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跌坎溯源冲刷的影响因素与两种发展模式

中国科学：技术科学 2024年第7期54卷 1390-1398页

作者：杨飞王远见江恩慧黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450003 水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室郑州450003

水位降至水库淤积三角洲顶点高程以下时,顶点处形成的跌坎溯源冲刷是动态的河流裂点.本文采用水沙动力学模型模拟室内水槽试验和实际大型水库中的跌坎溯源冲刷过程.水槽试验模拟结果能够较好地反演非黏性沙跌坎的快速衰减过程和黏性沙... 详细信息

水位降至水库淤积三角洲顶点高程以下时,顶点处形成的跌坎溯源冲刷是动态的河流裂点.本文采用水沙动力学模型模拟室内水槽试验和实际大型水库中的跌坎溯源冲刷过程.水槽试验模拟结果能够较好地反演非黏性沙跌坎的快速衰减过程和黏性沙跌坎的持续稳定溯源冲刷过程.非黏性沙跌坎冲刷后河床坡度较大且大于上游顶坡,跌坎快速衰减.黏性沙跌坎中水流切应力超过临界起动切应力的部分才能产生冲刷,最大冲刷位置靠近跌坎底部,使得跌坎能够持续稳定存在.对于小浪底水库的淤积三角洲,黏性沙跌坎在2020年汛期低水位运行时呈现逐渐衰减的溯源冲刷过程,模型较为准确地模拟了该跌坎的位置变化与冲刷塑造的淤积纵剖面.实际大尺度黏性沙跌坎与水槽试验中非黏性沙跌坎的溯源冲刷过程更为接近.结合数值模拟算例可以确定跌坎存在两种溯源发展模式:衰减型跌坎和增强型跌坎.两者塑造的地形差异明显,增强型跌坎下游河床坡度比上游要缓,而衰减型跌坎相反.非黏性沙跌坎属于衰减型跌坎.跌坎高度、跌坎顶坡坡度、泥沙粒径、单宽流量等控制变量均存在阈值,使得跌坎在衰减型和增强型之间变化.

关键词：溯源冲刷水库三角洲衰减型跌坎增强型跌坎黏性沙

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浅议蓄水洞库

浙江水利科技 2024年第4期52卷 25-30页

作者：刘立军沈五伟杨清清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 浙江省水利防灾减灾重点实验室浙江杭州310017 浙江广川工程咨询有限公司浙江杭州310020

简述蓄水洞库的发展背景,分析蓄水洞库在用地、安全、环境、水质等方面具有的显著优势以及投资高、规模小、施工条件差等劣势;提出按调蓄方式、压力状态和水流动力类别等对蓄水洞库进行分类,叙述各类洞库的特征;讨论蓄水洞库建设的关键... 详细信息

简述蓄水洞库的发展背景,分析蓄水洞库在用地、安全、环境、水质等方面具有的显著优势以及投资高、规模小、施工条件差等劣势;提出按调蓄方式、压力状态和水流动力类别等对蓄水洞库进行分类,叙述各类洞库的特征;讨论蓄水洞库建设的关键技术,包括洞库的选址、总体布置、结构设计、进出口及配套设施设计、防渗和排水设计、水和空气动力设计、水质模拟、地下工程施工、计算分析等;提供一个规划案例,阐释蓄水洞库在防洪排涝和水资源开发利用等方面的优势。结果表明:蓄水洞库有征地少、安全程度高等显著优势,但其水气动力控制、污染物在洞库内的转化和降解规律等问题仍需开展研究和探索。

关键词：蓄水洞库优缺点类型关键技术

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洞库蓄水的若干关键问题

浙江水利科技 2024年第3期52卷 38-44页

作者：刘立军杨清清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 浙江省水利防灾减灾重点实验室浙江杭州310017 浙江广川工程咨询有限公司浙江杭州310020

针对蓄水洞库这一新型水利工程,梳理并简述与洞库蓄水的特殊性相对应的蓄水洞库规模论证、设计标准确定、工程总体布置和结构方案、洞库充水泄水的水力调控、洞内消能、洞库压力状态、通气排气、气爆防治、水质控制、泥沙防治、环境影... 详细信息

针对蓄水洞库这一新型水利工程,梳理并简述与洞库蓄水的特殊性相对应的蓄水洞库规模论证、设计标准确定、工程总体布置和结构方案、洞库充水泄水的水力调控、洞内消能、洞库压力状态、通气排气、气爆防治、水质控制、泥沙防治、环境影响、施工技术等关键问题,提出研究和解决方向,为建立蓄水洞库技术体系提供借鉴。研究表明:洞库蓄水在安全、政策处理等方面有突出优势,但存在水力调控、通气排气、气爆防治等特定的技术问题,需要开展研究和探索。

