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增氧与补肥对洞庭湖区旱涝急转下水稻减产规律的影响

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灌溉排水学报 2024年第5期43卷 22-29页

作者：宋子凡吴凤平王辉黎小东贺翠华欧阳赞湖南农业大学水利与土木工程学院长沙410128 湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司长沙410007

【目的】阐明增氧和补肥对旱涝急转条件下水稻产量的影响。【方法】基于桶栽试验,以当地广泛种植的晚稻品种(野湘优航1573)为供试材料,设置干旱(X1,土壤含水率占田间持水率百分比)、淹涝(X2,淹没植株的高度)、增氧(X3,灌溉水溶氧量)、补... 详细信息

【目的】阐明增氧和补肥对旱涝急转条件下水稻产量的影响。【方法】基于桶栽试验,以当地广泛种植的晚稻品种(野湘优航1573)为供试材料,设置干旱(X1,土壤含水率占田间持水率百分比)、淹涝(X2,淹没植株的高度)、增氧(X3,灌溉水溶氧量)、补肥(X4,复合肥施用量)4个因素,以当地农户水肥管理(CK)和单一旱涝急转处理(DF)为对照,采用二次饱和D-最优设计建立了四因素与产量的二次回归模型,研究了4个因素对水稻产量影响的主效应、单因素效应、交互效应及最优方案。【结果】影响水稻产量的主效应排序依次为:淹涝>增氧>补肥>干旱;交互效应强弱依次为:增氧-补肥>干旱-增氧>干旱-淹涝>干旱-补肥>淹涝-增氧>淹涝-补肥,轻旱有利于发挥增氧和补肥措施的减损效果,重度干旱与重度淹涝对水稻具有叠加减产作用。水稻产量随干旱和补肥水平的增加呈先增后减的变化趋势,随淹涝程度增加总体呈下降趋势,随增氧水平增加总体呈上升趋势。基于模型寻优得到了不同目标产量下的各因素最佳组合方案,与CK相比,增氧和补肥条件下的水稻产量平均降低了39.47%,而DF处理下的水稻产量平均降低了49.01%。【结论】4个因素与产量的二次回归模型具有良好的拟合效果(R^(2)=0.978,F=118.55,P<0.01),可为洞庭湖区水稻应对旱涝急转灾害提供理论依据。

关键词：旱涝急转水稻产量增氧补肥交互作用

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非一致性条件下松澧地区洪水遭遇规律分析

水利水电科技进展 2024年第4期44卷 14-22页

作者：隆院男黄春福莫军成黄草宋昕熠闫世雄曹劲松长沙理工大学水利与环境工程学院湖南长沙410114 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室湖南长沙410114 湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南长沙410007

为研究澧水与松滋河洪水遭遇规律,根据澧水石门站和松滋河新江口站、沙道观站1959—2020年实测日均流量资料,采用非一致性GAMLSS模型优选了年最大洪峰和连续7 d年最大洪量的边缘分布,构建了基于Copula函数的二维联合分布模型,进而得出... 详细信息

为研究澧水与松滋河洪水遭遇规律,根据澧水石门站和松滋河新江口站、沙道观站1959—2020年实测日均流量资料,采用非一致性GAMLSS模型优选了年最大洪峰和连续7 d年最大洪量的边缘分布,构建了基于Copula函数的二维联合分布模型,进而得出不同量级组合下的洪水遭遇概率。结果表明:松澧地区的洪水序列发生了显著变异,基于时变对数正态、伽马、威布尔分布以及Copula联合分布能够较好地反映区域实际洪水特征;松澧地区典型年洪水遭遇以松滋河洪水过程遭遇澧水洪水为主;澧水与松滋河的年最大洪峰或连续7 d年最大洪量的同现概率随着洪水量级的增大而减小,且澧水与松滋河东支的洪水遭遇概率更高;当澧水发生千年一遇大洪水时,与松滋河中小洪水的遭遇概率更高。

关键词：澧水松滋河 Copula函数洪水遭遇联合分布

径流曲线数模型在湖南省山区小流域的优化与应用

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第4期22卷 411-424,435页

作者：杨娜娜刘舒刘正风陈伯文沈豪南永天中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038 水利部水利水电规划设计总院北京100011 福建省水利水电勘测设计研究院有限公司福建福州350001 湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南长沙410007 北京市智慧水务发展研究院北京100036

