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云南省九湖流域低污染水总量、类型及其利用现状分析

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环境工程技术学报 2024年

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... 详细信息

为有效推进云南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)2021年，九湖流域内产生低污染水总量为150 736.07万m3，其中城镇污水处理厂尾水水量为82 544.14万m3，农田径流排水水量为68 191.93万m3。2)九湖流域低污染水回用总量为46 279.44万m3，回用率为30.70%。城镇污水处理厂水量回用率为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浓度，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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主动支护技术在海东隧洞软岩大变形中的应用

现代隧道技术 2024年第3期61卷 245-252页

作者：杨赵峰汪波杜永全黄长宽樊勇云南省水利水电勘测设计研究院昆明650021 西南交通大学成都610031

依托滇中引水工程海东隧洞,选择其3#支洞上游100 m软岩大变形段为试验段开展主动支护技术适应性研究。通过现场张拉试验、松动圈测试、分阶段实施过程,不断优化调整参数,并对控制变形效果、施工进度提升效果、存在的问题等进行分析评价... 详细信息

依托滇中引水工程海东隧洞,选择其3#支洞上游100 m软岩大变形段为试验段开展主动支护技术适应性研究。通过现场张拉试验、松动圈测试、分阶段实施过程,不断优化调整参数,并对控制变形效果、施工进度提升效果、存在的问题等进行分析评价,最后总结形成类似地质条件下的主动支护设计参数和动态调整原则。研究表明:试验段隧洞采用主动支护技术后,竖向沉降和水平收敛均控制在20 cm以内,开挖进尺从每月15 m提升至每月45 m,主动支护技术在控制水工隧洞软岩变形量、提高工效等方面有良好的应用效果。

关键词：滇中引水工程海东隧洞软岩大变形主动支护变形控制进度

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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

荒漠-绿洲过渡带NDVI演变及影响因子相关性分析

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第3期22卷 239-249页

作者：赵琪王琳潘世兵熊伟左芸达朝吉中国水利水电科学研究院北京100038 甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司兰州730000

荒漠-绿洲过渡带是绿洲与荒漠相互转化过程中表现最活跃的地区,具有防止荒漠扩张、维持绿洲生态安全等重要的生态功能。本研究以民勤县为研究区域,根据绿洲外围归一化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)的变化... 详细信息

荒漠-绿洲过渡带是绿洲与荒漠相互转化过程中表现最活跃的地区,具有防止荒漠扩张、维持绿洲生态安全等重要的生态功能。本研究以民勤县为研究区域,根据绿洲外围归一化差异植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)的变化规律,确定民勤荒漠-绿洲过渡带的范围;利用2000—2020年内最大NDVI数据及降水、温度、日照时数、土壤水分影响因子,在像元尺度采用偏相关及多元相关分析方法,研究过渡带NDVI变化趋势及影响因子相关性分析。结果表明,绿洲边界外5000 m范围为民勤荒漠-绿洲过渡带范围,其中绿洲外0~300 m为过渡带核心区,300~2000 m为过渡带交错区,2000~5000 m范围为过渡带缓冲区。自2000年以来,过渡带区域NDVI整体呈增加趋势,其中,明显改善和稳定不变的面积占比较高,分别为47.8%和42.2%,其他占比较小,严重退化区域主要在靠近绿洲的过渡带核心区。降水增加对过渡带南部地带性植被的改善起主导作用,温度的上升对过渡带东部及西北部NDVI改善的促进作用更明显,日照时数的增加对过渡带西部及东南部NDVI改善的促进作用更大,土壤水分的增加对过渡带整体NDVI的改善均具有促进作用。土壤水分和降水是促进过渡带NDVI改善的主要因子。

关键词：荒漠-绿洲过渡带 NDVI 影响因子空间相关性

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河流中低淹没度下刚性沉水植被阻力系数改进研究

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水电能源科学 2024年第4期42卷 62-66页

作者：姚春萍杨江龙汪精云董作波吴海波甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司甘肃兰州730000

准确评估植被阻力对预测植被影响下的河流流速分布具有重要意义。采用已有研究数据,验证了6种挺水植被阻力系数公式在刚性沉水植被流计算中的适用性,并在已有研究基础上考虑淹没度影响,针对低淹没度情形,提出了改进的阻力系数公式。结... 详细信息

准确评估植被阻力对预测植被影响下的河流流速分布具有重要意义。采用已有研究数据,验证了6种挺水植被阻力系数公式在刚性沉水植被流计算中的适用性,并在已有研究基础上考虑淹没度影响,针对低淹没度情形,提出了改进的阻力系数公式。结果表明,各公式平均计算精度接近,计算流速与实测流速相对误差均在10.20%~15.19%之间;改进阻力系数公式计算精度良好,公式计算流速与实测流速相对误差为3.40%,可用于植被层流速估算,适用范围为淹没度1分数0<ϕ≤0.02。

关键词：植被水力学刚性沉水植被紊动特性淹没度平均流速

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带有自流分水管线的泵站运行工况及过渡过程分析

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水电能源科学 2024年第5期42卷 159-162,178页

作者：刘有亮孙江河胡斌超李鹏白万军陶承军甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司甘肃兰州730000

环县城乡供水第三净水厂工程泵站供水管线沿线分水,且其中一条分支管线呈重力流式,分支管不同的流量分配,对应的管路特性曲线不同,水泵运行工况十分复杂。通过绘制管路特性曲线与水泵特性曲线图,依次分析可能出现的各个工况、水泵运行... 详细信息

