水利水电技术(中英文)

本刊特稿

  • 新形势下新疆重大水利工程科技需求与展望

    李江;

    2014年国务院决定集中力量有序推进172项全局性、战略性节水供水重大水利工程,新疆有16个项目纳入本次规划,涉及投资1 300亿元,包括引(调)水工程、山区控制性水利枢纽工程、大型灌区续建配套节水改造骨干工程、田间高效节水工程、生态环境保护工程等。这些工程的建设将集中解决新疆水利的短板问题,但同时又面临着新疆独特环境对水利科技的考验和挑战,如严寒区240 m高拱坝的筑坝技术、247 m高面板坝筑坝技术、280 km超长输水隧洞建造技术、长距离输水管道的安全防护技术、尾闾型湖泊生态修复技术、山区中小型调蓄工程技术、高效节水与水-盐-肥调控及盐碱地改良生物技术、中小河流治理与景观结合关键技术等。本文将详细分析新形势下新疆重大水利工程科技需求与展望,以期为新疆水利工程的建设提供参考。

    2019年12期 v.50;No.554 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
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水文水资源

  • 近60年塔里木河三源流径流演变规律与趋势分析

    刘静;龙爱华;李江;於嘉闻;张继;

    气候变化对全球水文及其循环特性产生了不同程度的影响,以塔里木河流域三条源流为研究对象,基于1956—2016年径流实测数据,运用趋势分析、突变检验和周期分析等方法研究多时间尺度下径流变化特征,探讨变化环境对径流变化过程的影响机理,以期为塔里木河流域水资源合理开发提供理论基础。研究结果表明:阿克苏河和叶尔羌河径流量增长趋势明显,和田河径流量呈现轻微增长趋势;三源流Hurst指数大于0.5,径流量在未来仍将保持增加走势,可做长程预测;三源流的突变点均处于1990s,突变点之后径流年代际变化日趋均匀。在年际尺度上,阿克苏河具有明显3 a和5 a准周期,叶尔羌河与和田河的3a准周期较为明显。在年代际尺度上,三源流的主要周期分别为准31 a、准24 a和准25 a;阿克苏河径流变化以年代际波动为主导,而叶尔羌河、和田河呈现相反的结果。

    2019年12期 v.50;No.554 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1867K]
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  • 基于GIS与RS下的1990—2015年塔里木河流域LUCC及景观格局时空分析

    张继;龙爱华;於嘉闻;任才;苏守娟;李江;

    针对西北干旱区流域生态环境恶化、人-地关系矛盾突出等问题,以新疆塔里木河流域为例,以Landsat卫星影像为主要信息源,通过解译数据分析了研究区1990—2015年土地利用变化特征。结果表明:1990—2015年研究区土地类型变化综合动态度3.16%,土地利用格局变化明显,土地利用类型单一动态度依次为耕地(2.11%)、建设用地(0.64%)、水体(0.06%)及未利用地(0.002%),林地(-0.25%)与草地(-0.21%)面积25 a间持续减少。耕地的持续扩张导致流域内草地和水体斑块个数成倍增加,斑块破碎化程度进一步加剧:通过对遥感解译数据、公开统计面积及相关普查成果等多源数据的比较印证,得出2015年塔里木河流域较为准确的流域耕地面积37 531 km~2,25 a间流域耕地面积增加12 940.92 km~2。研究成果为未来改善流域生态环境、促进流域生态文明建设、土地资源可持续利用及其管理等决策提供基础信息支撑,对我国西北干旱区土地利用管理规划和生态环境保护具有实际意义。

    2019年12期 v.50;No.554 18-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 2820K]
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  • 基于作物水足迹的塔里木盆地水资源压力评价分析

    任才;於嘉闻;龙爱华;张继;