径流曲线数模型(Soil Conservation Service Curve Number Model,简称SCS-CN模型)可以利用降雨资料估算径流,对水资源合理配置和山洪灾害预警具有重要意义,因为其方便计算、参数简单,而被广泛应用。目前标准SCS-CN模型在山区小流域的适... 详细信息

径流曲线数模型(Soil Conservation Service Curve Number Model,简称SCS-CN模型)可以利用降雨资料估算径流,对水资源合理配置和山洪灾害预警具有重要意义,因为其方便计算、参数简单,而被广泛应用。目前标准SCS-CN模型在山区小流域的适用性欠佳,因此需要对模型参数进行优化以提高预测精度。本文以湖南省螺岭桥流域为例,根据实测降雨径流资料优化径流曲线数CN(Curve Number)查算表,并利用步长优化参数算法研究初损率对模型精度的影响,将优化模型的方法应用于湖南省凤凰小流域,验证该优化方法的可靠性。结果分析表明:与标准SCS-CN模型相比,优化后的SCS-CN模型效率系数NSE从0.576提升至0.813,决定系数R^(2)为0.858。将模型优化方法验证于气候地形条件相似的凤凰流域,模型NSE值提高117%。通过预测径流深与实测径流深比较,优化模型模拟精度较为理想,对湖南省山区小流域场次降雨产流预报有一定的参考意义。

关键词： SCS-CN模型产流预报纳什效率系数山丘区小流域径流曲线数

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基于生态价值的水资源资产价值核算方法研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：洪明海刘辉严涛杨荣芳苏海鹏吴名剑郝志斌李析男齐云飞冯楚桥余晓敏贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司

【目的】合理确定水资源资产价值是地方领导干部离任审计和实现水资源所有权委托代理的重要基础，针对水资源资产价值核算范围不具体、方法多、规则不统一等问题。【方法】结合水资源的特性和资产属性，明确了水资源资产的核算边界；考... 详细信息

【目的】合理确定水资源资产价值是地方领导干部离任审计和实现水资源所有权委托代理的重要基础，针对水资源资产价值核算范围不具体、方法多、规则不统一等问题。【方法】结合水资源的特性和资产属性，明确了水资源资产的核算边界；考虑水资源的生态价值，建立了包括水量、水质净化、生态水、气候调节、洪水调蓄等5项核算内容的水资源资产核算方法，并将方法应用于贵州省白甫河流域。【结果】方法计算的水资源资产价值为19.58亿元，其中，水量价值5.44亿元、气候调节价值5.15亿元、洪水调蓄价值3.15亿元、水质净化价值1.37亿元、生态水价值4.46亿元。【结论】结果表明，相较于单方水产值法、用水量价格法和生态产品价值法等3种比较常见的核算方法，考虑水资源可利用量、河道内用水量和服务人类活动水量3部分的水资源资产核算边界相对更合理；将生态水虚拟为生活、农业、工业的价值方法充分体现了生态水的占用成本，操作性更强。该方法可为水资源增值保值和水资源高效管理提供科学依据。

关键词：水资源资产价值核算模型生态价值

基于数字图像修正HC法的水工隧洞围岩精细化分级研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：李颂章李星霖韦凡秋罗亮明夏裕栋湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司中南林业科技大学中南大学

现有水工隧洞围岩分级方法仍以经验性为主，易造成围岩分级结果存在偏差，进而导致隧洞支护设计不合理，甚至开挖过程发生围岩失稳。本文依托犬木塘水库大山岭引水隧洞工程，采用数值图像技术对HC法进行修正，可实现对水工隧洞进行精细... 详细信息

