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卷积神经网络在涌潮冲击桩柱体水动力特性上的应用研究

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海洋工程 2024年

作者：王旭屈科杨元平高榕泽门佳洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室浙江省水利河口研究院水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室长沙理工大学水利与环境工程学院

涌潮作为一种特殊的强非线性间断流，携带着巨大的能量。在涌潮区域，桥墩等桩柱式建筑物受到的涌潮冲击作用力巨大，可能对涉水结构造成严重破坏。因此，迅速预测和评估涌潮对桩柱体的冲击作用是预防涌潮破坏工作中的关键部分，对海洋... 详细信息

涌潮作为一种特殊的强非线性间断流，携带着巨大的能量。在涌潮区域，桥墩等桩柱式建筑物受到的涌潮冲击作用力巨大，可能对涉水结构造成严重破坏。因此，迅速预测和评估涌潮对桩柱体的冲击作用是预防涌潮破坏工作中的关键部分，对海洋工程建设和人民生命财产安全至关重要。以一维卷积神经网络(CONV1D)为基础，搭建涌潮对桩柱体冲击过程水动力特性演变的预测模型。同时利用开源CFD软件OpenFOAM和Wave2Foam库，建立了涌潮数值水槽，通过数值计算得到涌潮对桩柱体冲击的水动力特性数据集。以多测点的水位时间序列为输入样本，完成涌潮对桩柱体冲击载荷的预测和评估。结果表明：该预测模型得到的涌潮对桩柱体的冲击载荷和数值计算结果基本吻合。在最大的误差平方和的情况下，模型评估涌潮对桩柱体的冲击作用的最大载荷误差平均值为3.71%，最大荷载到达时间误差平均值仅为2.1%；且只需要较少的计算资源便可获得较高的计算效率，能提前准确获取桩柱体所受载荷信息。通过神经网络预测，可以评估灾害发生的可能性，提前进行防御措施，减少灾害造成的损失。

关键词：涌潮卷积神经网络载荷预测桩柱体冲击载荷

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浙江饮用水高氯酸盐指数及初步风险评价

吉林水利 2024年第5期 42-46页

作者：陈瑾姚水萍朱仙娜程静浙江同济科技职业学院浙江杭州311231 浙江省水利河口研究院浙江杭州310020 杭州环析检测科技有限公司浙江杭州310051

研究建立一种基于离子色谱抑制电导法的检测体系,用以分析杭州市及浙江省其他地区地表水和瓶装饮用水中高氯酸盐的含量。通过应用美国环保署推荐的健康风险评估模型,对居民通过饮用水摄入高氯酸盐可能带来的健康风险进行评价。研究结果... 详细信息

研究建立一种基于离子色谱抑制电导法的检测体系,用以分析杭州市及浙江省其他地区地表水和瓶装饮用水中高氯酸盐的含量。通过应用美国环保署推荐的健康风险评估模型,对居民通过饮用水摄入高氯酸盐可能带来的健康风险进行评价。研究结果显示,在所涉及的采样点中,浙江省地表水普遍含有高氯酸盐,浓度范围在0.2~43.36μg/L区间,低于国家生活饮用水70μg/L含量的标准;在瓶装饮用水样本中,高氯酸盐的检出率较高,但其浓度均低于2.04μg/L,满足安全饮用标准。健康风险评估结果表明,通过地表水摄入的高氯酸盐对儿童和成人的健康风险值≥1,表明存在潜在的健康威胁;而瓶装饮用水中的高氯酸盐摄入对儿童及成人的危害商数≤0.1,不会对人体健康造成威胁。由此可见,瓶装水作为日常饮用是安全的。

关键词：地表水饮用水高氯酸盐风险评价危害商数

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水电站水力过渡过程研究

西南大学学报（自然科学版） 2024年第7期46卷 164-173页

作者：洪振国潘忠华李建伟云南省水利水电勘测设计研究院昆明650021

为确保水电站安全运行,开展水电站水力过渡过程计算分析至关重要.采用特征线法建立水力瞬变模型,分析了有压引水系统水压、调压井水位、导叶开度、机组转速的水力过渡过程.研究结果表明:(1) 3台机组同时在甩负荷条件下,机组飞逸转速升... 详细信息

为确保水电站安全运行,开展水电站水力过渡过程计算分析至关重要.采用特征线法建立水力瞬变模型,分析了有压引水系统水压、调压井水位、导叶开度、机组转速的水力过渡过程.研究结果表明:(1) 3台机组同时在甩负荷条件下,机组飞逸转速升高率最大为0.40,蜗壳水压升高率最大为0.28;机组最大飞逸转速发生在水库死水位工况,蜗壳最大水头为99.5 m,调压井最高水位为1 116.3 m,发生在水库校核洪水位.(2) 3台机组同时从空载增至满负荷,蜗壳水压降低率大于-0.19,蜗壳最小水头为57.2 m,调压井最低水位为1 076.3 m;水轮机上游引水系统中最小水头均大于15 m,调压井最低水位高于隧洞顶7 m以上,不会将空气带入隧洞和压力钢管中.(3)水轮机导叶关闭及开启情况下,机组飞逸转速、管道水压、调压井水位波动均满足设计规范要求.