    针对塔里木盆地进入本世纪以来水资源压力相对较大的问题,为提出有效缓解研究区水资源压力的方法,利用研究区5个行政区域2001—2015年的气候、农业及水文数据,基于水足迹理论对研究区作物生产用水量及水资源压力时空分布特征进行了分析与评价。结果表明:研究区作物种植结构呈多样化的趋势发展,种植规模逐年增长;不同作物的生产水足迹(WF_(pro))在时空序列上均表现出了一定的差异,各地区WF_(pro)总体呈下降趋势,其中克州的综合WF_(pro)多年均值最高,为2.43 m~3/kg,喀什综合WF_(pro)最低,为1.42 m~3/kg。研究区农业生产依赖蓝水资源,蓝水比例为88.3%左右,蓝水资源压力较大,2004年后均表现为"严重短缺",多年平均蓝水资源压力指数(β_(crop-blue))为0.59;阿克苏和喀什两个地区的多年平均水资源压力指数(β_(crop))分别为0.89和0.76,是塔里木盆地水资源压力最大的两个地区,用水矛盾最为突出。因此,未来应通过适当降低红枣、棉花等高耗水经济作物的种植面积等方式优化作物种植结构,均衡调整地区间蓝水资源分配,以减轻研究区的农业生产用水压力。

    2019年12期 v.50;No.554 27-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 5185K]
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  • 基于生态足迹的塔里木河流域可持续发展研究

    刘昀东;龙爱华;张沛;

    为缓解我国干旱区经济生态转型的紧迫压力,对干旱区内陆河流域进行可持续发展评价迫在眉睫。采用生态足迹模型以及三项可持续发展能力评价指标,通过测定塔里木河流域1950—2015年承载力和生态足迹,评价其可持续性。结果表明:在历经近70 a的变化环境尤其是人类活动的高强度影响下,65 a间全流域生态足迹增大近87倍,随着时间的推移,在经历不同的发展阶段后,生态负荷逐渐增加,流域处于不可持续的赤字状态;可持续发展能力评价指标变化表明,塔里木河流域正逐渐偏离可持续性。研究成果有针对性的讨论了塔里木河流域的发展模式,并提出走降低经济发展速度但仍保持增长、减缓资源消耗与环境污染、使环境压力趋于回落发展等建议,以促进流域经济可持续发展。

    2019年12期 v.50;No.554 38-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3740K]
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  • 防-截-排系统对平原水库坝后地下水位的影响

    王琳;严新军;毛海涛;黄风;

    针对干旱区平原水库渗漏引起的坝后土壤盐渍化问题及防治措施,以恰拉水库为例,基于非饱和渗流理论,运用ABAQUS有限元软件模拟水库在不同防渗措施与截排水系统的联合作用下对坝后地下水埋深的影响。结果表明:通过"上游防渗、下游截排"的形式可以有效的降低坝后农田地下水位,防治土壤发生次生盐渍化。相比无防渗和水平铺盖措施,垂直防渗措施结合截排水系统更能有效地将下游渗流稳定区的地下水位埋深控制在2.67 m,大于周边农田的"临界埋深"(2.45 m)。防渗措施与截水沟的联合作用重点解决了坝后渗漏水的"来源"问题,而排水系统不但可以保证截水沟控渗效果的持续性,还可以解决渗漏水的"去向"问题——坝后截排水系统与农田渠系的结合使坝后渗漏水用于农田灌溉,最终实现了坝后控渗、治理土壤盐渍化体系与农田灌溉体系相结合的理念。

    2019年12期 v.50;No.554 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 3546K]
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  • 新疆水资源禀赋、开发利用现状及其长期战略对策

    克里木;姜付仁;

    利用《中国水资源及其开发利用调查评价》《新疆水资源及其可持续利用》和新疆水资源公报2012—2016年等有关统计成果,总结了新疆水资源禀赋及开发利用规律,按照水资源流域分区、行政地市分区分析了各地水资源禀赋及其开发利用规律。研究表明:新疆多年平均水资源总量为832亿m~3(1956—2000);2000年以后降水偏丰影响,2001—2017年间年均水资源量为931.9亿m~3,比多年平均多99.1亿m~3,年均偏多12%;2012—2016年供水总量总体呈下降趋势,从2012年的590.14亿m~3,下降到2016年的565.39亿m~3。建议持续推进节水型社会建设,合理确定生态环境目标,坚持生态优先,加快推进西北地区生态文明工程建设等相关长期战略对策。

    2019年12期 v.50;No.554 57-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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  • 新疆北部地区虚拟水流动研究

    雷雨;苏守娟;龙爱华;於嘉闻;谢蕾;

