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交口灌区农业水土资源承载力评价及障碍因子诊断

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灌溉排水学报 2024年第7期43卷 98-105页

作者：陈宇刘燕赵志强长安大学水利与环境学院西安710054 山东省水利科学研究院济南250013

【目的】评价交口灌区农业水土资源承载力及其障碍因子。【方法】以交口灌区为研究对象,构建包括水土资源、社会、经济、生态环境4个准则层的水土资源承载力评价指标体系,采用组合赋权的TOPSIS模型对交口灌区水土资源承载力进行综合评价... 详细信息

【目的】评价交口灌区农业水土资源承载力及其障碍因子。【方法】以交口灌区为研究对象,构建包括水土资源、社会、经济、生态环境4个准则层的水土资源承载力评价指标体系,采用组合赋权的TOPSIS模型对交口灌区水土资源承载力进行综合评价,采用障碍度模型诊断制约灌区农业水土资源承载力的主要障碍因子。【结果】2016—2020年,交口灌区水土资源承载力呈稳步提升态势,各区、县的水土资源承载力差距逐渐缩小;灌区不同区、县的水土资源承载力水平差异显著,灌区北部承载力水平高于灌区南部,各区、县承载力指数介于0.257~0.621;水土资源和生态环境系统中的单位耕地农药施用量、水土资源匹配系数、单位耕地施肥量、垦殖率、生态环境用水率、水资源开发利用率是制约交口灌区水土资源承载力提升的主要障碍因子。【结论】水土资源和生态环境是影响灌区水土资源承载力的关键要素,灌区应以可持续发展理论为导向,注重农业发展与生态保护并重,综合提升灌区承载力。

关键词：交口灌区水土资源承载力 TOPSIS模型障碍因子

基于复杂种植结构多情景分析的灌区多目标多水源优化配置

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农业工程学报 2024年第13期40卷 58-67页

作者：王光耀杜丽娟樊煜雷波徐征和中国水利水电科学研究院水利研究所济南大学水利与环境学院中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾，通过合理调整种植结构，优化灌区水资源配置，该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象，将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数，兼顾灌区生态安全约束，构建了基于种植结构优化... 详细信息

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾，通过合理调整种植结构，优化灌区水资源配置，该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象，将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数，兼顾灌区生态安全约束，构建了基于种植结构优化的多目标多水源优化配置模型，针对作物熟制、作物种类、种植制度以及灌溉方式设置了8种不同的种植结构优化情景，通过自主改进的基于精英策略并协遗传算法（NSGAⅡ-S）对模型求解，获得不同情景下的水资源优化配置方案。结果表明：应用模型进行水资源配置后，各情景配水总量均有所减少，其中水库配水量高于其他水源的配水量，水库水、引黄水和引江水均达到用水总量控制目标，民有分区的各计算单元间的配水量变化明显，总配水量高于滏阳河分区；适当压减主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麦的播种面积，变灌溉农业为旱作雨养农业，可以极大地减少地下水用量，增加灌区经济效益；最佳的种植结构优化方案为CS4（削减冬小麦的种植面积，种植苜蓿，灌溉方式采取管灌或喷灌），该方案冬小麦播种面积压减17.10%，地下水开采量减少了16.42%，灌区的经济效益增加了26.41%，在保证配水总量最小的同时，具有更高的经济效益。该研究所构建的多目标多水源优化配置模型和作物配水结果可为类似地区的水资源配置提供参考。

关键词：水资源灌溉农业多水源多情景多目标种植结构

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基于层次分析法和机器学习法的水利工程质量检测定量评估研究：以浙江省为例

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：李艳丽葛瑛芳章志明桂单明浙江省水利水电技术咨询中心浙江省水利水电工程质量与安全管理中心

水利工程质量是水利工程建设安全与运行安全的重要前提，加强水利工程质量管理是确保水利工程安全稳定运行的重要基础，是水利高质量发展的重要保障。水利工程质量检测是评价水利工程质量情况的重要方式，随着数字化的快速发展和应用，... 详细信息

水利工程质量是水利工程建设安全与运行安全的重要前提，加强水利工程质量管理是确保水利工程安全稳定运行的重要基础，是水利高质量发展的重要保障。水利工程质量检测是评价水利工程质量情况的重要方式，随着数字化的快速发展和应用，利用好质量检测大数据开展水利工程质量检测定量评估研究具有必要性和现实意义。本文以浙江省水利工程质量检测为例，通过分析水利工程质量检测特点，构建水利工程质量检测定量评估指标体系，形成浙江省水利工程质量检测定量评估模型。本研究通过从质量检测维度创新质量评价模式和评价手段，实现对浙江省水利工程建设质量进行定量评估、动态监管、差异化监管，同时也为其他地区加强水利工程质量管理，提升水利工程建设质量提供有益参考。

关键词：水利建设质量检测评估

利用简化曲线交会法初步确定HDPE土工膜厚度

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长江科学院院报 2024年第4期41卷 140-148页

