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太湖流域典型洪水降水和水位要素解析

水利水运工程学报 2022年

作者：胡庆芳朱荣进王银堂李伶杰李曦亭南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室长江保护与绿色发展研究院

为加深对流域洪水运动和城市水文规律的认识，开展了太湖流域2020年洪水与2016年、1999年和1991年3场历史洪水的对比分析，全面剖析了4场流域性洪水对应的降水、水位要素的异同。结果表明：在降水时程分布上，1991年、1999年和2016年致...

为加深对流域洪水运动和城市水文规律的认识，开展了太湖流域2020年洪水与2016年、1999年和1991年3场历史洪水的对比分析，全面剖析了4场流域性洪水对应的降水、水位要素的异同。结果表明：在降水时程分布上，1991年、1999年和2016年致洪降水过程比较集中但存在间歇期，而2020年致洪降水可视为一次连续降水过程，累积雨量大但时程分布较均匀；在降水空间分布上，1991年与2016年洪水期降水为“北部型”降水、北部水利分区致洪降水明显高于其他分区，1999年为“南部型”降水、南部水利分区致洪降水明显高于其他分区，而2020年则为“全流域型”降水，各水利分区致洪降水差距相对较小。受降水过程影响，1991年、1999年和2016年洪水期太湖水位上涨过程中存在一定回落或平稳期，但2020年洪水期太湖水位表现为持续性上涨过程。2020年洪水期南部浙西区代表站最高水位明显超过了1991年和2016年，但北部湖西区和武澄锡虞区水位情势不及1991年、1999年和2016年严峻。总体上，2020年太湖流域洪水规模与强度低于1999年等年份，其灾害损失也较小，但对流域及区域设计暴雨、洪水计算和洪水调度仍具有重要参考价值。

关键词：

基于AHP-EWM的莱州市海岸带海水入侵灾害风险评价与区划

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吉林大学学报(地球科学版) 2023年第6期53卷 1864-1879页

作者：束龙仓黄蕾陈华伟鲁程鹏刘波河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 山东省水利科学研究院济南250000

莱州市是我国海水入侵的典型地区,为探明莱州市海水入侵灾害风险程度及灾害影响要素,本研究基于海水入侵灾害发生的链式传递过程,根据致灾因子危险性、承灾体易损性、灾害损失及防灾减灾能力构建了莱州市海岸带海水入侵灾害风险评价指... 详细信息

莱州市是我国海水入侵的典型地区,为探明莱州市海水入侵灾害风险程度及灾害影响要素,本研究基于海水入侵灾害发生的链式传递过程,根据致灾因子危险性、承灾体易损性、灾害损失及防灾减灾能力构建了莱州市海岸带海水入侵灾害风险评价指标体系,基于最小信息熵将层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)进行结合确定各指标权重,通过综合加权评价法得到海岸带各镇街风险总值并进行风险排名,并通过指标大小数值对比及皮尔逊相关性检验揭示各指标风险影响程度。结果表明:根据风险总值可将城港路街道、永安路街道及金城镇划分为海水入侵灾害高风险区,沙河镇、三山岛街道及虎头崖镇为较高风险区,土山镇及金仓街道为较低风险区,其中城港路街道风险最高,风险指数值为5.76,金仓街道风险最低,风险指数值为4.03;在各指标中,地下水开采强度与风险总值的相关系数达0.917,表明地下水开采强度是区域海水入侵风险评定的控制指标,该指标为防止海水入侵灾害的关键要素。

关键词：海水入侵层次分析法熵权法风险评价莱州市

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岩石平面应变状态辨识特征与精度控制

地下空间与工程学报 2024年第2期20卷 471-479,506页

作者：温嘉琦汤雷水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 南京水利科学研究院材料结构研究所南京210029

