相关文章 | 计量指标
    大藤峡水利枢纽工程专栏
    大藤峡水利枢纽工程泄洪消能建筑物研究与设计
    谭志军, 潘明鸿
    2022, 43(5):  9-14.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.003
    摘要 ( 6 )   PDF (3447KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    泄洪消能建筑物设计是水利枢纽布置首要研究问题,泄洪消能建筑物设计非常重要,涉及到泄流能力、过流面空化、水流掺气、泥沙磨蚀及对其下游河床冲刷等问题。针对大藤峡水利枢纽工程泄洪建筑物最大泄量达66 200 m3/s和消能建筑物弗劳德数低的难题,泄洪建筑物采用了底孔泄洪、表孔排漂的泄洪方案,消能建筑物采用了二级消力池底流消能方式。泄水闸主要采用底孔泄洪,弧门推力巨大,选用钢梁作为弧门支撑体,解决了工程设计难点,为同类工程提供借鉴作用。
    大藤峡船闸总体设计布置
    李亚文, 陈规划
    2022, 43(5):  15-20.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.004
    摘要 ( 6 )   PDF (2409KB) ( 4 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    大藤峡水利枢纽工程是打通西江亿吨黄金水道的关键项目,坝址河段航运要求高,货运量大,通航建筑物船闸的总体设计布置对整个枢纽的布置方案、货运量、运行管理、投资起着至关重要的作用。对于船闸的总体设计,首先根据工程区地形地质条件,结合枢纽布置要求选择船闸位置,在此基础上,对闸首、闸室、输水系统、上下游引航道、口门区及连接段、待闸锚地等进行设计,并根据模型试验成果优化输水系统结构尺寸及口门区整流措施。大藤峡船闸无论是规模、水头还是水位变幅条件和水力指标要求均达到了国内外已建船闸的最高水平,其总体布置可为大尺度、高水头船闸的设计提供一定的参考作用。
    生态流量研究专题
    基于改进IFIM法的生态流量应用方法进展
    冯颖璇, 李怀恩, 成波, 贾斌凯, 周翔
    2022, 43(5):  21-29.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.005
    摘要 ( 3 )   PDF (1385KB) ( 3 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    河道内流量增加法(IFIM)在生态流量的计算中起着非常重要的作用,但IFIM法仍存在精确度不足、局限性和普适性低等问题。根据已发表参考文献,系统归纳了IFIM法的步骤及特点,总结了基于IFIM法不同的水力学模型与栖息地模型的耦合方法,并详细阐述了不同水力学模型的适用范围,综合分析了不同水力学模型的优点和缺点,并提出了改进IFIM法未来的发展趋势,为后续使用栖息地法研究不同尺度的生态流量定量化提供依据。
    梯级小水电开发河流最小生态流量计算与保障研究
    王露露, 丁晓雯, 李兴拼, 陈庆伟
    2022, 43(5):  30-35,49.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.006
    摘要 ( 4 )   PDF (2389KB) ( 2 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    小水电在中国水能资源中占有重要地位,但在建设、运行过程中不可避免地对下游水生态环境造成不利影响,因此计算最小生态流量可减少小水电在运行过程中对下游水生态环境造成不利影响。以梯级小水电开发河流——东江干流为例,采用改进的Tennant法、QP法、经验法、频率曲线法和NGPRP法计算东江干流最小生态流量,在满足95%保证率的条件下,将上述5种计算结果进行对比分析,选择QP法计算得到的最小生态流量值232.81 m3/s作为最小生态流量下限值,同时选取改进的Tennant法和频率曲线法的内包线作为各月最小生态流量过程,并提出了确保东江干流最小生态流量的保障措施,以保证小水电及河流水生态系统健康可持续发展。
    苏北平原河流生态水位确定与保障措施研究
    王振祺, 方红远, 许广东, 朱晔, 王铖洁
    2022, 43(5):  36-42.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.007