现有水工隧洞围岩分级方法仍以经验性为主，易造成围岩分级结果存在偏差，进而导致隧洞支护设计不合理，甚至开挖过程发生围岩失稳。本文依托犬木塘水库大山岭引水隧洞工程，采用数值图像技术对HC法进行修正，可实现对水工隧洞进行精细化围岩分级，为合理的隧洞支护设计提供依据。为此，首先明确了水工隧洞围岩分级HC法中岩石强度采用点荷载试验，岩体完整程度、结构面状态、结构面产状采用数字图像技术进行确定的评分方法；其次，通过对九龙岭隧洞2#支洞的实际应用表明，所取岩体的岩石单轴抗压强度为24.22MPa、结构面走向与洞轴线夹角为32.5°、结构面倾角为40.1°，结构面充填物主要为岩屑、呈微张状态、起伏较为粗糙，岩体体积节理数3≤Jv≤10；最后，参照《水力发电工程地质勘察规范》，并结合HC法评分准则，评定犬木塘九龙岭2#支洞ZG23+717.5处围岩总评分T为29分，围岩级别为Ⅳ类围岩。该方法具有图像采集便捷、计算过程简洁、分析结果准确等优点，可为水工隧洞开挖支护设计提供重要的决策支持，具有显著的工程实用价值和广泛的应用前景。

关键词：水工隧洞掌子面数字图像 HC法围岩分级

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增氧条件下粉绿狐尾藻的氮磷吸收特征

农业工程学报 2024年第3期40卷 271-282页

作者：张文萍蒋易张鑫全文清柏李汉常谭歆王润贤湖南农业大学水利与土木工程学院长沙410128 中铁城建集团有限公司长沙410208 湖南省欧阳海灌区水利水电工程管理局耒阳421800

为探明增氧处理下粉绿狐尾藻植株的氮磷吸收特征,该研究以粉绿狐尾藻为研究材料,设置5个不同增氧水平(增氧时长),即CK (0 min)、JO1(4 min)、JO_(2)(6 min)、JO3(8 min)、JO4(10 min),系统分析了不同增氧水平下粉绿狐尾藻幼苗期(7月10日... 详细信息

为探明增氧处理下粉绿狐尾藻植株的氮磷吸收特征,该研究以粉绿狐尾藻为研究材料,设置5个不同增氧水平(增氧时长),即CK (0 min)、JO1(4 min)、JO_(2)(6 min)、JO3(8 min)、JO4(10 min),系统分析了不同增氧水平下粉绿狐尾藻幼苗期(7月10日—9月15日)、生长旺盛期(9月16日—12月22日)生理指标的变化规律,明确了植株N、P含量、N/P和叶绿素含量、底泥各形态氮磷含量之间的关系。结果表明:增氧8 min时,t_(1)、t_(2)取样时期(9月15日、10月10日)粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t5取样时期(12月22日)的氮吸收量最高;增氧6 min时,t_(3)、t4取样时期(10月27日、11月16日)粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t5取样时期的磷吸收量最高;增氧有利于粉绿狐尾藻在t_(1)、t_(2)、t_(3)时期对氮的吸收,t4时期对磷的吸收,表现为t_(1)、t_(2)、t_(3)时期粉绿狐尾藻的植株氮磷比分别增加5.27%~36.57%、9.04%~63.07%、3.50%~73.45%,t4时期的N/P降低1.38%-34.05%;增氧使t_(2)、t5时期粉绿狐尾藻叶片叶绿素a、b及叶绿素总含量降低,t4时期叶绿素含量增加同时,使t_(1)、t_(2)时期底泥氮磷比值(sediment total nitrogen/phosphorus,STN/P)分别降低64.84%、54.76%,t4、t5时期STN/P分别增高138.97%、47.02%;层次聚类分析及多元线性回归分析结果进一步表明,增氧6 min是增氧促进粉绿狐尾藻氮磷吸收利用的理论满意方案,增氧降低t_(1)时期叶绿素a、b含量、t5时期底泥碱解氮含量(sediment alkali-hydro nitrogen,SAHN)和t4时期铁结合态磷(Fe-P)含量同时,促进了粉绿狐尾藻t5时期氮磷的吸收。增氧调控粉绿狐尾藻叶片叶绿素形成和底泥氮磷的形态转化,促进其对底泥氮磷吸收,同时提高了粉绿狐尾藻氮磷的吸收利用效果,可抑制甲烷和氧化亚氮、CO_(2)等温室气体的排放。

关键词：氮磷植株氮磷比氮磷形态增氧处理粉绿狐尾藻

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澧水流域水库群汛期运行水位动态控制研究

水资源研究 2024年第4期13卷 389-397页

作者：杨家亮莫军成浦煜晗申幸志蒋沂澄胡可湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南长沙云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明长沙理工大学水利与环境工程学院湖南长沙湖南省水利厅湖南长沙

