期刊简介
期刊名称： 水利水电技术（中英文）
出版周期： 月刊（每月20日出版）
主管部门： 中华人民共和国水利部
主办单位： 水利部发展研究中心
电话： 010-63205981
Email： 13941816@qq.com
国内统一刊号(CN)： 10-1746/TV
国际标准刊号(ISSN)：1000-0860
收录情况
期刊动态
审稿周期总平均不超过1个月——《水利水电技术（中英文）》的审稿周期和发表方式介绍
《水利水电技术（中英文）》“深海水下技术与环境响应机制”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“气候变化驱动下干旱的多尺度响应机制与韧性适应路径”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“月球水资源勘探开发”专刊（专栏）征稿函
【征稿启事】《水利水电技术（中英文）》“水利新质生产力驱动下的水生态修复技术创新”专栏征稿函
邀请广大博士生和博士后担任《水利水电技术（中英文）》审稿专家
《水利水电技术（中英文）》“变化环境下青藏高原水资源与生态系统演变机制及调控研究”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》 “城市水循环过程解析与水质安全保障”专栏征稿函
more..网络首发
台风降水的WRF模拟:以福建省杜苏芮台风为例（英文）
吴静雯;颜悠逸;殷方旭;游介文;庄瑶;官晓军;姜立智;高路;【目的】基于WRF模式模拟并评估超强台风杜苏芮在福建省造成的降水事件,为中国东南沿海地区的台风降水模拟和预报提供参考依据。【方法】基于新一代中尺度数值天气预报模式WRF V4.3(The Weather Research and Forecasting Model)模拟了2023年杜苏芮台风在福建省造成的降水事件,并利用86个气象站的逐小时降水观测记录,使用相关系数R、均方根误差RMSE、平均绝对误差M AE、公平威胁评分ETS、命中率POD和误报率FAR等6个指标评估WRF模拟台风降水的性能。【结果】结果表明:(1)WRF模式有效地捕捉了杜苏芮台风期间降水的时空演变特征,2023年7月27日至29日期间降水强度呈现逐步增加的趋势,最大降水量集中在福建省北部和东部沿海区域。(2)R、 RMSE和MAE指标的结果存在差异,最大误差出现在莆田市,福建西南部的误差较小。6个指标的评估结果表明,相较于小时、三小时、六小时和十二小时降水,WRF模型对日降水的模拟表现最好。(3)WRF模式通过R95p指数能够捕捉到极端降水的总体空间分布,但在某些沿海区域高估了极端降水的强度。(4)尽管WRF模式能够正确识别出福建沿海地区是受灾最严重的区域,但未能精确模拟出降水空间分布和强度,模拟的降水中心与观测中心存在一定偏差。【结论】尽管WRF模式的模拟结果低估了逐小时降水量,但它捕捉到了杜苏芮台风期间福建省降水的时间演变和空间格局。WRF模式基本再现了福建省中部的暴雨中心,日降水总量峰值高达350 mm,凸显了杜苏芮台风引发的极端降水的严重性。
[下载次数： 445 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 73 ] HTML PDF 引用本文
鄱阳湖流域水旱灾害对气候变化的响应
傅静;胡振鹏;李国文;【目的】气候变暖将影响水旱灾害的发生频率和强度，研究鄱阳湖流域洪水、干旱灾害发生频率和强度对气候变暖的响应。【方法】构建包括流域降水量以及长江流量等主要致灾因素在内的水旱灾害强度数学模型，计算1960—2022年鄱阳湖流域夏季洪水、春季和夏季干旱灾害强度；比较气候变暖前后水旱灾害发生频率与强度；认识水旱灾害对气候变化的响应情况。【结果】1996年以后鄱阳湖流域气候变暖，丰水期降水与地表径流减少1.9%～5.1%、枯水期增加1.1%～9.1%;气候变暖对夏季洪水与春季干旱发生频率和强度影响有限，但显著增加了夏季干旱发生频率和灾害强度，发生频率由变暖前的16%,增加到变暖后的28%。【结论】鄱阳湖流域水旱灾害强度模型求解结果符合客观实际，水旱灾害发生时间、强度与记载的实际灾情基本一致，模型具有一定科学价值，结果较为可信。如果水旱灾害强度等级阈值采用统计学方法确定，将有助于模型应用推广。