    摘要 ( 4 )   PDF (1616KB) ( 2 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为获得平原河网河流生态状态管控对策措施,并构建完善的生态流量管控长效机制,需要运用有效方法计算河道生态流量(水位)阈值;针对苏北平原河网区总六塘河的客观环境及其运行管理实际情况,将其分为上、中、下游3段分别分析各河段生态水位控制状态,并依据苏北平原河网区河流的水文特性、水动力特征以及水文实测资料条件等,运用90%年最低水位法、湿周法、最小月平均水位法、生存最小水深法等方法分别计算河流中游段的生态水位阈值;通过河道运行管理实际方案的对比分析,综合确定河流上、中、下游3段生态水位目标值分别为17.40、8.96、7.50 m;基于综合分析法获得的河道生态水位控制值,并结合河道实际运行管理状况,从构建完善可行的生态流量管控制度、加快生态流量和取水量信息监测系统与生态水位目标保障预警系统建设、加强河湖生态流量(水位)落实情况监督考核等方面提出了河流生态水位(流量)目标维护的具体保障实施措施。
    河流生态流量监测研究现状与展望
    吴艺涵, 王煜
    2022, 43(5):  43-49.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.008
    摘要 ( 3 )   PDF (1275KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    河流生态流量是保障河流生态功能的关键指标,也是进行河流生态健康评价以及生态修复工作的重要依据。生态流量监测是生态水文响应以及水资源优化配置的前提,是确保生态流量过程的重要手段。由于河流特性差异,不同生态流量监测方法将直接影响其监测结果,从监测效果、监测范围、监测精度及实时性方面对比分析国内外河流生态流量监测方法,总结当前河流生态流量监测研究中存在的不足及研究展望,并给出可行性建议,以期为未来河流生态流量监测系统的研究与应用提供科学的指导依据。
    综合
    基于熵权云模型评价法的省级考核断面水质评价与对比
    马聪聪, 刘登峰, 黄强, 杨志勇, 潘保柱, 林木
    2022, 43(5):  50-59,74.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.009
    摘要 ( 5 )   PDF (6758KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    水环境系统拥有随机性和模糊性,20世纪90年代提出的云模型可以灵活地实现数据和概念的转换,因此逐渐应用在水质评价;水质评价问题本质是一个多属性分类问题,欧式距离可以很好地表征多属性问题,其在水质评价中也开始应用。为比较变权欧式距离法及熵权云模型评价法在水质评价中的优劣性,依托陕西省渭河、汉江、丹江3条主要河流2020年水质监测数据,采用变权欧式距离法和熵权云模型评价法综合评价3条河流40个断面的地表水环境质量。结果表明:研究区域内水质状况良好,70%以上的站点水质达到Ⅲ类水。污染较为严重的断面主要分布在渭河支流,主要污染物控制指标为化学需氧量和氨氮。
    基于数据驱动的洪涝风险评估方法研究进展
    何昕宇, 田文翀, 张智宇, 廖振良
    2022, 43(5):  60-67.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.010
    摘要 ( 3 )   PDF (1279KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    洪涝灾害是中国最常见的自然灾害之一,给中国经济社会带来了严重的影响。洪水风险评估可以帮助管理决策人员预防灾害并减轻易受洪灾地区的洪灾损失。近年来数据驱动的方法因其快速的建模过程和准确的空间预测能力在洪水风险建模中占据越来越重要的地位。总结近年来数据驱动方法应用于洪水风险评估的研究,根据原理将数据驱动方法分为统计分析方法和机器学习方法,分别介绍了2种方法的特点和应用情况,探讨了数据驱动方法在研究领域面临的问题与挑战。
    基于IVDF-SVR耦合模型的边坡变形预测
    侯太平, 杨前冬, 卢雪峰, 蒋磊, 伍安杰, 黄秀银
    2022, 43(5):  68-74.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.011