水工隧洞等地下工程围岩可视为处于平面应变状态,为了认识岩石平面应变状态辨识特征,开展了系列离散元岩石力学试验。首先,阐述岩石平面应变试验的意义及问题;然后,通过实验室单轴结果标定一类花岗岩参数,从“数据”和“损伤”两方面分... 详细信息

水工隧洞等地下工程围岩可视为处于平面应变状态,为了认识岩石平面应变状态辨识特征,开展了系列离散元岩石力学试验。首先,阐述岩石平面应变试验的意义及问题;然后,通过实验室单轴结果标定一类花岗岩参数,从“数据”和“损伤”两方面分析了岩石平面应变状态的辨识特征;最后,探索了岩石平面应变试验侧限装置的精度控制阈值。结果表明:(1)通过分析平面应变压缩下岩样轴向应力、侧限墙应力、裂纹发育趋势,给出了3个特征数据点,揭示了岩石从损伤到破裂的阶段性变化过程;(2)平面应变压缩过程中的3个特征点界定了试样裂纹发育的演化规律;裂纹从零星分散发育到局部化发育,然后开始深化连通直到试样破裂;(3)建议岩石平面应变试验的侧限装置的位移允许值取单轴峰值点对应的单向侧应变,在该阈值控制下获得的“半平面应变状态”的特征点与“完全平面应变状态”的特征点基本吻合。

关键词：岩石平面应变状态岩石损伤特征点微裂纹发育侧限装置离散元法

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干湿循环作用下稻田地下水补给过程变化特征

灌溉排水学报 2020年第5期39卷 89-95页

作者：夏超凡洪大林和玉璞纪仁婧芮旭倩南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室南京210029

[目的]探究节水灌溉模式条件下稻田地下水补给特征。[方法]采用定地下水埋深的蒸渗仪开展试验,分析节水灌溉干湿循环下稻田地下水补给量变化过程,研究地下水补给对节水灌溉稻田作物需水的贡献及对土壤水分的调节作用。[结果]控制灌溉稻... 详细信息

[目的]探究节水灌溉模式条件下稻田地下水补给特征。[方法]采用定地下水埋深的蒸渗仪开展试验,分析节水灌溉干湿循环下稻田地下水补给量变化过程,研究地下水补给对节水灌溉稻田作物需水的贡献及对土壤水分的调节作用。[结果]控制灌溉稻田地下水补给过程频繁,当稻田干湿循环过程中土壤水分降至一定限度时,稻田地下水补给量在复水后(灌水或降雨)1 d内出现峰值,稻季共出现16次峰值。控制灌溉稻田稻季地下水补给量达253.98mm,约占水稻需水量的51.1%。稻田干湿循环中,在稻田地下水补给与土壤水入渗的综合作用下,30 cm深度以下土壤含水率保持稳定,0~30 cm深度土壤含水率总体呈下降趋势。[结论]节水灌溉干湿循环下稻田地下水补给量显著增加,有效补给了水稻需水。浅地下水埋深条件下,稻田地下水补给过程直接影响水稻根区土壤水分变化。

关键词：节水灌溉稻田地下水补给干湿循环

内养护与膨胀剂复合作用对混凝土综合抗裂性能的影响

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硅酸盐学报 2016年第2期44卷 189-195,201页

作者：陈波丁建彤蔡跃波白银张文潇南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

为了评价内养护与膨胀剂复合作用对混凝土综合抗裂性能的改善效果，采用温度一应力试验法研究了在实际温度历程下受强约束状态时，掺高分子吸水树脂（SAP）和膨胀剂（UEA）的混凝土的温度一应力发展，并研究了SAP和UEA复掺对混凝土工作... 详细信息