气候变化下长江黄河上游源区径流丰枯遭遇研究
张佳悦;周毓彦;鲁帆;冯杰;刘建伟;薛伟;燕玉亮;张楚楚;【目的】长江黄河上游源区位于青藏高原东部，是其主要产水区和水源涵养区，分析气候变化对位于该区域的跨流域调水工程水源区和受水区来水丰枯遭遇概率影响，进而对提高工程规划设计与调度运行的效益提供理论支撑。【方法】利用二维Copula函数构建了径流丰枯遭遇概率计算模型，分析了过去40年长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的特征。利用分布式水文模型与气候模式，预估了到本世纪中和到21世纪末长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的变化趋势及利于调水概率对气候变化的响应特征。【结果】研究区流域历史期(1978—2020年)年径流量总体呈增加趋势，夏秋两季径流量波动较大(-3.29～11.78 m3·s-1·a-1),具有明显季节特征，其中金沙江流域夏秋径流量增加速率最大，总体高于黄河源径流量变化趋势(-2.3～0.73 m3·s-1·a-1),符合调水需求。年尺度、汛期尺度径流量丰枯同步频率总体上大于丰枯异步频率，非汛期尺度则小于异步频率，利于调水概率均在68%～75%间，保障了供水的可能性。未来整体上年、汛期利于调水概率总体上高于历史时期(3.53%～5.44%),非汛期尺度SSP245预估期、SSP585近期利于调水概率则低于历史期(-1.57%～-0.91%)。【结论】从SSP245情景过渡到SSP585情景，径流量丰枯异步概率逐渐增大，说明未来极端气候条件下可能导致水资源空间分布差异性变大，时空差异更加明显。平均利于调水概率在71.2%～73.2%,能进行补偿调度的概率较大，对南水北调西线工程的实施是非常有利的，且可在不同时间阶段汛期、非汛期进行补偿调水。
[下载次数： 1,179 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 56 ] HTML PDF 引用本文
合肥市21·7暴雨水汽输送过程与特征解析
陈镜元;刘晓东;郭园;霍云超;章数语;王雪妮;高学睿;【目的】全球气候变化的背景下，气候变率陡增，极端事件频发，对人民生命财产和社会经济健康发展带来巨大威胁。2021年安徽省梅雨期平均降雨量317 mm,较常年同期偏丰近三成。为分析暴雨水汽输送场，揭示其发展过程特征。【方法】基于拉格朗日混合单粒子轨迹模型(HYSPLIT)计算了2021年7月合肥市董铺、大房郢水库流域场次降雨期间水汽输送轨迹。【结果】结果显示：降雨量空间分布不均匀，平均降雨量为306.6 mm,刘庙站的降雨量最高(356.5 mm),而最低的是沈油坊站(228.5 mm);不同高度层的水汽输送轨迹特征存在差异，925 hPa有西太平洋的东南路径、孟加拉湾的西南路径、中国南海的南向路径，对应的水汽贡献率分别为44.4%、43.8%、11.8%;850 hPa有西太平洋路径和孟加拉湾路径，分别为26.3%、73.7%;700 hPa有西太平洋路径、印度洋的西南路径、青藏高原的西向路径，分别为17.1%、77.9%、5.0%;随着水汽轨迹模拟的初始高度增加，水汽轨迹数目的空间分布表现为西多东少，且温度和比湿度在输送过程中均发生了增加(减少)。【结论】2021年7月合肥市董铺、大房郢水库流域场次降雨在不同高度层上的水汽均主要来源于海洋通道，尤其是来自西太平洋、孟加拉湾和印度洋的水汽贡献为主。而在850 hPa高度层上，出现了非常强烈的水汽辐合带，为局部短时强降雨供应着充沛的水汽。