    摘要 ( 7 )   PDF (2039KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对改进变维分形在分形维数进行拟合预测中的不足,提出一种基于改进变维分形理论(IVDF)和支持向量回归机(SVR)理论耦合的分形预测模型。该模型利用支持向量回归机(SVR)理论来对原来改进变维分形模型中分形维数序列进行拟合预测。以茅坪滑坡的边坡位移监测数据为例,选取ln(r)-ln(S1) 累计和序列分维分段曲线作为预测模型的分形参数曲线,先利用改进变维分形模型计算各曲线的分段分形维数,进而预测边坡的位移值,再利用IVDF-SVR耦合模型计算各曲线的分段分形维数,进而预测边坡的位移值。预测结果表明,IVDF-SVR耦合模型充分利用了分形理论的自相似性,使预测模型具有良好的抗噪性,同时结合SVR理论的自学习能力,可以实现小样本、非线性条件下的数据拟合与预测的优势,使得该模型能够达到较好的预测长度和较高的预测精度,有着较好的应用前景。
    基于关键链技术的进度管理方法研究
    马迪, 关晓迪, 王文进, 魏欢欢, 朱勇锋
    2022, 43(5):  75-82,90.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.012
    摘要 ( 3 )   PDF (1348KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    关键链技术是一种项目进度管理的新方法,近年来国内外学者对关键链技术的研究逐渐增多。对于关键链技术的研究主要集中在解决缓冲区设置不合理带来的项目间工序松弛、工期延误等问题,基于信息熵理论,建立了可以综合考虑整体复杂熵、单一复杂熵、施工难度熵、资源约束熵、决策者偏好因素的新的缓冲区设置模型,并结合根方差法改进了缓冲区计算公式,然后将冗余缓冲整合到项目缓冲之中,通过吸收可能出现的风险来对缓冲区设置模型进行修正,最后通过算例验证了模型的实用性。研究表明该模型能够更为合理与全面地量化风险因素对项目进度的影响,提高缓冲区设置精度,有效解决由于汇入缓冲过大可能造成的系列问题。
    环境流量评估法-结构单元法的工作框架和内涵
    丁伟, 兰林, 苗令占, 黄喻威, 苏永涛, 邵宁子, 侯俊
    2022, 43(5):  83-90.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.013
    摘要 ( 3 )   PDF (2696KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了弥补中国现有环境流量评估方法仅将重点放在特定目标物种上的不足,详细介绍了一种用于评估环境流量的整体法——结构单元法(Building Block Methodology,BBM)。该方法依照科学基础和实际需要将整个研究区域的研究对象和影响因素准确划分为不同“块”,然后探寻各个不同影响因素的“块”与每一个研究对象之间关系,最后对整个研究区域拟定一个合理的环境流量方案。其工作步骤主要分为3个部分:①研讨会前收集基础资料;②研讨会期间各学科专家对自己收集的资料进行相应的解释、讨论,最终就推荐的环境流量达成共识;③研讨会后生成流量修改的方案,并制定监测计划。并结合印度的Sri Ram Sagar水库和挪威的Daleeleva河的应用实例分析了该方法的特点和存在的不足之处。该方法能更好地保证环境流量确定过程中河流生态价值和服务价值,为其在中国的应用提供借鉴。
    基于基流和降水的水文气象综合干旱指数构建及在渭河的应用
    樊晶晶, 孙雪, 周斌, 刘登峰, 刘纯, 林帅, 黎云云
    2022, 43(5):  91-100.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.014
    摘要 ( 5 )   PDF (4531KB) ( 2 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为响应黄河流域生态保护的国家战略,对流域干旱做出更全面的评估。根据渭河1960—2010年20个气象站的气象数据和华县水文站的水文数据,采用数字滤波法获得基流数据,基于Copula函数构建了新的关于基流和降水的综合干旱指数(CPBI,Comprehensive Precipitation and Base Flow Index),探讨了CPBI的适用性,并运用该指数分析了渭河流域的干旱特征。结果表明,CPBI能够同时捕捉到气象和水文的干旱事件,并综合表征其干旱特征;CPBI在各个尺度上都有下降趋势,干旱情况日趋严重;经过游程理论识别后,CPBI更准确地反映了渭河华县站的严重干旱情况,能够更好地提供干旱预警;CPBI存在变异,在四季及年尺度上变异点分别为1994、1993、1985、1999和1975年。CPBI在渭河是一种有效的干旱监测指数,可为渭河的干旱预警和应对工作提供参考。
