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云南省九湖流域低污染水总量、类型及利用现状分析

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环境工程技术学报 2024年第3期14卷 889-896页

作者：邹凯波杨智彭菲戍国标肖复晋李锐云南省水利水电勘测设计院有限公司云南省水利水电勘测设计研究院

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析... 详细信息

为有效推进云南省九湖流域低污染水资源化利用,基于九湖流域2021年的城镇污水处理厂、气象和农业灌溉相关数据,分别从城镇污水处理厂尾水和农田径流排水水量2个方面计算九湖流域2021年低污染水总量,并结合实际调查对其利用现状进行分析。结果表明:1)九湖流域内产生的低污染水总量为150736.07万m^(3),其中城镇污水处理厂尾水水量为82544.14万m^(3),农田径流排水水量为68191.93万m^(3)。2)九湖流域低污染水回用总量为46279.44万m^(3),回用率为30.70%。城镇污水处理厂尾水回用率为54.46%,其中滇池流域回用率最高,其尾水主要用于景观用水,其次是农业灌溉和城市杂用;农田径流排水回用率为1.94%,主要是通过建有调蓄带的洱海、抚仙湖、杞麓湖、星云湖等流域实现回用,其中星云湖流域农田径流排水回用量最高。3)九湖流域低污染水回用还有很大空间,不同湖泊流域可根据产业结构及发展定位设立不同的低污染水回用目标,加强对农田径流排水的水质监测;根据不同时期农田径流排水水质,科学合理确定农田径流排水用途和去向,充分利用调蓄带的拦蓄储存净化功能,加强污水处理厂尾水、农田退水、初期雨水之间的综合利用。建议在九湖流域内选择典型地区开展低污染水利用配置试点工作,通过试点示范总结成功经验,形成可复制、可推广的低污染水资源化利用模式,促进流域内低污染水资源回用。

关键词：云南省九湖低污染水资源化利用回用率农业灌溉

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淤地坝和梯田对水沙过程的影响研究

应用基础与工程科学学报 2024年

作者：胡彩虹解添宁陈游倩李文忠余其鹰刘成帅郑州大学水利与交通学院温州市水利电力勘测设计院

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型... 详细信息

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型构建了流域水沙模拟模型。并以称钩河流域为例，基于2013-2017年29场洪水事件，通过设置不同的下垫面条件情景，量化研究淤地坝和梯田对流域水沙过程的影响。结果表明，水沙耦合模型具有良好的适用性，率定期和验证期模拟洪水过程的NSEQ、R2Q分别为0.877、0.978和0.850、0.953，土壤侵蚀量相对误差分别为10.49%和15.06%；称钩河流域现有的淤地坝、梯田控制面积分别占流域的54.8%、47.35%，分别能够拦截流域内55.61%、10.54%的径流量，47%、33.8%的土壤流失量，水土保持效果显著。

关键词：产流模式辨析梯田淤地坝水沙模拟量化评估称钩河流域

我国城市工业用水效率与经济发展水平的秩匹配度原理及特征解析

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水资源保护 2024年第2期40卷 64-71页

作者：刘波张璐然王文鹏孙成文董四方河海大学水文水资源学院江苏南京210098 水利部水利大数据重点实验室江苏南京211100 上海勘测设计研究院有限公司上海200434 水利部节约用水促进中心北京100038

对现有基于数列的匹配度指标进行改进,提出了秩匹配度概念和计算方法,将匹配度内涵拓展为欠匹配、匹配、过匹配3种状态及高、中、低匹配3个层次,以更加全面地反映特征指标与影响因素的相对发展水平与匹配状况。采用秩匹配度分析了全国33... 详细信息

对现有基于数列的匹配度指标进行改进,提出了秩匹配度概念和计算方法,将匹配度内涵拓展为欠匹配、匹配、过匹配3种状态及高、中、低匹配3个层次,以更加全面地反映特征指标与影响因素的相对发展水平与匹配状况。采用秩匹配度分析了全国336个城市2017年工业用水效率与经济发展水平的匹配特征,结果表明:我国工业用水效率与经济发展水平呈匹配状态的城市占比为28.27%,全国各区域均有分布;高层次匹配的城市主要分布在北方地区,低层次匹配的城市主要分布于鄂、闽、桂等南方地区;呈过匹配状态的城市占比为36.31%,主要分布于华北、西北地区;呈欠匹配状态的城市占比为35.42%,主要分布在华中、东南等经济较发达、水资源较丰富的地区。