    水资源是人类生存和社会经济发展的重要自然资源,研究社会经济系统中虚拟水流动情况,可为水资源管理提供新的方法和手段。本文基于水资源投入产出模型,结合产业关联度、虚拟水转移量、虚拟水消费量及虚拟水贸易量等相关评价指标,从虚拟水的转移、消费和贸易三个角度分析了2012年新疆北部地区虚拟水流动情况。结果表明:2012年新疆北部地区虚拟水总量268.11亿m~3,其中农业部门占56.1%;农业部门的虚拟水转移量最多(101.73亿m~3),主要转移到与农业部门关联度较高的食品制造业和纺织业等部门;在虚拟水最终消费部门中,农村居民、城镇居民、政府部门虚拟水消费量分别占总消费量的23.2%、64.7%、12.1%;新疆北部地区虚拟水贸易处于净调出状态,净调出量为197.26亿m~3,主要调出到水资源相对丰富的广东、山东、山西、黑龙江和上海等地,其中农业部门虚拟水净调出量最高(200.50亿m~3),其余大多数部门为虚拟水净调入部门。通过对新疆北部地区虚拟水的流动情况进行量化分析,发现大量调出虚拟水加重了当地的水资源压力,本研究可为后续进一步解决当地的水资源压力提供理论支撑和参考依据。

    2019年12期 v.50;No.554 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K]
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  • 新疆南部地区虚拟水流动研究

    苏守娟;龙爱华;於嘉闻;马忠;张沛;

    虚拟水是蕴含在商品和服务中的水资源,研究虚拟水流动情况对地区水资源利用有着重要意义,本文通过研究新疆南部地区虚拟水流动情况,为后续进一步解决当地水资源问题提供理论支撑和参考依据。基于水资源投入产出模型,结合产业间虚拟水转移量、地区虚拟水消费量及区域间虚拟水贸易量等相关评价指标,从虚拟水的转移、消费和贸易三个角度分析了2012年新疆南部地区(简称南疆)虚拟水流动的情况。结果表明:2012年南疆虚拟水总量283.39亿m~3,其中农业部门占69.4%,虚拟水转移量为78.20亿m~3,主要转移到与农业部门关联度较高的食品制造业和纺织业等部门。南疆虚拟水消费总量131.78亿m~3,农村居民、城镇居民和政府部门虚拟水消费量分别占总消费量的27.3%、65.7%和7.0%。南疆虚拟水贸易处于净调出状态,净调出量171.63亿m~3,主要调出到水资源量较为丰富的广东、山东、山西、黑龙江和上海等地,其中农业部门虚拟水净调出量最高(167.33亿m~3),其余大多数部门为虚拟水净调入部门。根据研究结果可知,农业部门虚拟水的大量消耗和流出加大了南疆地区水资源压力,建议通过适当调整产业结构、加强节水力度以及合理控制虚拟水调出等方法和手段来缓解南疆地区水资源压力。

    2019年12期 v.50;No.554 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K]
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水工建筑

  • 复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

    柳莹;李江;黄涛;马军;

    汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。

    2019年12期 v.50;No.554 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K]
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  • 新疆北疆某供水渠道冻胀融沉变形性状分析

    周富强;吴艳;戴灿伟;朱明远;孟波;

    针对冻土区季节性输水渠道冻融破坏问题,选取新疆北疆某长距离供水渠道作为研究对象,开展冬季冻胀、春季融沉、通水期及停水后等四种工作状态下阴面渠坡的原位监测试验,研究分析一个完整运行周期内地层岩性为膨胀型沙质泥岩阴面渠坡法向及顺坡向变形性态,并对冻胀变形进行了数值模拟。结果表明:在冻胀期,渠坡顺坡向收缩变形0.3~6.0 mm,坡脚法向隆起变形97.9~115.6 mm;在融沉期,渠坡沿坡面向下滑移约10.0~30.0 mm,顺坡向变形较大的渠段其坡脚法向隆起变形呈增大趋势,最大隆起量为144.0 mm,顺坡向变形较小部位其坡脚法向变形呈沉陷状态,变形量约186.0 mm。通水前后,渠坡顺坡向变形增加约4.0 mm,坡脚法向已隆起部位变形量有所减少,坡脚法向沉陷部位变形增加68.4~80.8 mm。停水后,渠坡法向隆起或沉陷部位的变形不大,已发生衬砌板开裂或错台的部位的顺坡向变形进一步增加约8 mm。研究成果对该渠道工程维修提供了可靠的技术支持,具有一定参考价值。