    农村饮用水处理中生物慢滤技术的应用
    张可轩, 李杰, 肖举强
    2022, 43(5):  101-106.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.015
    摘要 ( 4 )   PDF (1267KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    如何保障农村饮用水安全是研究者一直关注的重点问题。生物慢滤技术具有建造方便、制水成本低、能源消耗低、运行稳定可靠等优点,其较城市更加适合在农村进行推广。针对水资源短缺及饮用水安全问题,介绍了该技术对浊度、有机物、氮磷、细菌、金属等污染物的去除效果,比较了生物慢滤技术的优缺点,展望了未来生物慢滤技术的应用前景。
    阳江沙扒海上风电三桶吸力桩基础局部冲刷试验研究
    任灏, 刘博, 刘晓建, 郭辉群, 陈晨
    2022, 43(5):  107-113.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.016
    摘要 ( 3 )   PDF (5259KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过建立正态物理模型,研究了阳江沙扒海上风电场三桶吸力桩基础局部冲刷情况。结果表明:波流作用下桶基础最大冲刷深度大于纯水流和纯波浪情况;波流作用下最大冲刷深度出现在吸力桶迎浪面及两侧,背水面轻微淤积,床面冲刷形态呈三角形;三桶吸力桩基础冲刷主要受出土桶身和桶顶肋板绕流影响,因此结构埋置前对床面清淤有利于结构的稳定性,且清淤深度越大对结构的稳定性越有益。
    多传感器信息融合的防波堤结构检测技术研究
    林晓彬, 杨志敏
    2022, 43(5):  114-120.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.017
    摘要 ( 3 )   PDF (6281KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    近年来,港口设施的快速发展,港口涉水工程的安全性和稳定性越来备受关注,针对港口防波堤受波浪、台风影响,导致水上结构损坏及水下结构产生结构断裂、破损、变形等现象,提出一种无人机LiDAR系统、SeaBat T50-P多波束测深仪、GPS RTK、Bv5000-1350三维扫描声呐测量系统等多传感器集成原理和数据融合方法,并进行可行性研究;试验表明,通过数据融合,有效的实现优势互补,获取的数据更加详细准确,为港口防波堤及其他港口水下设施检测提供可靠的技术支撑。
    曝气技术在黑臭水体治理中的研究进展
    吴佐京通, 戴先谱, 吴辉, 潘红忠
    2022, 43(5):  121-127.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.018
    摘要 ( 3 )   PDF (1286KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对当前曝气技术在黑臭水体治理过程中存在曝气设计不科学,曝气量、曝气时间及影响半径等参数设计不合理,与其他技术的耦合机理尚不明确等问题。先对曝气削减水体常见污染物的效果进行文献研究,明确曝气在黑臭水体治理中的有效性。其次,对影响曝气效果的因素进行综合分析,得出底部微气泡曝气在效果及能耗方面具有显著优势;曝气强度和曝气时间与污染物去除率三者间存在明显的相关关系;综合考虑能耗和效果,曝停比方面具有较大的优化空间等结论。最后对曝气与其他技术的耦合研究进行了概述和展望,以期为曝气技术治理黑臭水体提供理论参考。
    乐安河源区水库表层沉积硅藻与水质的相关性分析
    胡倩楠, 计勇, 严如玉, 张越, 王以鹏, 金毅, 柏东辰
    2022, 43(5):  128-136.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.019