作者：薛霞汪万升李旺林王波雷卢岳济南大学水利与环境学院济南250002 山东省水利科学研究院济南250013 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 青岛市水利勘测设计研究院有限公司济南250013

采用曲线交会法确定平原水库库盘土工膜厚度时,存在材料特性曲线难获得、需多次读图取数、重复试验次数多、可选择性小等不便之处。为此,基于曲线交会法的基本原理和材料弹性阶段的线弹性与双曲线应力-应变本构关系,推导了初步确定高密... 详细信息

采用曲线交会法确定平原水库库盘土工膜厚度时,存在材料特性曲线难获得、需多次读图取数、重复试验次数多、可选择性小等不便之处。为此,基于曲线交会法的基本原理和材料弹性阶段的线弹性与双曲线应力-应变本构关系,推导了初步确定高密度聚乙烯(HDPE)土工膜厚度的简化曲线交会法(包括简化线弹性法和简化双曲线法),并对新疆某平原水库HDPE土工膜厚度的选取进行了计算分析。结果表明:(1)与曲线交会法相比,简化曲线交会法计算误差较小,拉应力安全系数误差平均约为2.22%,应变安全系数误差平均约为-4.24%,说明该方法较为准确合理;(2)当其他条件相同时,正方形孔隙拉应力安全系数最低,以其为该工程安全运用的判断基准;(3)对同一孔隙条件,安全系数随土工膜厚度增加而增加,且呈近似线性关系;(4)通过计算得到满足安全系数要求的HDPE土工膜厚度范围为≥0.5 mm。简化曲线交会法有助于土工膜厚度确定时的便捷计算,可以满足工程设计阶段初步确定HDPE土工膜厚度的要求。

关键词：土工膜厚度曲线交会法简化线弹性法简化双曲线法安全系数平原水库

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基于计算机断层扫描的浆砌石真实三维孔隙网络模型及其渗流数值模拟

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水电能源科学 2024年第2期42卷 89-93页

作者：谭彩潘展钊袁明道黄锦林史永胜张旭辉广东省水利水电科学研究院广东广州510610 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510610

为研究浆砌石渗流规律,以广东省某已运行30余年的浆砌石拱坝典型芯样为例,基于计算机断层扫描(CT)技术构建了浆砌石真实三维孔隙网络模型,并对不同孔隙结构和水压差下浆砌石的渗流特性进行模拟。结果表明,高流速的渗流路径沿着大孔隙所... 详细信息

为研究浆砌石渗流规律,以广东省某已运行30余年的浆砌石拱坝典型芯样为例,基于计算机断层扫描(CT)技术构建了浆砌石真实三维孔隙网络模型,并对不同孔隙结构和水压差下浆砌石的渗流特性进行模拟。结果表明,高流速的渗流路径沿着大孔隙所在位置集中,流线更加顺直平滑,而其周围的小孔隙内渗流路径则较为分散;大孔隙中流速和流量更大,大流速会冲蚀浆砌石结构从而促进联通孔隙向着微裂隙转变,小孔隙向着大孔隙转变;随着水头差增大,浆砌石最大流速和最大流量均逐渐增大,且孔隙结构越发育,增大幅度越大。

关键词：浆砌石孔隙结构 CT技术渗流三维重建

幸福河湖背景下安徽省能效提级县建设经验探讨

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治淮 2024年第7期 42-43,46页

作者：宋强宋昊明顾雯安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院(安徽省水利工程质量检测中心站) 安徽合肥230088 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310000 安徽省水科学与智慧水利重点实验室安徽蚌埠233099

能效提级县的提出是在当前国家全面推行河湖长制,开展幸福河湖建设的基础上,进一步深化推动河湖长制实效落地的具体举措,对于促进河长制迭代升级具有深远意义。以芜湖市湾沚区能效提级县建设为例,剖析能效提级县建设要求和具体实施内容... 详细信息

能效提级县的提出是在当前国家全面推行河湖长制,开展幸福河湖建设的基础上,进一步深化推动河湖长制实效落地的具体举措,对于促进河长制迭代升级具有深远意义。以芜湖市湾沚区能效提级县建设为例,剖析能效提级县建设要求和具体实施内容,建设幸福河湖的具体举措,为全省后续能效提级县建设提供参考。

关键词：河湖长制能效提级县幸福河湖安徽省水生态修复

基于ROV平台的水下精细探测技术在水下隐蔽构筑物安全检测应用

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浙江水利科技 2024年第1期52卷 92-95,99页

作者：刘振国徐帷巍郑泽豪魏荣灏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 浙江省河口海岸重点实验室浙江杭州310017 衢州市农业水利管理中心浙江衢州324000 衢州市信安湖管理中心浙江衢州324000