闽江流域极端降水时空演变特征及气候影响因子
崔洪铭;刘梅冰;甘贝贝;陈兴伟;陈莹;高路;邓海军;【目的】全球气候变暖导致区域水文循环过程加快，极端降水事件的发生频率和强度也随之增加，闽江流域作为我国东南沿海的重要流域，研究流域内极端降水时空演变对流域内洪涝灾害防治有重要意义。【方法】基于闽江流域29个气象站点的逐日降水资料，选取9种极端降水指数，采用Mann-Kendall趋势分析、Sens’s斜率估计和Morlet小波分析等方法，分析了闽江流域极端降水的时空演变和周期性特征，进一步探讨了大气环流因子对极端降水的影响。【结果】结果显示：1962—2021年间，年降水总量(PRCPTOT)、最大1 d降水量(Rx1day)、最大连续5 d降水量(Rx5day)、极端强降水量(R99p)和大雨以上日数(R25mm)呈不显著上升趋势；极端降水量(R95p)、日降水强度(SDII)和暴雨以上日数(R50mm)的上升趋势达到显著性水平(P<0.05),增长率分别达到20.48 mm/10 a、0.22 mm·d-1/10 a和0.28/10 a;连续降水日数(CWD)呈不显著下降趋势(-0.14 d/10 a)。PRCPTOT、R25mm和R50mm等指标整体呈现从东南部沿海向西北部山区递增的趋势，Rx1day、Rx5day、R95p和R99p等低值区主要位于流域中部，高值区集中在西北部及东南部沿海地区，CWD高值区主要分布在流域西南部；所有站点的SDII呈上升趋势，4个站点显著上升，主要位于流域西北部和东南沿海。极端降水指数存在两种不同时间尺度的周期特征。当年的大气环流因子EASMI、GMLOT和Nino3.4对极端降水的影响均达到显著性水平(P<0.01)。【结论】结果表明：近60年来，闽江流域极端降水强度和频率呈增加趋势，持续性降雨减少，极端降水从长历时低强度向短历时高强度演变；极端降水高值区主要位于西北武夷山脉、南部戴云山脉九仙山以及东部沿海长乐一带。极端降水指数存在6～8年、45～56年等2种时间尺度的周期性，2000年后流域极端降水在短周期尺度震荡交替更加频繁。NAO、GMLOT和Nino3.4对极端降水的影响具有滞后性，全球温度升高是闽江流域极端降水量增加、连续性降水减少的重要因素。
基于分类递归特征消除法-随机森林优化算法的山洪灾害风险模拟技术
张晓蕾;秦瑞华;姚秋玲;董长奇;刘荣华;【目的】山洪灾害给人类社会带来严重的经济损失和人员伤亡，因此科学识别、评估山洪灾害风险是亟待解决的科学问题。旨在通过耦合特征选择和随机森林算法提高山洪灾害风险预测的准确性，为灾害预警提供科学依据。【方法】选取17个与山洪灾害发生相关的特征因子，提出了耦合分类递归特征消除法(Classified Recursive Feature Elimination, RFE-class)和随机森林优化算法的特征选择技术，识别山洪灾害风险模拟最优特征组合。【结果】研究结果表明，采用分类递归特征法获得的最佳特征组合可以显著提高随机森林模型的预测性能，ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线值达到了94.7%,相比单独使用随机森林算法精度提升了约5%。【结论】福建省山洪灾害高风险区域主要分布在武夷山脉、戴云山和玳瑁山区，涉及面积4.9万km2,影响人口2 700万人口。
基于PatchTST的地下水位预测模型