    2019年12期 v.50;No.554 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 3465K]
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  • 气候变化下山溪性河流水库防洪减灾措施

    武清;李江;黄涛;

    近年来极端气候变化频发,引发局地短时强降雨,易造成超标洪水,严重威胁山溪性河流上的水库安全,由此而导致的大坝漫(溃)坝案例已有发生,且危害巨大,防范和化解此类重大灾害是新时期水库设计和安全运行管理的关键问题。通过归纳总结已建土石坝工程实例,认为水库漫顶溃坝风险主要来源于水文资料短缺、洪水成因复杂和突发性强,水情监测预警预报不到位,抵御超标准洪水时调洪能力有限等不利因素。因此,关注设计洪水的合理性分析及安全性评价,建立对超标准洪水的分析预测和监测预警,合理规划泄洪建筑物的规模以及抗冲结构设置,加强水库排沙预泄措施和梯级水库的联调联控等综合调洪能力的提高,提升非常情况下的应急安全管理能力等,是病险水库除险加固以及新建水库工程设计及运行管理的必需措施。

    2019年12期 v.50;No.554 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2180K]
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  • 寒旱区碾压混凝土重力坝运行性态分析

    吴艳;朱明远;周富强;美丽古丽;

    新疆北疆碾压混凝土坝是国内外在极端恶劣条件下修建的第一座百米级全断面碾压混凝土重力坝,工程已正常运行12 a,监测数据表明:坝体上部混凝土温度已接近准稳定场,腹心混凝土温度降至稳定温度场还需10~15 a;高水位运行至今,坝基及坝体水平位移均向下游移动,对比同类型工程,本工程水平位移在正常范围内。通过建立回归模型,分析得出温度及水位是影响横缝开合度及坝体水平位移的主要因素,时效位移年变幅均逐年减小,且变化速率逐渐降低,呈收敛趋势。大坝总渗流量在水位基本保持一致时逐年降低、排水孔加密后扬压力降幅明显。越冬层层间温度、渗透压力均满足规范及设计要求,新旧混凝土结合完好,工程实施的温控措施合理有效,高水位运行后,大坝是安全的,成果对严寒寒冷地区的工程设计、建设及运行管理具有重要的指导及借鉴意义。

    2019年12期 v.50;No.554 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 基于CCHE的重力沉砂池结构布置参数比选研究

    孟俊达;牧振伟;贾亚非;

    为了提高重力沉砂池水沙分离效率,对重力沉砂池相关结构参数进行优化使各项结构参数取得较优值,并研究了侧向溢流堰长度与位置对重力沉砂池最终水沙分离效率的影响,且取得较优的侧堰长度与位置。基于CCHE软件采用混合掺长紊流模型建立CCHE2D重力沉砂池数学模型,得到重力沉砂池内水流流速、泥沙沿程分布及最终水沙分离效率,在已有研究成果基础上分析得到较优的重力沉砂池侧向溢流堰长度及位置。研究结果表明:改变侧向溢流堰长度及位置可将传统重力沉砂池水沙分离效率显著提高。当溢流堰长度取4 m并向上游移动1 m时可将水沙分离效率提高至71.20%。当侧向溢流堰向上游移动一段距离可以阻挡由沉砂池末端产生回流、漩涡等流态而卷起的泥沙,避免其流向清水池,从而提高重力沉砂池水沙分离效率。移动距离不可过前,否则距离过于靠前由于沉砂池边壁的阻挡容易使沉砂池末端形成一段"死水区",使沉砂池有效沉降距离减少,从而降低重力沉砂池水沙分离效率。

    2019年12期 v.50;No.554 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2911K]
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  • 寒冷地区某渡槽裂缝成因及钢筋锈蚀对耐久性影响

    黄涛;张国新;李江;李海枫;程恒;