关键词：洞库蓄水关键问题

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有向地理信息要素方向的自动推演方法研究

测绘与空间地理信息 2024年第1期47卷 39-41页

作者：曹贇昀王慧吴承红江宁盛利杰浙江省测绘科学技术研究院浙江杭州330110 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310020

为自动化解决地理空间数据库中有向要素空间冲突检测和推演问题,在空间关系理论和有向线模型的指导下,提出一种基于法向量模型的有向线方向推演算法,能够自动化实现有向要素方向的推演,为提升地理信息数据实际生产中的效率和质量提供了... 详细信息

为自动化解决地理空间数据库中有向要素空间冲突检测和推演问题,在空间关系理论和有向线模型的指导下,提出一种基于法向量模型的有向线方向推演算法,能够自动化实现有向要素方向的推演,为提升地理信息数据实际生产中的效率和质量提供了解决方案。

关键词：有向要素法向量模型方向自动推演

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测绘技术在水利工作中的应用

浙江水利科技 2024年第2期52卷 67-70页

作者：吴承红王慧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 浙江省测绘科学技术研究院浙江杭州310012

随着水利工作数字化转型的有序推进,测绘技术对保障水利工作各个环节的顺利开展具有重要意义。在分析水利工作对测绘技术需求的基础上,阐述水下声呐测量、激光雷达测量、低空无人机遥感、GNSS(Global Navigation Satellite System)测量... 详细信息

随着水利工作数字化转型的有序推进,测绘技术对保障水利工作各个环节的顺利开展具有重要意义。在分析水利工作对测绘技术需求的基础上,阐述水下声呐测量、激光雷达测量、低空无人机遥感、GNSS(Global Navigation Satellite System)测量等现代测绘技术与传统测绘技术在水利工作中的应用。

关键词：水利工作测绘技术水利数字化

张掖市北郊湿地水生植物多样性及生态健康评价

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海洋湖沼通报（中英文） 2024年第3期46卷 158-166页

作者：吴建东刘育秉田琨甘肃省水利科学研究院甘肃兰州730000

水生植物多样性及生态健康评价对湿地生态系统的完整性和稳定性具有重要意义。以张掖北郊湿地为例,通过现场调查与观测、室内测定与分析、数值计算与模拟相结合的方法,开展对水生植物群落、水质指标、湿地健康状况的研究。结果表明,张... 详细信息

水生植物多样性及生态健康评价对湿地生态系统的完整性和稳定性具有重要意义。以张掖北郊湿地为例,通过现场调查与观测、室内测定与分析、数值计算与模拟相结合的方法,开展对水生植物群落、水质指标、湿地健康状况的研究。结果表明,张掖北郊湿地水体质量状况较好,DO、TP、NH_(3)-N及NO_(2)-N含量均值较低,符合Ⅰ类或Ⅱ类水质。而TN、NO_(3)-N及COD含量较高,符合Ⅳ类水质,表明氮素及有机质是湿地水体的主要污染物。水生植物共有14目18科21属26种,且均属于被子植物。单子叶植物共有10目12科15属20种;双子叶植物共有4目6科15属20种,其中,菹草(Potamogetoncrispus)、水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)和芦苇(Phragmites australis)的分布范围较广。在25个站位中处于病态的站位共有9个;处于亚病态、临界的站位均为5个;处于亚健康的站位共有4个;处于健康的站位共有2个。从各子系统级别特征值和指标权重可知,影响系统健康的主要因素依次为水质指标、水文指标和水生植物指标。该研究结果对于认识不同水环境因子对水生植物多样性的影响具有重要意义,同时通过湿地生态系统评价为北郊湿地提供有效的管理措施和技术支撑。

关键词：湿地水生植物水质健康评价熵权法

一种基于重力正演理论的海底地形反演迭代算法

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山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 64-74页

作者：公维梁屠泽杰孙月文邢赛赵福玺阳凡林山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 自然资源部海洋测绘重点实验室山东青岛266590 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310020

重力数据反演海底地形的方法是获取全球海底地形数据的重要途径。针对传统地形反演算法需要间接引入经验参数的问题,本研究以不采用经验公式为原则,从空间域方法入手,结合重力正演公式,建立重力异常与地形之间的解析观测方程,采用最小... 详细信息