程帅;张娟;杨默远;黄俊雄;和继军;于帅;马志军;【目的】准确、快速的预测地下水水位动态变化特征，对地下水科学管控尤为重要，但针对多因素影响下的地下水位中长期预测研究较少。【方法】为提高地下水位中长期预测能力，构建了一种基于PatchTST的多变量地下水位中长期预测模型(PatchTST-GWL),利用互相关函数分析了地下水开采量、地表补水量、降雨量、侧向补给等影响因素间的多元相关性及地下水水位变化的滞后性，对北京市西郊地区4眼典型浅层监测井地下水水位进行了中长期预测，采用纳什系数(NSE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)评估了模型性能及准确性，并基于控制变量法分析了模型可解释性。【结果】结果显示：随着预测期增加，PatchTST-GWL模型预测精度逐渐提升，各监测井90 d、180 d预测期地下水水位模拟结果NSE系数均提升至0.9以上，MAE、MSE、RMSE较Attention-Bi-LSTM、SVM常用深度学习模型降低10%～80%。【结论】PatchTST-GWL模型对中长期地下水水位预测性能优势明显，模型通过引入互相关函数计算地下水开采、降雨、地表补水、侧向补给变化过程对地下水水位变化过程影响的滞后期，有效提升了模型预测精度，同时模型预测结果与各影响因子变化的响应规律符合客观物理规律，呈现出较好的可解释性。该模型可准确、快速的进行地下水水位预测，为科学评估与合理利用地下水提供有效支撑。
鄂尔多斯市用水结构演变及驱动因素分析
张颖;宋晓猛;王小军;刘平;马红丽;【目的】区域用水结构演变分析及驱动因子识别对于制定水资源综合利用规划具有重要实践意义。【方法】本文以鄂尔多斯市为例，运用信息熵及重心迁移模型分析区域用水结构变化特征，利用对数平均迪氏指数(LMDI)分解模型识别当地用水结构演变的关键驱动因素。【结果】结果表明：(1)中心城区和准格尔旗分别以生活、工业用水量为主导，其他旗区农业用水占比较大，用水总量与农业用水量重心位于杭锦旗，工业、生活和生态用水量重心近年来位于伊金霍洛旗；(2)鄂尔多斯市2007—2023年用水结构总体平稳，均衡度空间呈现从中心城区向四周递减趋势，中心城区用水结构具有极强的稳定性，而农业用水为主导的区域用水系统均衡性较差；(3)社会经济发展、科技进步和生态环境是影响鄂尔多斯市用水结构的主要驱动因素，其中城镇常住人口可支配收入、工业生产总值、万元GDP用水量和人均公园绿地面积是影响用水结构的主要驱动因子。【结论】快速城镇化发展与产业结构调整促使城市用水结构演变，因此，推进城镇化建设、优化工业产业结构、深度节水控水和生态保护修复是促进鄂尔多斯市用水结构均衡化的有效策略。
基于系统动力学模型的泰安市水资源承载力“四水四定”分析
杜新龙;潘慧民;王红瑞;门宝辉;【目的】“四水四定”是十六字治水思路的具体体现，以“四水四定”为具体目标，研究缺水地区的水资源未来承载状态变化趋势进而有针对性地制定相关政策、规划对其进行干预和调控是当前水资源规划管理的前沿性议题。【方法】建立系统动力学模型探索泰安市水资源整体承载状况的时空演变规律，并在此基础上引入“四水四定”水资源承载模型进行南水北调东线二期工程生效前后泰安市城、地、人、产承载状况分析。【结果】结果显示：2035年泰安市人口总数将超载92万人，城市建成区面积超载7 267 hm2,耕地灌溉面积超载4.19万hm2,工业增加值超载339.9亿元。【结论】结果表明未来主要受产业发展制约，2017年后泰安市水资源承载指数表现出持续加重态势，面临水资源超载的风险；各区县水资源承载状况空间差异性明显，南水北调东线二期工程的生效一定程度上可改善泰安市水资源承载状况，但无法从根本上改变水资源超载问题；不考虑用水优先级情况下泰安市快速增长的工业用水可能挤压其他用水户空间，导致城、地、人、产出现不同程度超载问题。本结论可为泰安市未来水资源规划管理相关政策制定提供参考。
SNMR横向梯度线圈装置对不同含水层的响应信号特征研究