    北方寒冷地区某大型调水渡槽,采用大跨度三向预应力钢筋混凝土结构。在其施工建设期间,检查已建渡槽槽墙表面有竖向长裂缝、流白膏、碱蚀渗水的现象,敲击墙面内部有空鼓声音。为了研究上述问题,采用理论分析、数值计算方法,从预应力张拉、积水冻胀、环境温度等方面考虑,分析表明槽墙表面裂缝和内部空鼓缝是积水冻胀造成的。非线性有限元精细模型计算和钢筋锈蚀耐久性分析结果表明:(1)冻胀量达到0.4%时,管周边出现纵向拉裂缝,当冻胀量达到1%时,表面开始出现竖向裂缝,冻胀量达到3%时,表面形成长裂缝,内部空鼓缝贯通;(2)灌浆孔道有空气和积水恶劣工况下,预应力钢筋发生锈蚀,速率达到0.102 mm/a;空鼓缝深度8 cm且管内破裂进水,其锈蚀速率为0.024 mm/a,15 a后其重量损失率即可达6%;当空鼓缝深小于8 cm时,10 a后竖向普通钢筋的锈蚀将致槽墙生成新的锈胀裂缝。建议对渡槽进行二次灌浆并控制好灌浆质量及做好保温和防水措施,防范渡槽产生新裂缝。

    2019年12期 v.50;No.554 120-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 5234K]
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  • 阿尔塔什水利枢纽工程混凝土面板堆石坝抗震工程措施及静、动力有限元计算分析

    吴俊杰;

    鉴于强震区200 m级超高混凝土面板堆石坝所面临的变形控制难、坝体抗震等级高、砂砾石覆盖层深厚等诸多设计难点,结合阿尔塔什混凝土面板堆石坝坝体结构、坝壳料设计,借鉴已建工程经验提出抗震工程措施。通过建立坝体、覆盖层的三维有限元模型,堆石料静力本构分析采用邓肯张E-B模型,动力本构分析采用等效黏弹性模型,分析了考虑抗震工程措施的坝体抗震能力。结果表明:坝体在竣工期、正常运行期、正常运行+地震三个工况下的变形规律合理。混凝土防渗墙和面板结构中最大拉、压应力均可满足所选混凝土材料的规范要求。坝顶下游坝坡设置浆砌块石护坡后可有效减弱该区域局部动力剪切破坏和浅层滑移。坝顶上、下游边坡布置阻滑钢筋网以及适当提高填筑料的相对紧密度、孔隙率,可以有效提高大坝坝坡的抗震稳定性和坝体抗震能力。研究成果以期为今后300 m级面板堆石坝工程设计上提供借鉴。

    2019年12期 v.50;No.554 130-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 3330K]
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  • 长距离输水工程采用大口径PCCP管的安全防护对策

    杨辉琴;

    针对输水管道工程中PCCP管材爆管事故引发对PCCP管耐久性的担忧,对相关管道爆管案例进行了归纳研究,结果表明爆管的主因是预应力钢丝断丝。微观分析可知钢丝断丝是由于快拉拔引起晶格缺陷、阴极保护过负、氢脆等因素导致;宏观分析其原因是由于砂浆保护层开裂、有效外防护缺失导致钢丝腐蚀破坏。通过对比研究国内外有关规范差异、管材设计考虑的内外服役环境、管芯混凝土和砂浆制造工艺,以及已建工程不同外防护效果等方面,提出了PCCP管道安全防护对策如下:(1)标准规范需细化和设计优化;(2)提高管芯质量和改进砂浆工艺;(3)做好有效外防护,如三油两布和适宜厚度的环氧煤沥青涂层措施;(4)慎重选择阴极保护等措施,由此可提高PCCP管道的承载力和耐久性。与此同时,还需做好运行监测和检测,并及时进行管道修补及换管工作,从而降低爆管风险。

    2019年12期 v.50;No.554 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 3847K]
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工程施工

  • 超长深埋隧洞施工布置方案研究

    李颖;齐江鹏;陈园;李文新;

    针对新疆某大规模输水工程无压输水隧洞地质条件复杂、施工通道布置条件差等问题,在总结国内外地下隧洞施工能力、相关控制指标和设备制造水平现状,分析各种施工方法特点、设备能力水平和施工风险的基础上,结合本工程建设条件确定该隧洞的施工布置原则。据此拟定隧洞施工段落划分、施工通道布置,明确主洞及支洞的布置特性。最终确定本工程隧洞共布置17条施工支洞,其中TBM施工段布置11条,钻爆法施工段布置6条,单台TBM掘进长度18~23.64 km,独头一次掘进最长距离20.67 km。隧洞开工至今施工基本顺利,施工布置方案的合理性处于检验阶段,可对超长深埋隧洞施工布置原则的确定及施工布置设计的思路提供参考。

    2019年12期 v.50;No.554 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 6013K]
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工程基础