为了评价内养护与膨胀剂复合作用对混凝土综合抗裂性能的改善效果，采用温度一应力试验法研究了在实际温度历程下受强约束状态时，掺高分子吸水树脂（SAP）和膨胀剂（UEA）的混凝土的温度一应力发展，并研究了SAP和UEA复掺对混凝土工作性、力学性能和长期变形性能的影响。结果表明：SAP和UEA复掺，增大了混凝土升温阶段的压应力，降低了降温阶段拉应力发展速率和混凝土的开裂温度，开裂温降提高了10℃以上，延长了混凝土的开裂时间。SAP和UEA复掺对混凝土工作性影响不明显，略微降低了混凝土的抗压强度。变形性能试验表明：SAP和UEA复掺使混凝土的极限拉伸值提高了10％～30％，混凝土的干燥收缩降低了10％～20％；14d水养护混凝土限制膨胀率在0．05％左右，转为恒温恒湿的空气中养护时，42d膨胀率在0．04％左右。因此，内养护与膨胀剂复合作用显著改善了混凝土的综合抗裂性能。

关键词：内养护膨胀剂温度-应力试验综合抗裂性

鄱阳湖平原直播稻CH_(4)通量及其与CO_(2)通量的综合温室效应

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环境科学 2023年第3期44卷 1572-1582页

作者：时元智崔远来才硕洪大林程婕南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 江西省灌溉试验中心站南昌330201

稻田是一个既排放CH_(4)又吸收CO_(2)的复杂生态系统,在全球水碳循环和碳收支中发挥着重要作用.利用涡度相关法得到2020年鄱阳湖平原双季直播稻田的CH_(4)和CO_(2)通量,定量揭示了稻田碳通量变化特征、累积量和2种温室气体的综合温室效... 详细信息

稻田是一个既排放CH_(4)又吸收CO_(2)的复杂生态系统,在全球水碳循环和碳收支中发挥着重要作用.利用涡度相关法得到2020年鄱阳湖平原双季直播稻田的CH_(4)和CO_(2)通量,定量揭示了稻田碳通量变化特征、累积量和2种温室气体的综合温室效应.结果表明,双季直播稻田为CH_(4)排放源,全生育期排放量为52.6 g·m^(-2),日均排放0.208 g·(m^(2)·d)^(-1).CH_(4)通量具有明显的季节变化特征,强排放期(排放峰)集中在早稻生长中期和晚稻生长前期,早稻85.5%和晚稻92.1%的CH_(4)在强排放期被释放,日尺度峰值分别为0.638 g·(m^(2)·d)^(-1)和1.282 g·(m^(2)·d)^(-1).CH_(4)通量日变化呈显著单峰型、不显著单峰型和无规律型,强排放期主要为单峰型,该型式下早稻季峰值0.453μmol·(m^(2)·s)^(-1)和晚稻季峰值0.977μmol·(m^(2)·s)^(-1)均出现在14:00~15:00,且在12:30~16:00维持较高排放速率.早稻和晚稻全生育期CO_(2)累积量分别为-990.4 g·m^(-2)和-1156.6 g·m^(-2),合计为-2147.0 g·m^(-2).双季稻田CH_(4)排放和CO_(2)交换的综合温室效应(以CO_(2)当量计)为-673.6 g·m^(-2),表现为降温效应.当评价稻田温室效应时若不考虑CH_(4)排放,将低估1473.4 g·m^(-2)的CO_(2)当量排放,占净CO_(2)吸收量的68.6%.

关键词：碳排放甲烷通量二氧化碳通量综合温室效应涡度相关(EC) 直播稻

新安江源区杉木树干液流速率变化及其对环境因子的响应

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植物生态学报 2023年第4期47卷 571-583页

作者：杨丽琳邢万秋王卫光曹明珠河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室河海大学水文水资源学院南京210098

中国南方湿润区局地气候条件多变、下垫面情况复杂,导致蒸散发的测算较为困难。树木蒸腾是森林蒸散发的关键组成部分,树干液流监测成为树木蒸腾耗水研究的主要手段。杉木(Cunninghamia lanceolata)林作为新安江源区的代表性植被,对该区... 详细信息