关键词：秩匹配度工业用水效率经济发展水平匹配状态匹配层次

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蓄滞洪区转移道路工程规划布设研究

中国农村水利水电 2024年第7期 191-195页

作者：覃莲超涂澜涛王彩虹张晚祺聂志刚翁朝晖湖北省水利水电规划勘测设计院有限公司湖北武汉430070 水利部水利水电规划设计总院北京100120

蓄滞洪区是防洪工程体系的重要组成部分,转移道路是蓄滞洪区分洪蓄水时防汛抢险、群众安全转移的重要通道。蓄滞洪洪区转移道路布设涉及转移人口数量、道路长度和转移时间等诸多问题,为了研究解决蓄滞洪区转移道路规划布设问题,在洪水... 详细信息

蓄滞洪区是防洪工程体系的重要组成部分,转移道路是蓄滞洪区分洪蓄水时防汛抢险、群众安全转移的重要通道。蓄滞洪洪区转移道路布设涉及转移人口数量、道路长度和转移时间等诸多问题,为了研究解决蓄滞洪区转移道路规划布设问题,在洪水风险图避洪转移分析计算模型原理基础上,引进道路干扰系数,研究建立转移道路规划布设模型。选取杜家台分蓄洪区内香城垸、曲口垸和新农垸等7个围垸共20个转移单元利用转移道路规划布设模型进行转移道路干线、支线布设和转移所需时间计算,计算得到在初步拟定转移道路布置和长度的基础上转移所需时间为0.74~5.15 h,小于可用转移时间;对确定转移线路的7个围垸进行转移道路路网密度计算,计算得到围垸路网密度为0.44~0.92km/km^(2),其数值能满足规范要求。结果表明该模型能较为方便的确定蓄滞洪区内转移道路干线、支线的布置及道路长度,并定量计算出转移单元安全转移至安置点所需转移时间,该模型可作为蓄滞洪区转移道路规划布设参考。

关键词：转移道路模型杜家台分蓄洪区

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三维数字化设计在水利工程中的应用

南水北调与水利科技（中英文） 2024年第S1期22卷 145-151页

作者：刘洁山东省水利勘测设计院有限公司济南250013

三维数字化设计将数字化手段与水利设计工作融合,从三维数字化设计、专业间协同、信息模型数据共享等方面深入,应用于水利工程的全生命周期。基于Bentley平台,以某大型拦河闸为例,研究协同环境下数字化设计的流程和方法,在此基础上,总... 详细信息

三维数字化设计将数字化手段与水利设计工作融合,从三维数字化设计、专业间协同、信息模型数据共享等方面深入,应用于水利工程的全生命周期。基于Bentley平台,以某大型拦河闸为例,研究协同环境下数字化设计的流程和方法,在此基础上,总结数字化设计的应用范围,为工程全生命周期的信息化提供思路,便于类似项目参考借鉴。

关键词：水利工程三维设计数字化协同应用

基于多时相土壤线一致性修正的土壤含水率反演

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农业工程学报 2024年第14期40卷 73-80页

作者：徐冉文铭赵红莉郝震王镕贺君彦中国水利水电科学研究院北京100038 水利部数字孪生流域重点实验室北京100038 浙江省水利水电勘测设计院杭州310002 大连理工大学建设工程学院大连116024

传统上依赖改进型垂直干旱指数(modified perpendicular dryness index,MPDI)进行土壤水分反演时每个时期的影像反演都需要依赖于地面实测数据进行校准。为降低土壤含水率反演对实测数据的依赖,该研究利用2020—2021年间的哨兵2号卫星数... 详细信息

传统上依赖改进型垂直干旱指数(modified perpendicular dryness index,MPDI)进行土壤水分反演时每个时期的影像反演都需要依赖于地面实测数据进行校准。为降低土壤含水率反演对实测数据的依赖,该研究利用2020—2021年间的哨兵2号卫星数据,分析了近红外与红光波段特征空间中土壤线斜率的变化及其影响因素。并推导了土壤线斜率变化对土壤含水率反演的影响,揭示了MPDI反演土壤含水率时每期都依赖实测数据校准的根本原因,最终提出了一种土壤线一致性修正方法。基于这种修正,该研究构建了一个能够多时相比较的再修正干旱指数(re-modified perpendicular drought index,RPDI)。结果表明,经过统一率定的RPDI与土壤含水率的回归方程在不同时相的影像上均适用,反演结果显示了良好的精度,率定集决定系数R^(2)为0.49,无偏均方根误差为2.88%,验证集决定系数R^(2)为0.54,无偏均方根误差为3.05%,与MPDI每期单独构建回归方程反演相比,RPDI基于统一方程反演与其保持了相近的精度水平,极大减少了在遥感土壤含水率估算中对地面实测数据的依赖,有效提升了遥感技术在土壤水分监测中的应用价值。研究可为光学遥感数据在大范围连续土壤水分反演领域的应用研究提供参考。

关键词：土壤含水率修正遥感 RPDI MPDI 特征空间土壤线斜率

勐海灌区供水水库多时间尺度入库径流丰枯遭遇下调水分析

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：刀海娅田宇阿长松蒋汝成孙治才云南省水利水电勘测设计研究院云南省水利水电勘测设计院有限公司