水利工程中很多水库、堤防工程存在大量水下隐蔽构筑物,潜水员进行巡视时受作业风险等影响,较难开展定期巡视,频次难以保证,不利于水库的安全运维工作。为此提出一种基于ROV平台的水下精细探测技术,利用搭载于ROV平台上的三维图像声呐... 详细信息

水利工程中很多水库、堤防工程存在大量水下隐蔽构筑物,潜水员进行巡视时受作业风险等影响,较难开展定期巡视,频次难以保证,不利于水库的安全运维工作。为此提出一种基于ROV平台的水下精细探测技术,利用搭载于ROV平台上的三维图像声呐获取观测物体的三维点云数据,利用光学成像系统获取观测物体的外观情况等数据,可提供丰富的定性定量信息。某水库拦污栅检测结果表明:该方法能发现水下隐蔽构筑物的破损情况,并对各种污物进行详细描述,在数字孪生流域数据底板建设工作中具有良好的推广前景。

关键词： ROV 三维图像声呐光学成像系统拦污栅

不同地形区秸秆和粪尿的养分结构差异及替减化肥潜力分析:以安徽省为例

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生态与农村环境学报 2024年第8期40卷 1006-1016页

作者：陈磊夏小林张靖雨汪邦稳龙昶宇安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽合肥230088 水利水资源安徽省重点实验室安徽合肥230088

在可持续发展共识前提下,提高作物秸秆和人-畜-禽粪尿的使用效率已成为客观要求。地形条件限制了农业生产生活方式,使得不同地形区域间秸秆和粪尿的组成、分布和环境效益存在显著差异,亟需开展针对性的分析,为制定有机废物可持续利用和... 详细信息

在可持续发展共识前提下,提高作物秸秆和人-畜-禽粪尿的使用效率已成为客观要求。地形条件限制了农业生产生活方式,使得不同地形区域间秸秆和粪尿的组成、分布和环境效益存在显著差异,亟需开展针对性的分析,为制定有机废物可持续利用和管理战略奠定基础。以安徽省为典型研究案例,基于结构差异指数等方法评估了安徽省平原、丘陵和山区3类地形区秸秆和粪尿在生产规模和结构组成上的差异,然后通过对比养分供求关系分析了其对化肥替减的潜在贡献。结果表明,从区域间养分结构差异指数来看,平原区-山区对比组的N、P_(2)O_(5)、K_(2)O养分结构差异指数最高,分别为0.86、0.84、1.13,丘陵区-山区对比组最低,分别为0.26、0.25、0.25。从区域看,仅有丘陵区可以通过回用秸秆和粪尿完全取代化肥,为作物生长提供必要的营养,平原区回用秸秆和粪尿不能提供足量的N和P_(2)O_(5),山区回用秸秆和粪尿不能提供足量的P_(2)O_(5)。从养分种类看,尽管作物生长对K_(2)O的需求量远大于N和P_(2)O_(5),但K_(2)O也是仅有的可以通过回用秸秆和粪尿完全满足所有地形区养分需求的养分种类。丘陵区和山区的养分结构组成相对接近,且与平原区差别明显,不同地形区养分K_(2)O的来源组成差异最大。总体而言,秸秆和粪尿的回用可以补充农田养分,但除丘陵区外,其余地区不能完全取代化肥的使用,丘陵区的种植业和养殖业结构可为未来各区域的产业调整提供较大的参考价值。

关键词：结构差异利用潜力作物秸秆人畜禽粪结构差异指数不同地形区域

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考虑固结差异沉降和桩体变形的复合地基固结解答

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土木工程学报 2024年

作者：胡亚元曾甄周建应宏伟龚晓南张梅静浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司

柔性基础的横向荷载调节能力较弱，复合地基只有在桩土之间出现沉降差后，才能在桩土之间发生荷载转移。为了在复合地基固结分析中考虑这一独特性质，本文提出新的修正等应变假定公式，建立了能够考虑桩体变形和桩土差异沉降所引起荷载... 详细信息

柔性基础的横向荷载调节能力较弱，复合地基只有在桩土之间出现沉降差后，才能在桩土之间发生荷载转移。为了在复合地基固结分析中考虑这一独特性质，本文提出新的修正等应变假定公式，建立了能够考虑桩体变形和桩土差异沉降所引起荷载转移效应的固结控制方程，通过数学物理方法获得了瞬时加荷作用下固结方程的解析解答。把新修正等应变假定退化为等应变假定时，本文解答退化为Xie等提出的解答。在此条件下，发现初始孔压在复合地基局部区域产生集中的原因在于桩土存在不同的竖向渗透系数，而不是压缩模量。Han & Ye针对碎石桩复合地基提出的初始孔压公式是本文特例。在新修正等应变假定条件下，孔压集中现象会延迟出现，呈现出拟Mandel-Cryer效应。最后对柔性基础下复合地基固结特性进行了参数分析，供设计和施工参考。

关键词：复合地基差异沉降修正等应变假定固结分析类似Mandel-Cryer现象