中国南方湿润区局地气候条件多变、下垫面情况复杂,导致蒸散发的测算较为困难。树木蒸腾是森林蒸散发的关键组成部分,树干液流监测成为树木蒸腾耗水研究的主要手段。杉木(Cunninghamia lanceolata)林作为新安江源区的代表性植被,对该区的水源涵养、水土保持及气候调节等至关重要。该研究基于树干液流测定系统量化新安江源区杉木树干液流速率(Js),结合气象梯度塔监测和土壤含水率连续观测,揭示杉木生长季(2020年4–9月)环境因子对Js变化的作用机制。主要结果:杉木Js呈显著季节性变化,其平均值8月最大,5月最小;环境因子中太阳净辐射(Rn)及饱和水汽压差(VPD)与Js的相关性最强;主成分分析结果显示,在小时及日尺度上主成分1的方差贡献率分别达59.1%、57.9%,其中,VPD和Rn对主成分1起主要作用,是影响该区杉木树Js变化的关键环境因子;观测期Js峰值提前于VPD约(20±3)min,滞后于Rn约(100±5)min。杉木生长季由降雨产生的土壤含水率差异未对Js产生显著影响,而不同天气条件下Js存在较大差异,晴天Js较高,主要呈单峰变化且启动早结束晚,雨天Js呈多峰型变化,启动晚结束早。

关键词：新安江源区热扩散探针液流速率主导环境因子时滞土壤含水率

小水电站减脱水段最小生态流量计算——以盘溪梯级水电站为例

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南水北调与水利科技（中英文） 2022年第3期20卷 536-543页

作者：李阳林锦南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 河海大学水文水资源学院南京210098

以盘溪梯级水电站的大洋水库为例,采用改进的Tennant法、年内展布法、Q90法、改进的频率法以及NGPRP(northern great plains resource program)法计算大洋水库应下泄的最小生态流量。选取95%保证率为保护目标,通过进一步的合理性分析,分... 详细信息

以盘溪梯级水电站的大洋水库为例,采用改进的Tennant法、年内展布法、Q90法、改进的频率法以及NGPRP(northern great plains resource program)法计算大洋水库应下泄的最小生态流量。选取95%保证率为保护目标,通过进一步的合理性分析,分析5种方法在95%保证率下的满足程度,从而提出年内展布法和改进的频率法是最适合该地区的最小生态流量计算方法。在满足95%保证率的情况下,选取年内展布法和改进的频率法的内包线得到大洋水库应下泄的最小生态流量过程,并以此思路推求出盘溪梯级一级电站至四级电站区间最小生态流量过程。

关键词：最小生态流量盘溪梯级水电站减脱水段年内展布法改进的频率法

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岸滩侧蚀崩塌速率的试验量测方法

水科学进展 2018年第4期29卷 537-542页

作者：假冬冬陈诚牛晨曦张幸农南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

岸滩侧蚀崩塌现象普遍存在于冲积河流演变过程中,是河道治理需重点关注的问题之一,岸滩侧蚀崩塌速率的准确量测则是崩岸机理及其治理措施研究的关键基础。基于图像处理技术,建立了河岸侧蚀崩塌速率试验量测系统,通过图像追踪河岸模型上... 详细信息

岸滩侧蚀崩塌现象普遍存在于冲积河流演变过程中,是河道治理需重点关注的问题之一,岸滩侧蚀崩塌速率的准确量测则是崩岸机理及其治理措施研究的关键基础。基于图像处理技术,建立了河岸侧蚀崩塌速率试验量测系统,通过图像追踪河岸模型上边缘示踪网格位置变迁,提出了一种河岸侧蚀崩塌速率测量方法。以试验水槽为例,对河岸侧蚀崩塌速率进行了量测,并与经验公式计算值进行了比对,两者基本吻合,可较好地反映流速、土体级配等岸滩侧蚀崩塌速率的影响因素及其变化规律。研究成果可为江河崩岸机理的深入研究提供技术支撑。

关键词：岸滩侧蚀崩塌速率试验量测图像处理