  • 深厚覆盖层上超深防渗墙细部设计问题探讨

    徐燕;李江;黄涛;郭大海;

    超深防渗墙细部设计是深厚覆盖层上修建土石坝防渗处理的关键性问题。为此,在归纳总结国内外已建工程中超深覆盖层上防渗墙设计和建设经验的基础上,提出坝基防渗墙的设计中几点需要关注的问题,包括采用刚性墙还是塑性墙问题、防渗墙上下游侧的处理问题、封闭式防渗墙入岩深度问题、防渗墙顶部是否布设钢筋问题。针对这些问题在设计中需要注意以下几方面:(1)应根据数值计算的应力和变形指标确定钢塑性选择标准,加大研究塑性混凝土墙并推广应用;(2)结合有限元数值计算,分析防渗墙顶部一定范围内与两侧覆盖层之间的应力状况,评价防渗墙的上下游设置固结灌浆的必要性;(3)入岩深度的确定要结合岩石的坚硬完整性或岩石的破碎程度考虑;(4)防渗墙应力指标作为防渗墙顶部墙内特定范围内是否设置钢筋笼的标准。

    2019年12期 v.50;No.554 151-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
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水力学

  • 大表面负荷下斜板体型对沉砂池沉降特性影响试验

    赵法鑫;王元;李琳;金杰骏;汪志胜;马艺轩;

    通过系统试验分别对布置普通斜板、翼片式斜板和无斜板时的矩形沉砂池在表面负荷为5.6~88 m~3/h·m~2共计12个工况下的沉降特性开展研究。试验分别选用了中值粒径为0.089 mm、不均匀系数为4.01、密度为2.45 t/m~3的天然沙和均一粒径为0.8~1.2 mm、密度为1.35 t/m~3的模型沙(核桃沙)进行试验。结果表明,在表面负荷小于80 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池受颗粒物理性质如密度、粒径和黏性的影响较小,其翼片槽间特有的涡流区和环流区使其截砂率均高于普通斜板和无斜板沉砂池。当表面负荷为48 m~3/h·m~2与56 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池的优势最为突出,截砂率高于其他二者约15%~20%。当表面负荷高于80 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池内的副流流速随主流流速增大,阻碍了颗粒沉降,三种沉砂池的截砂率基本相同。随表面负荷的增大,各个沉砂池的二次悬浮逃逸出的沙量随之增多,在表面负荷小于48 m~3/h·m~2时,普通沉砂池的逃逸量约是普通斜板与翼片式斜板沉砂池的1.5倍。当表面负荷大于56 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池的逃逸量仅约为其他两沉砂池的60%。

    2019年12期 v.50;No.554 157-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 5643K]
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水环境与水生态

  • 基于生态文明视角的典型干旱区流域水资源污染损失测算研究——以新疆区域为例

    吴旭;朱美玲;

    为促进新疆社会经济与水资源环境协调发展,对水资源污染损失进行经济核算,从而为政府制定区域经济发展规划及重大项目的实施提供科学决策依据。研究方法采用模糊综合评价法,选择7个社会经济活动较为频繁的典型流域,结合调查的不同流域5类水质标准数据进行具体评价。评价结果表明,2015年新疆水资源污染经济损失为175.79亿元,占当年新疆GDP总量的1.89%,相对于全国各省(自治区)水污染经济损失情况处于中等偏下水平。调查的7个流域普遍存在水资源污染情况,形成水资源污染的主观原因包括城市排污、农业排污、生活排污等,客观原因为水污染处理能力不足。亟需从产业结构调整、非点源污染治理及加强水污染处理能力等方面进行流域水资源污染综合治理。

    2019年12期 v.50;No.554 164-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 近16年来新疆内陆河区生态耗水及其变化分析

    龙爱华;魏潇娜;张继;海洋;刘静;王燕云;於嘉闻;

    在分析新疆生态需(用)水研究相关进展、阐述新疆内陆河区水与生态环境特征的基础上,依据水量平衡原理,结合逐年出版的水资源公报信息与相关研究成果,逐年定量研究了新疆内陆河地区进入21世纪来的生态耗水量及被挤占量,分析了研究区生态耗水量变化的主要原因。研究结果表明,2001—2016年新疆内陆河区虽适逢丰水期,但生态耗水总量并未相应显著增加,年均仅307.1×10~8 m~3,生态用水被挤占趋势日趋严重;不断增长的农业灌溉规模是新疆内陆河地区生态用水难以保障、生态环境恶化甚至部分区域生态危机一触即发的首要原因。因此,适当控制农业规模、调整用水结构、强化政府监管、建立健全生态用水长效保障机制,是当前形势下新疆生态文明建设努力的方向。