结合有效的水文预报信息对水库群优化调度在流域防洪与兴利效益之间的权衡具有指导意义。然而,水文预报信息的不确定性是防洪调度的主要风险源,故需要在水库群优化调度研究中考虑预见期–余留期两阶段的风险控制方法。本文针对两阶段方... 详细信息

结合有效的水文预报信息对水库群优化调度在流域防洪与兴利效益之间的权衡具有指导意义。然而,水文预报信息的不确定性是防洪调度的主要风险源,故需要在水库群优化调度研究中考虑预见期–余留期两阶段的风险控制方法。本文针对两阶段方法在水库群汛期优化调度中的运用问题,构建以发电效益最大为目标函数的水库群汛期运行水位动态控制模型,应用于澧水流域江垭、皂市水库群系统,研究结果表明:1) 通过考虑两阶段防洪风险约束,江垭和皂市水库坝前最高水位分别降低了1.37 m、2.63 m,优化调度方案有效降低了下游断面防洪风险;2) 在防洪风险可控的前提下,将水库群主汛期的发电量提高了11.59%。Combining effective hydrological forecast information is a guiding principle for optimal scheduling of reservoir complexes in terms of trade-offs between basin flood control and utilization benefits. Since the uncertainty of hydrological forecast information is the main source of flood control risk, it is necessary to consider the two-phase risk control method of foreseeable period and residual period in the study of optimal reservoir scheduling. This paper addresses the use of two-stage approach in real-time optimal scheduling of reservoir group flood season, and constructs a dynamic control model of reservoir group flood season operating water level with maximum power generation benefit as the objective function for Jiangya and Zaoshi reservoir group system in Lishui River Basin. The results show that: 1) by considering two-stage flood risk constraints, the maximum water levels of Jiangya and Zaoshi reservoirs are reduced by 1.37 m and 2.63 m, respectively. The optimal dispatching scheme effectively reduces the flood control risk of the downstream section;2) under the premise of controllable flood control risk, the power generation during the main flood season is increased by 11.59%.

关键词：水库群运行水位动态控制防洪风险两阶段风险分析澧水流域

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海南大广坝灌区功能提升总体规划研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：张仁东严俊黄峰卢裕景李志澳海南省水利水电勘测设计研究院有限公司中国水利水电科学研究院中国地质大学(北京)

大广坝灌区建筑物新旧交叉、建设标准低、完整度不全且灌区设计理念落后，存在结构性问题、建筑物节点隐患问题、组织管理问题、防洪安全问题。本文简述海南大广坝灌区功能提升总体规划，此规划符合国家与水利部整体战略发展要求和海南... 详细信息

大广坝灌区建筑物新旧交叉、建设标准低、完整度不全且灌区设计理念落后，存在结构性问题、建筑物节点隐患问题、组织管理问题、防洪安全问题。本文简述海南大广坝灌区功能提升总体规划，此规划符合国家与水利部整体战略发展要求和海南省社会经济发展要求，将极大改变灌区面貌，改善人民生活。

关键词：灌区改造水土资源分析智慧水管理水生态保护效益分析

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洞庭湖中枯水期水情变化及其驱动因素

水文 2024年第1期44卷 70-76页

作者：申幸志黄峰韩帅钱湛姜恒湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南长沙410007 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位... 详细信息

为揭示洞庭湖中枯水期水情变化特征及其驱动因素,采用长短期记忆神经网络模拟洞庭湖出湖流量及湖区水位,通过情境模拟开展水情变化归因分析。洞庭湖1992—2019年9—10月出湖流量大幅减少,主要受长江流量降低的影响。洞庭湖中枯水期水位主要呈下降趋势,其中9—10月平均水位在西洞庭湖、南洞庭湖降幅约1m,在东洞庭湖降幅约2m。地形变化对中枯水期水位主要起拉低作用,长江和流域四水流量变化在9—10月起拉低作用、在12月至次年3月起抬升作用,其中对东洞庭湖水位的影响相对更为显著。研究结果可为洞庭湖中枯水期水资源管理和湿地保护提供参考。

关键词：水文情势长短期记忆神经网络情境模拟归因分析洞庭湖