关键词：水电站特征线法瞬变模型水力过渡调压井

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以监理数字化改革提升水利水电工程资料工作

浙江档案 2024年第4期 53-55页

作者：韩玉李洋浙江省水利水电建筑监理有限公司

以水利水电工程施工中占有重要地位的质量评定资料为对象分析了传统的资料工作存在“形成量多、涉及人多、编制难、验收难、归档难”的问题，通过《基于档案要素前置的工程资料管控与智能整理平台研究》成果的应用，论证了数字化改革是... 详细信息

以水利水电工程施工中占有重要地位的质量评定资料为对象分析了传统的资料工作存在“形成量多、涉及人多、编制难、验收难、归档难”的问题，通过《基于档案要素前置的工程资料管控与智能整理平台研究》成果的应用，论证了数字化改革是改变资料工作现状的必要途径，是更好履行监理职责的保证，并提出了一些工程资料工作监理数字化改革方法。

关键词：监理数字化改革水利水电工程施工质量验收档案要素前置

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黄河下游高效输沙指标及输沙水量研究

泥沙研究 2024年

作者：李小平田勇张翠萍王方圆黄河水利委员会黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室

研究提出黄河下游高效输沙的定义和内涵，依据小浪底水库运用方式和黄河不同时段河道水量的功能定位，将汛期的洪水水量定义为狭义输沙水量，汛期的平水期和非汛期水量的主要功能为满足生态、灌溉、发电等需求，不作为输沙水量。建立了... 详细信息

研究提出黄河下游高效输沙的定义和内涵，依据小浪底水库运用方式和黄河不同时段河道水量的功能定位，将汛期的洪水水量定义为狭义输沙水量，汛期的平水期和非汛期水量的主要功能为满足生态、灌溉、发电等需求，不作为输沙水量。建立了单位输沙水量与排沙比及流量含沙量之间的定量关系，提出了高效输沙流量和含沙量指标的定量计算方法，在现状下游河道过流能力条件下，计算了满足高效输沙要求的流量与含沙量搭配指标。提出了维持下游河道全年一定冲淤水平的利津断面狭义输沙水量计算方法，当进入下游年沙量为3亿t时，维持下游河道全年冲淤平衡的利津断面洪水输沙水量为56.2亿～69.6亿m3。

关键词：高效输沙指标单位输沙水量狭义输沙水量黄河下游

人类活动对辽河口海岸线和海岸带景观演变影响

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生态科学 2024年第2期43卷 58-66页

作者：庞庆庄郭建超崔盼盼苏芳莉海南省水利水电勘测设计研究院海口570204 沈阳农业大学水利学院沈阳110866 辽宁双台河口湿地生态系统国家定位观测研究站盘锦124112

海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大。利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,获取辽河口海岸线1985-2017年Landsat遥感影像数据,对海岸线长度变化、岸线属性变化... 详细信息

海岸线和海岸带景观对于维系河口海岸带生态系统稳定意义重大。利用遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,获取辽河口海岸线1985-2017年Landsat遥感影像数据,对海岸线长度变化、岸线属性变化以及海岸带景观类型演变特征进行分析。结果表明:(1)1985-2017年辽河口海岸线呈淤积的趋势,海岸线总体向海迁移,海岸线类型由天然岸线向人工岸线转变。海岸线长度减少5.09 km,海岸线蜿蜒形态无明显变化。人类活动是辽河口海岸线迁移和转变的主要因素。(2)辽河口潮滩的边缘密度整体下降;道路的斑块密度总体PD上升0.15,最低值为0.01(1985);自然景观斑块所占面积比例逐渐下降,农田的PLAND值逐渐升高;人为景观的面积加权平均斑块分维数指数逐渐变小表明人类活动对辽河口海岸带景观的干扰逐渐变强。(3)1985-2017年间,泥滩和河流面积减少,养殖、城镇、水库、油井、农田、道路等用地面积增长7975.42 hm^(2),增长占比为11.37%。1994年出的现农田和水库岸线,且均由自然岸线转化而来。