通过Copula函数进行建模，采用水文上常用的5种边缘函数对勐海灌区内三座重要水库在不同时间尺度下的入库径流进行边缘分布拟合，并由Copula函数对三座水库不同时间尺度下的最优边缘分布进行联合分布的构建，由最佳Copula函数求解两两... 详细信息

通过Copula函数进行建模，采用水文上常用的5种边缘函数对勐海灌区内三座重要水库在不同时间尺度下的入库径流进行边缘分布拟合，并由Copula函数对三座水库不同时间尺度下的最优边缘分布进行联合分布的构建，由最佳Copula函数求解两两水库在不同时间尺度下的入库径流丰枯遭遇概率，最后通过最小月平均流量法计算的径流量经Tennant法评价后，将其作为灌区内水库调水的标准。主要得出：三座水库在同一时间尺度下的最佳Copula函数均为Clayton Copula函数。同一时间尺度下三座水库两两丰枯遭遇概率组合中，丰枯同步的概率均大于丰枯异步的概率。在所有丰枯遭遇概率组合中所有时间尺度下三座水库两两均为同枯的概率最大，表明灌区内三座水库在丰枯遭遇组合中同为枯水年的可能性最大。非汛期和汛期三座水库由最小月平均流量法计算的径流量在Tennant法评价标准中基本符合生态需求，其结果可作为灌区水库调水的标准。在这一标准下，曼满水库在上一年12月份和2010年1月份无法向灌区进行大量供水，只能通过曼桂和那达勐水库向灌区进行供水调度。2011年非汛期三座水库均可向灌区进行供水调度。2010年、2011年汛期7月和8月三座水库均为丰丰遭遇，可以向灌区进行大量供水调度。除2010年、2011年7月和8月外，三座水库均为枯枯遭遇，在满足入库河流河道生态系统条件下，三座水库均可以对灌区适当进行供水调度。该研究成果可为勐海灌区供水水库群调水提供参考依据。

关键词：边缘函数 Copula函数丰枯遭遇生态径流调水分析

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基于深度学习的点云分割与洪水风险模拟方法

水科学进展 2024年第1期35卷 62-73页

作者：姜佩奇伍杰张社荣来亦姝刘康王超天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津大学建筑工程学院水利部水利水电规划设计总院

传统的洪水风险分析方法由于计算时长、数据不足和难以适应地形变化等，限制其在快速应急响应中的应用，亟需对大场景洪水进行快速预测建模与分析。本文推出一种融合大场景点云分割与深度学习的洪水风险快速模拟方法，通过数据采集与预... 详细信息

传统的洪水风险分析方法由于计算时长、数据不足和难以适应地形变化等，限制其在快速应急响应中的应用，亟需对大场景洪水进行快速预测建模与分析。本文推出一种融合大场景点云分割与深度学习的洪水风险快速模拟方法，通过数据采集与预处理、点云分割、重建数字高程模型和水动力学模拟，在中国南水北调工程的局部地区进行实证研究。结果表明，提取原始地面特征的平均交并比和总体分类精度分别高达70.8%和88.7%,洪水模拟设计与校核情景下的最大淹没面积分别为7.0万m2和10.5万m2。该方法为洪水风险快速评估提供了新方法，可提高洪水风险测绘的建模效率和分析精度。

关键词：洪水风险点云分割深度学习 DEM重建水动力学模拟

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孙祖河橡胶坝喀斯特塌陷特征与演化机制

济南大学学报（自然科学版） 2024年第3期38卷 306-311页

作者：刘猛陆海玉朱永峰王帅山东省水利勘测设计院有限公司山东济南250013

为了避免喀斯特塌陷对孙祖河橡胶坝工程项目实施造成威胁,通过野外调查、工程地质测绘、钻探、现场试验、稳定性分析等手段,系统分析研究区喀斯特塌陷的特征,探讨喀斯特塌陷的成因演化机制,查明喀斯特塌陷的诱发因素,并对研究区喀斯特... 详细信息

为了避免喀斯特塌陷对孙祖河橡胶坝工程项目实施造成威胁,通过野外调查、工程地质测绘、钻探、现场试验、稳定性分析等手段,系统分析研究区喀斯特塌陷的特征,探讨喀斯特塌陷的成因演化机制,查明喀斯特塌陷的诱发因素,并对研究区喀斯特塌陷的稳定性及其演化趋势进行预测。结果表明,研究区目前处于土洞形成阶段,外界水动力条件的改变是研究区喀斯特塌陷稳定性的主要影响因素,具备进一步发展形成喀斯特塌陷的空间条件、物质条件和水动力条件,在进行地下水开采时应控制地下水位最大降深。

关键词：工程地质学喀斯特塌陷土洞水动力条件孙祖河

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