环县城乡供水第三净水厂工程泵站供水管线沿线分水,且其中一条分支管线呈重力流式,分支管不同的流量分配,对应的管路特性曲线不同,水泵运行工况十分复杂。通过绘制管路特性曲线与水泵特性曲线图,依次分析可能出现的各个工况、水泵运行状态及重力流式分水管末端是否减压,以指导泵站投入使用后正常运行。另外,基于Bentley HAMMER V8i水锤分析软件分析重力流式分支管末端阀门关闭后水泵及管路系统的水力过渡过程,通过设置合理的关阀时间,将系统压力和流量波动降至最低。最后通过HAMMER软件分析验证了水泵综合特性曲线绘制分析方法的准确性,可为类似工程提供参考。

关键词：管路特性工频变频调节阀

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滇中高原地区干旱特性及风险分析

人民长江 2024年第6期55卷 114-121页

作者：陈晶张天力云南省水利水电勘测设计研究院云南昆明650021

滇中高原地区是云南省社会经济发展的核心区,也是遭受干旱灾害最为严重的区域,研究该区域干旱特性及其风险对干旱灾害防御具有重要意义。采用多元Copula函数构建综合干旱指数MDI,识别出同时涵盖气象、水文、农业3类干旱特性的综合干旱事... 详细信息

滇中高原地区是云南省社会经济发展的核心区,也是遭受干旱灾害最为严重的区域,研究该区域干旱特性及其风险对干旱灾害防御具有重要意义。采用多元Copula函数构建综合干旱指数MDI,识别出同时涵盖气象、水文、农业3类干旱特性的综合干旱事件,据此分析区域干旱特性,进而基于自然灾害风险理论提出干旱灾害风险评价方法,根据危险度、种植率、受灾率、缺水率4个因子划分干旱风险等级,评估滇中引水工程供水前后对区域干旱情势的影响。研究结果表明:①滇中高原地区的总体干旱特征为干旱历时1.90~5.10月、烈度2.80~4.50,二者的联合重现期为2.45~3.14 a;干旱历时、烈度、联合重现期的地区分布规律均为中部楚雄、昆明、玉溪以及南部红河等州市较长(强),西部大理、东部曲靖等州市较短(弱);滇中引水工程建成通水后区域干旱呈现历时变短、烈度减弱而联合重现期增长的发展态势。②滇中引水工程通水前滇中高原区干旱风险等级为4~7级,工程建成通水后干旱风险等级较现状普遍下降1~4级,干旱风险明显降低,这表明通过实施滇中引水工程构建滇中高原水网可提高区域防御干旱灾害的能力,有利于区域国民经济的持续稳定发展。

关键词：气象干旱水文干旱农业干旱干旱风险 Copula函数滇中引水工程滇中高原

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基于傅里叶特征化物理信息神经网络的输流管道振动特性模拟

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土木工程学报 2024年

作者：张挺鄢锐章思茜杨丁颖陈安浩福州大学福建省水利水电勘测设计研究院有限责任公司

针对具有高低频叠加的时空多尺度输流管道振动动态响应问题，本文提出一种基于傅里叶特征嵌入的物理信息神经网络（FF-PINN）。引入傅里叶特征映射对时间和空间尺度信息进行分解，并通过超参数σ控制神经网络学习的频率范围，从而准确... 详细信息

针对具有高低频叠加的时空多尺度输流管道振动动态响应问题，本文提出一种基于傅里叶特征嵌入的物理信息神经网络（FF-PINN）。引入傅里叶特征映射对时间和空间尺度信息进行分解，并通过超参数σ控制神经网络学习的频率范围，从而准确学习输流管道振动动态响应在宏观时间尺度上的相对低频以及微观尺度上的相对高频，以克服PINN在学习高频信息时出现的频谱偏差。使用FF-PINN对两端简支输流管道振动特性进行模拟，所得结果与广义有限差分法（GFDM）参考解的相对L2误差为1.15×10-2。此外分析了超参数σ的选取对FF-PINN的影响，得到超参数与特征向量频率的对应关系，结果表明，通过选择合适的超参数可使FF-PINN更好学习特定频率的振动，从而有效学习输流管道振动动态响应，为解决具有高低频叠加的时空多尺度结构振动模拟提供了一种有效的解决方案。

关键词：物理信息神经网络输流管道傅里叶特征化时空多尺度振动特性

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取水工程对松花江悦来河段影响研究

泥沙研究 2024年第2期49卷 56-63页

作者：孙艳玲黄海关见朝杜江黑龙江省水利水电勘测设计研究院黑龙江哈尔滨150080 中国水利水电科学研究院北京100048

为了研究引水工程的建设对松花江悦来河段水沙变化的影响,构建了松花江干流悦来河段的平面二维水沙数学模型,分析了引水工况对松花江悦来河段的流速、水位、分流比和冲淤分布的影响。研究结果表明:松北引渠引水入松花江致使入江处水位... 详细信息

为了研究引水工程的建设对松花江悦来河段水沙变化的影响,构建了松花江干流悦来河段的平面二维水沙数学模型,分析了引水工况对松花江悦来河段的流速、水位、分流比和冲淤分布的影响。研究结果表明:松北引渠引水入松花江致使入江处水位抬升为0.03~0.04 m,由于松南引渠引水,致使取水口附近的主河道水位下降约0.03 m;在天然条件下,松南下口引渠位置分流量为78 m~3/s,分流比为8.8%,在取水方案下,松南上口引渠分流量为104 m~3/s,分流比为8.5%,松南下口引渠分流量为323 m~3/s,分流比为28.9%;在天然条件下,悦来河段主河道呈现冲刷状态,冲刷深度为1.0 m左右,双口引渠导致取水口附近的泥沙淤积较天然条件有所增加,其中松南引渠下口淤积更为显著,引渠口门处淤积厚度可达1.0 m以上。

关键词：松花江悦来河段水沙数学模型河道演变