钱伦;潘剑伟;何胜;杨晨;槐玉鹿;李涛;刘懿;石燕辉;【目的】地面核磁共振(SNMR)找水方法是一种极具发展潜力并且探测效果极佳的地下水探测方法，而传统的地面核磁共振工作方法是利用收发共圈装置激发并接收一组信号来对地下水进行探测，为丰富SNMR的工作模式并提高SNMR方法探测地下水的精度。【方法】通过对SNMR横向梯度线圈装置在地下水探测中的信号特征进行模拟分析，并以天门汉江江滩的场地试验进行验证。【结果】发现横向梯度线圈装置的响应信号与含水量、含水层厚度近似呈正相关关系，与含水层深度近似呈负相关关系。对横向梯度线圈差值分析表明，横向梯度线圈的信号差值零值的出现及其信号峰值所对应的脉冲矩大小可定性反映含水层的深浅。同时，将梯度信号差值与原线圈信号进行联合反演，可以有效提高SNMR方法的反演精度。【结论】说明运用SNMR横向梯度线圈装置来提高探测地下水的准确性是行之有效的。
土石坝防渗系统土工膜缺陷等效处理方法及严重缺陷致溃研究
杨钟宇;龚赐缘;姓海涛;吕慧;【目的】土工膜缺陷是导致大坝溃决的一个潜在影响因素，然而在有限元计算中如何对土工膜缺陷进行准确地模拟以及土工膜缺陷对溃坝的影响至今尚未有定论。【方法】为精确模拟土工膜缺陷，利用有限元计算软件对土工膜缺陷的不同模拟方式以及因土工膜缺陷诱发的溃坝效应进行了探究，分别开展了土工膜完好、土工膜真实缺陷和土工膜等效缺陷三种工况的渗流、稳定性态以及不同溃口深度下的溃坝效应的模拟计算工作。【结果】研究表明：土工膜缺陷的产生会显著抬升坝体浸润线，降低下游坡安全系数，10 cm的土工膜缺陷需将其渗透系数扩大108倍进行等效模拟。此外，较大面积的土工膜缺陷会诱发大坝溃口的形成，而不同的大坝溃口深度对下游的危害程度不同。溃口深度分别为9.0 m、15.0 m和21.5 m时，水流大概到达距离坝脚300 m、300 m和350 m处，此三种溃口深度下对应的溃坝水流压力最大值分别可达297.8 kPa、315.3 kPa和351.38 kPa,溃坝水流速度最大值分别可达21.3 m/s、20.7 m/s和20.3 m/s,溃口处流量分别为2.628×103 m3/s, 6.240×103 m3/s和12.040×103 m3/s。【结论】修订后的土工膜缺陷模拟等效渗透系数能更加准确地反映土工膜真实缺陷情况；此外，土工膜缺陷存在情况下的溃口深度对溃坝动力特征的研究结果，可加强施工过程中对土工膜保护的重视。
侧式进水口吸气漩涡的控制机制及消涡规律研究
余凯文;韩昌海;韩康;石俊峰;粟一帆;【目的】在水利工程中，漩涡问题不容忽视，会降低枢纽的泄流能力、恶化水流流态、增大水头损失等，危及建筑物的运行安全。为降低侧式进水口漩涡的潜在风险，提出合理的消涡方案，【方法】以侧式进水口为研究主体，以吸气漩涡为对象，通过物理模型试验研究了单层、双层消涡梁的消涡特性和消涡规律。【结果】结果显示：消涡梁主要是通过减小漩涡区的切向流速V_θ和径向流速Vr,从而减弱进水口前水流表面环量，实现消除进水口吸气漩涡的目的。对于单层消涡梁，减小消涡梁的相对间距∑Δl/l或增大消涡梁安装高度he/D可提高消涡梁的消涡效果，较未布置消涡梁方案(∑Δl/l=1.000),∑Δl/l=0.357下漩涡的强度减小了约80.0%;较消涡梁安装在进水口顶部(he/D=0.00)方案，当消涡梁的安装高度提升为he/D=0.40,漩涡强度减小了约78.8%。对于双层消涡梁，当双层消涡梁采用横、纵梁布置时，将纵梁间距由∑ΔL/Lz=0.710减小至∑ΔL/Lz=0.310时，漩涡强度可减小约70.0%;当双层消涡梁均采用消涡横梁时，较V型布置、阶梯立式布置，采用交叉布置时消涡效果最好。【结论】消涡梁的间距、安装高度、布置方式等对消涡特性影响显著，通过该研究对消涡梁的消涡规律有了进一步认知，可为今后侧式进水口漩涡问题的解决提供参考。
抽蓄机组轴系结构单元选取对模态分析的影响