    2019年12期 v.50;No.554 170-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K]
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水工材料

  • 基于全级配试件性能的大坝混凝土抗裂性分析

    古丽娜;田军涛;孔祥芝;冯启;

    为了解大坝实体混凝土的抗裂特性,系统测试了分别用灰岩和花岗岩人工骨料制备的全级配混凝土(最大骨料粒径为150 mm)的力学性能、变形性能和热学性能,基于上述性能计算分析了全级配混凝土的抗裂指数,并与湿筛二级配混凝土(最大骨料粒径为40 mm)进行了对比分析。试验结果显示,全级配混凝土各项性能与湿筛二级配混凝土性能之间存在一定的比例关系:7~180 d龄期,抗压强度比在0.85~1.16之间,轴向抗拉强度比在0.49~0.70之间、极限拉伸值比在0.60~0.83之间。计算结果显示,不考虑干燥收缩作用,灰岩骨料、花岗岩骨料全级配混凝土的抗裂指数分别在0.79~1.17之间和0.53~0.75之间,高于湿筛二级配混凝土的抗裂指数。研究结果表明,由于全级配混凝土中骨料的体积比大于80%,骨料岩性、物理性能对混凝土极限拉伸值、徐变、热膨胀系数等性能起决定作用,因此对混凝土抗裂性能具有重要影响,灰岩骨料混凝土的抗裂指数高于花岗岩骨料混凝土,抗裂性能更好。

    2019年12期 v.50;No.554 178-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2882K]
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  • SK单组分聚脲在水利水电工程中的应用进展

    买买提·艾海提;马宇;桑亮;

    针对水工建筑物混凝土裂缝渗漏、碳化、冻融剥蚀、钢筋锈蚀等劣化问题,通过SK单组分聚脲性能研究,在以往大面积防渗和耐久性防护工程应用基础上,结合不同工程领域和技术特点,对SK单组分聚脲技术进行工程应用研究。结果表明:(1)SK单组分聚脲作为一种综合性能优异、耐磨损、耐冲刷、施工简单方便的新型高分子环保型防护涂层材料,适用于处理面板伸缩缝和接缝防渗、泄洪建筑物抗冲磨防护、混凝土结构耐久性防护、混凝土裂缝防渗封闭等问题;(2)由于该材料具有良好的低温柔性且耐候性强,能够适用于我国北方寒冷地区水工建筑物混凝土修补防护处理工程;(3)SK单组分聚脲技术应用在输水工程中,可有效降低过水建筑物表面糙率,大幅度提高工程运行效益。

    2019年12期 v.50;No.554 184-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 11688K]
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农村水利

  • 基于LP-PSO的塔里木河流域农业种植结构优化研究

    王燕云;龙爱华;向立云;於嘉闻;苏守娟;

    依据"适水发展"的水土资源配置原则,以最严格水资源管理制度的总水量作为控制线,考虑粮食安全,以经济产出效益最优为目标,基于线性规划和粒子群算法(Linear Programming and Particle Swarm Optimization,简称LP-PSO)构建种植结构优化模型,引入水土资源互动耦合指数对模型优化结果进行评价,并以塔里木河流域为例进行模型应用。研究结果表明:(1)基于LP-PSO算法的种植结构优化模型,搜索结果较优,可为相关部门指导种植业结构调整提供技术支撑和理论依据;(2)为进一步实现塔里木河流域种植结构优化,宜压减棉花、枣、小麦等作物种植比例,增加甜菜、大豆、苹果、稻谷等作物种植比例;(3)在没有额外水源及基于现有的"三条红线"用水总量控制约束下,流域到2020年可承载的最优灌溉面积约为240万hm~2,届时"退地"规模将超过110万hm~2,各方面压力较大,因此宜放宽对塔里木河流域2020年的最严格水资源管理制度控制指标考核,而以2030年作为种植业规模调整的最终目标,通过15年左右的时间逐步实现。