关键词：辽河口海岸线土地利用人类活动

武汉经开区(汉南区)2022年度农田灌溉水有效利用系数测算研究分析

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浙江水利科技 2024年第4期52卷 41-44页

作者：吴飞樊友强韩国平张芝永武汉经济技术开发区(汉南区)水务和湖泊局湖北武汉430010 浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310017

农田灌溉水有效利用系数是现阶段实行最严水资源考核的重要内容之一。本次研究采用首尾测算方法分析研究武汉经济技术开发区(汉南区)2022年度的农田灌溉水有效利用系数,并提出了测算中存在的问题和解决办法,为构建完善、高效的灌溉体系... 详细信息

农田灌溉水有效利用系数是现阶段实行最严水资源考核的重要内容之一。本次研究采用首尾测算方法分析研究武汉经济技术开发区(汉南区)2022年度的农田灌溉水有效利用系数,并提出了测算中存在的问题和解决办法,为构建完善、高效的灌溉体系提供了依据。分析表明:初步掌握该区农田灌溉水利用过程中存在的短板,为今后节约水资源、提高农田灌溉水有效利用系数提供宝贵经验和参考意义。

关键词：灌溉利用典型田块首尾测算法

中国民间信仰与乡村发展研究的百年回顾与前瞻

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学术界 2024年第3期 191-209页

作者：张祝平浙江水利水电学院浙江水文化研究院浙江杭州310026

中国民间信仰与乡村社会具有某种天然的关联,一直以来农村和农民都是中国民间信仰的主要阵地和信众主体,故中国民间信仰又常常被称为“农民的信仰”。在近百多年中国现代化的历史进程中,农村和农民问题日益突出,成为中外学界研究中国问... 详细信息

中国民间信仰与乡村社会具有某种天然的关联,一直以来农村和农民都是中国民间信仰的主要阵地和信众主体,故中国民间信仰又常常被称为“农民的信仰”。在近百多年中国现代化的历史进程中,农村和农民问题日益突出,成为中外学界研究中国问题的热点。而但凡研究中国农村和农民问题者,又都离不开对中国民间信仰的关注,民间信仰甚至成为国内外学界观察、研究和探寻中国乡村社会变革之路的一个关键视角和重要领域。19世纪末20世纪初以来,中国民间信仰研究出现了数次高潮期与低谷期的不断交替,几乎与乡村社会的兴衰转折同频共振。依循百多年中国民间信仰与乡村发展研究的轨迹,可以发现,民间信仰功能文化的复兴彰显与乡村发展、与文化自信的内在耦合,它们互为体现、互为机理;乡村振兴既是百年乡村建设实践的延续,又是关系乡村现代化发展全局的一场深刻的变革,为民间信仰的现代转型研究提供了难得的机遇。

关键词：民间信仰乡村发展历史回顾文化现代化互为机理

基于多孔介质层的振荡水柱波能转换装置水动力性能的数值研究

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海洋工程 2024年

作者：李梦瑶邓争志叶杨莎程一帆南京水利科学研究院浙江大学海洋学院

在以往的振荡水柱(oscillating water column，简称OWC）波能转换装置的数值模拟研究中，小孔或多孔介质模型常被用作能量转换过程的简化替代，但两者之间的对应关系及其差异却鲜有深入研究。利用OpenFOAM开源代码平台，基于Darcy-Forch... 详细信息

在以往的振荡水柱(oscillating water column，简称OWC）波能转换装置的数值模拟研究中，小孔或多孔介质模型常被用作能量转换过程的简化替代，但两者之间的对应关系及其差异却鲜有深入研究。利用OpenFOAM开源代码平台，基于Darcy-Forchheimer模型替代空气透平，对比了非线性和线性多孔介质模型的压降和能量耗散效果。提出一种通过OWC结构气室内的水柱位移和相对气压历时曲线来计算对应的多孔介质非线性孔隙参数的方法，得到了小孔模型开孔率与非线性孔隙参数的一一对应关系。比较了小孔和多孔介质模型气室内自由液面、相对气压和流场情况，并且探究了多孔介质层厚度对计算结果的影响。结果表明，非线性和线性多孔介质模型的计算结果有着较大差异，非线性多孔介质模型在模拟自由面位移和气室内相对气压等OWC波能转换装置的典型水动力特征方面与小孔模型有一样的效果，但计算效率可提高20倍左右。

关键词： OpenFOAM 振荡水柱多孔介质模型非线性空气透平线性空气透平