    摘要 ( 4 )   PDF (3217KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为探究乐安河源区水库的营养程度及表层沉积硅藻对水环境的响应,选取乐安河源区段莘水库、鄣公山水库、钟吕水库、大塘坞水库以及石井水库进行研究。基于综合营养指数法(TLI)、主成分分析以及冗余分析,以水质环境为研究对象,表层沉积硅藻为研究载体,定性地分析了乐安河源区水库的营养状态以及表层沉积硅藻与水质的关系。研究结果表明:①乐安河源区段莘水库的水质为Ⅰ类水,处于中营养状态;石井水库严重超标,已超出Ⅴ类水标准,达到了中度富营养状态;其余水库均为Ⅲ类水,处于中营养状态;②硅藻群落分布特征对乐安河水环境具有良好的指示效应,如Aulancoseira grannulata等属种主要分布在水质较好、中营养程度的水体中;Cyclostephanos tholiformis等属种对乐安河源区水质较差且营养程度较高的水体指示性较强;③冗余分析(RDA)表明,SD、DO、TP三项水质因子较高程度的解释了当地硅藻属种组合的变化规律。
    基于奇异谱分析的SPBO-ANFIS月径流组合预测模型
    张亚杰, 崔东文
    2022, 43(5):  137-144,153.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.020
    摘要 ( 3 )   PDF (2674KB) ( 0 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对水文时间序列月径流多尺度非平稳性等特点,提出基于奇异谱分解(SSA)的学生心理学优化(SPBO)算法-自适应神经模糊推理系统(ANFIS)月径流组合预测模型,并应用于云南省某水文站月径流预报。首先通过SSA将实例月径流时序数据分解为若干独立子序列分量,以降低时序数据的复杂性;其次介绍SPBO算法原理,通过取8个标准函数对SPBO算法进行仿真验证及比较;最后采用SPBO算法优化ANFIS条件参数和结论参数,建立SSA-SPBO-ANFIS模型对每一个子序列进行预测,叠加后作为最终月径流预测结果,并与基于集合经验模态分解(EEMD)的EEMD-SPBO-ANFIS模型和未经分解的SPBO-ANFIS模型作比较。结果表明:SPBO算法具有较好的寻优精度;SSA-SPBO-ANFIS模型对实例月径流预测的平均绝对百分比误差5.57%,平均绝对误差0.20 m3/s,纳什系数0.994 8,合格率96.7%,预测效果优于EEMD-SPBO-ANFIS模型,远优于SPBO-ANFIS模型。模型及方法可为相关水文时间序列预测研究提供参考。
    岷江流域近65年降水量时空变化特征分析
    杜聪, 李洪, 由丽华, 宋文武, 马龙伟
    2022, 43(5):  145-153.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.021
    摘要 ( 6 )   PDF (5815KB) ( 1 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于岷江流域内50个气象站点1956—2020年的日降水量数据,运用线性趋势分析、累积距平检验和滑动t检验对岷江流域年降水量和最大季降水量进行趋势变化分析及突变检验,揭示了岷江流域及各流域单元区降水量时空变化特征。结果表明:岷江流域1956—2020年的年降水量以1.028 mm/10a的微小变化率逐年增加,且呈现出自西北高原地区向东南盆地递增的空间分布格局;岷江流域上游地区年降水量整体上以11.711 mm/10a的速率逐年增加,这一增长趋势在2017年后变得尤为显著。岷江流域中、下游地区降水量变化趋势基本一致,自20世纪60年代以来均长期保持下降趋势,降水量突变也发生在这一时期。研究结果对深入了解岷江流域降水时空变化特征,制定洪涝灾害应对措施和合理利用流域内的水资源具有借鉴意义。
    深埋隧道富水破碎带区堵水灌浆材料应用
    李晓兵
    2022, 43(5):  154-158.  doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2022.05.022
    摘要 ( 5 )   PDF (2692KB) ( 2 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对某穿越富水破碎带的深埋钻爆法隧道中的突涌水灾害,分析了其涌水灾害特征和对灌浆堵水材料性能的特殊要求。针对工程特点,制备了适用于深埋隧道堵水的普通膏浆、速凝膏浆和堵水浆材拌和料等灌浆材料,开展了材料不同性能特征的测试,并选取试验段进行了应用验证。结果表明:研制的堵水灌浆材料具有强抗冲能力和抗水稀释能力,且凝结时间可调可控,适应各流速、流量的突涌水工况,可有效封堵深埋隧道富水破碎带的涌水点,阻断涌水通道。研究成果可降低深埋隧道穿越富水破碎带区时的涌水塌方灾害风险。