    2019年12期 v.50;No.554 191-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K]
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  • 《水利水电技术》2019年总目次

    <正>~~

    2019年12期 v.50;No.554 199-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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  • 生态学视角下水利工程建设与管理研究——评《生态水利工程学》

    李敏欣;包耘;

    <正>近年来,随着人们对自然生态认识观念的不断转变,认为水利工程建设与生态环境保护相结合是时代发展的必然趋势,因此生态水利工程学顺应而生,是一门顺应时代发展的综合性学科,不仅能够满足人们对防洪、灌溉、供水、航运、发电等水资源需求,还能满足整个生态系统的健康发展需求,充分表示了该学科在涵盖水利工程学原理的同时,又包含了生态学原理。就目前而言,我国生态水利工程建设水平与其他发达国家相比,存在明显差异性,所以我国在发展生态水利工程时需借鉴其他国家的经验和技术,再根据我国实际情况发展水利工程建筑和管理。在此背景下,由董哲仁编著的《生态水利工程学》(中国水利水电出版社,2019年

    2019年12期 v.50;No.554 208页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 贯流式水轮机与冲击式水轮机特点分析——评《水电站动力设备》

    李爱民;

    <正>随着社会的全面发展和现代化建设进程的加快,电力行业发展取得了显著的成效,其中水电是电力生产的重要组成,为电力资源贡献了不可忽视的作用。在当今社会发展下,低水头水电资源的开发,已成为一个新的投资热点,其开发地点通常位于平原和合谷地区,具有经济发达等特点,为了兼顾生态保护和减少交通设施的淹没,以径流式电站建设为主,但对水轮机的选择存在疑问。经研究发现,水电站想要维持正常运行,水轮机必不可少,是一种流体机械,能够将水能转化为机械功,依照其原理的不同可分为两种类型,其一为冲击式水轮机,包含水斗式、双击式、斜击式,

    2019年12期 v.50;No.554 209页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K]
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  • 水利工程中混泥土建筑物施工研究——评《水利工程施工》

    刘宁;

    <正>水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境修建的各项工程建设的总称,具有工序多、周期长、施工条件复杂、技术要求高等特点。近年来,随着我国水利工程数量的不断增加,水利工程规模的不断扩大,人们对水利工程质量和安全提出了更高要求。对此,如何保证水利工程施工质量是当前水利工程建设过程中需要重点考虑的问题。混凝土建筑物施工作为水利工程施工过程中一个重要的环节,其性能的好坏将直接影响到水利工程的整体质量和使用年限,因此,为了更好地保证水利工程整体质量和效率,就必须做好混凝土建筑物施工。马振宇、贾丽炯主编的《水利工程施

    2019年12期 v.50;No.554 210页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
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  • 水利工程中混凝土施工技术的应用研究——评《水利工程管理与施工技术》

    张鹏;

    <正>"混凝土"在人类社会现代化发展历程中扮演着重要角色,随着科技的发展,混凝土逐渐脱离了单纯的建筑材料范围,成为推动水利工程发展必不可少的力量。而所谓的"水利工程施工",是按照设计提出的工程结构、数量、质量、进度及造价等要求修建水利工程的工作,其中水利工程的正确使用,不仅能够合理运用水资源,还能充分发挥其环境保护、防洪灌溉等效益。实现水利工程健康发展关键在于做好水利工程的管理与施工,其中混凝土的施工与管理是重中之重。王海雷、王力、李忠才主编的《水利工程管理与施工技术》(九州出版社、2018年4月版)一书,从教育需求和应用需求相统一的角度出发,结合国家水利工程管理标准与施工标准,

    2019年12期 v.50;No.554 211页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
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  • 首届中国节水论坛在北京成功举办

    <正>70年,中国节水事业栉风沐雨、坚定前行。70年,中国节水事业走出了一条绿色生态发展之路。2019年12月8日上午9时,首届"中国节水论坛"在北京会议中心隆重召开。本次论坛由中国农工民主党中央委员会、中国水利水电科学研究院及大禹节水集团股份有限公司等单位共同主办,全国节约用水办公室为本次论坛的唯一支持单位。全国政协副主席、农工党中央常务副主席何维,水利部党组书记、部长鄂竟平出席论坛并致辞。

    2019年12期 v.50;No.554 212页 [查看摘要][在线阅读][下载 87K]
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