重力数据反演海底地形的方法是获取全球海底地形数据的重要途径。针对传统地形反演算法需要间接引入经验参数的问题,本研究以不采用经验公式为原则,从空间域方法入手,结合重力正演公式,建立重力异常与地形之间的解析观测方程,采用最小二乘方法进行求解。为了得到观测方程最优解,建立牛顿迭代关系,引入正则化参数,增强方程组的收敛性。顾及边缘效应对正演的影响,采用双线性插值算法对原始重力异常数据进行加密处理和无约束网格扩充以削弱误差。在太平洋海域(155°E~156°E,16°N~17°N)构建了1′×1′分辨率的海底地形模型,并通过船测水深数据验证。相比于传统空间域算法——重力地质法,本研究方法的均方根误差降低了12.7%,验证了其可行性与准确性。

关键词：重力数据重力正演地形反演正则化参数边缘效应

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涌潮作用下围堰近区水流特性数值模拟研究

中国水运(下半月) 2024年第2期 46-48页

作者：宋叶青潘国华赵艳琪孔增增史英标杭州交投建设工程有限公司浙江省交通运输科学研究院浙江省水利河口研究院

八堡船闸口门围堰位于钱塘江强涌潮区,受径流、涌潮共同影响,水动力条件复杂,涌潮具有动力作用强、流速变化快等特点,对围堰结构安全影响大。为模拟涌潮作用下围堰近区水流运动,通过建立三维流动非静压数值模型,研究围堰近区流态、流速... 详细信息

八堡船闸口门围堰位于钱塘江强涌潮区,受径流、涌潮共同影响,水动力条件复杂,涌潮具有动力作用强、流速变化快等特点,对围堰结构安全影响大。为模拟涌潮作用下围堰近区水流运动,通过建立三维流动非静压数值模型,研究围堰近区流态、流速及涌潮压力分布。研究结果表明:涌潮作用下,围堰下游侧、下游盘头受涌潮冲击相对较大,围堰前沿洪水流速为主槽区最大,可达3.0m/s以上,自主槽向北至近岸区流速逐渐减少,至围堰前沿下降为0.5m/s;围堰下游侧盘头挑流效果显著,头部近区流速均在3.0m/s以上,局部最大流速可达6.0m/s。

关键词：涌潮围堰流速数值模拟

四川省能源和粮食生产用水竞争及与经济关系研究

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农业机械学报 2024年第3期55卷 300-310页

作者：康银红贺帅王嘉驰倪铁峰王君勤四川农业大学水利水电学院雅安625014 四川省水利科学研究院成都610072

水-能源-粮食系统存在相互依存、相互制约的复杂关系,量化该系统的相互关系,对于合理配置和协调利用水、能源和粮食资源,促进区域社会经济的可持续发展具有重要意义。本文运用能源和粮食生产水足迹模型、竞争指数模型、脱钩理论及锡尔... 详细信息

水-能源-粮食系统存在相互依存、相互制约的复杂关系,量化该系统的相互关系,对于合理配置和协调利用水、能源和粮食资源,促进区域社会经济的可持续发展具有重要意义。本文运用能源和粮食生产水足迹模型、竞争指数模型、脱钩理论及锡尔指数等方法,核算分析了四川省2009—2019年能源和粮食生产水足迹及其时空变化特征,以及能源和粮食生产对水的竞争关系,探究了水足迹和地区生产总值的内在联系。研究结果表明:能源和粮食生产水足迹均呈上升趋势。能源生产蓝水足迹年均值为5.45×10^(9) m^(3),占能源生产水足迹的93.76%;粮食生产蓝水足迹年均值为1.06×10^(10) m^(3),占粮食生产水足迹的26.02%,绿水足迹的贡献率超过蓝水足迹和灰水足迹之和,占比53.06%。四川省能源和粮食生产对水的竞争指数呈上升趋势,增幅为42.69%。由于川西北生态示范区和攀西经济区等地区兼顾粮食和水电生产,其竞争指数明显高于其他地区。四川省水足迹和地区生产总值的脱钩关系为弱脱钩,处于相对协调发展状态,说明经济发展对用水量的控制状态相对较好;水足迹强度总差异呈扩张趋势,说明四川省用水效率不均衡性逐渐扩大,但研究后期有所下降,发展逐渐趋同。该研究可为四川省水资源调配、能源开发和粮食生产提供建议,也可为该地区优化经济发展方式以及用水效率的协同发展提供参考。

关键词：水足迹竞争指数脱钩分析锡尔指数四川省

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