李晓波;段学友;贾斌;汤嘉伟;杜贻钊;郑源;阚阚;【目的】抽水蓄能机组安全稳定运行和轴系无共振发生是抽水蓄能电站有效支撑新型电力系统调节需求的重要保证。【方法】针对抽水蓄能电站中机组轴系选取不同结构单元开展模态特性研究，基于有限元方法，选取400.0～3 000.0 r/min的6种旋转速度工况，对比分析独立水轮机转轮、水轮机转轮-轴、水轮机转轮-轴-发电机转子三种结构单元的6阶激振频率与振型。【结果】结果表明：对于不同结构单元，部件的固有频率与振型均不相同，但不同的结构下亦会出现相同的振型；独立水轮机转轮结构的6阶固有频率最大，且没有出现临界转速；转轮-轴-转子结构的6阶固有频率最小，且在前2阶模态中出现临界转速。对水泵水轮机旋转部件进行模态分析时，第1阶和第2阶模态均出现了临界转速，大小分别为1 387.1 r/min和2 164.0 r/min;而仅考虑水泵水轮机转轮和轴部件下，只在第1阶出现了临界转速，转速大小和转轮-轴-发电机转子的第2阶临界转速相同，为2 164.0 r/min,且对应的振型和固有频率均相同；只考虑水泵水轮机转轮部件时没有出现临界转速。【结论】在对水泵水轮机旋转部件进行模态分析时，考虑发电机转子与轴部件更能精确地发现旋转部件的临界转速并预测共振频率与模态振型，有利于避免机组共振的情况出现。研究成果为抽水蓄能机组轴系结构设计提供了理论依据和工程实践支撑。
基于多层次去噪的水电厂监控视频跨模态语义检索
胡晓连;唐佳庆;杨志;周文;黄坤;曹亮亮;莫益军;凌贺飞;史宇轩;李建博;【目的】为了将跨模态检索机制应用于水电视频监控系统中的人员安防、设施保护、仪器状态监控等场景，通过构建文本图像之间的多模态数据映射，实现基于文本描述的灵活语义内容搜索。【方法】提出多层次去噪的多模态融合技术，以解决现有跨模态方法中单流模型推理速度慢和双流模型缺乏模态融合的问题。该技术基于双流预训练模型，结合掩码语言建模和细粒度跨模态语义对齐的思想，在神经网络的多个层次上设计了“先加噪、再去噪”的任务，以促进图像和文本之间的细粒度交互。【结果】通过大量试验验证，在不同设置下，相比基线模型CLIP微调后的R@1,在Flickr30K数据集上，图像检索和文本检索任务的召回率分别提高了4.1%和2.7%;在MS-COCO数据集上，这两者分别提高了4.3%和3.2%;在自己收集的水电系统监控场景数据上，针对坝区漂浮人员、设备运行状态、仪表仪器异常等工况的检索进行了测试并取得了较好的效果。【结论】通过试验验证了多层次去噪算法在跨模态语义检索任务中的优越性，证明了其在水电厂监控视频场景的适用性。
融合多源数据重构库容曲线方法研究及应用
褚夫玉;康建荣;胡海峰;张心怡;【目的】水库的库容曲线在发挥其防洪减灾功能中扮演着重要角色。针对重构库容曲线受限数据来源及计算模型的选择问题。【方法】首先，采用遥感水体面积反算库容法评价原始库容曲线的合理性，为分析库容变化提供基础；然后基于多源数据的特性，分析了等高线容积法与DEM法在库容计算中的差异，构建了计算库容的混合模型。【结果】以山东省临沂市平邑县吴家庄水库为例，利用多源数据混合模型计算的库容变化为死库容减少16.36万m3,兴利库容减少14.51万m3,总库容减少27.05万m3,从库区地形地貌、时序遥感影像和库区工程建设情况对库容减少的原因进行了深入分析，验证了该方法计算库容的可靠性。【结论】结果表明：融合多源数据的库容曲线重构方法，克服了水上与水下数据差异的挑战，解决了传统方法在处理复杂地形时的局限性，提供了可借鉴的计算范式，能有效提高库容曲线重构的精度和效率，为水库防洪减灾工作提供科学依据，增强水库管理的效率和安全性。
考虑各月生态流量变化约束的梯级小水电多目标优化调度研究
刘树锋;王志华;关帅;何艳虎;【目的】针对当前多目标优化调度研究多集中于中大型水库群和水电站的年际和年内生态流量变化，缺少山区河流梯级小水电生态流量月际约束研究不足的问题。【方法】以流溪河流域内三座梯级小水电(良口坝、青年、胜利)为研究对象，在各月生态流量约束的基础上，构建梯级水电站的多目标优化调度模型，以发电量最大和生态缺水溢水量最小为目标，采用非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解，结合Knee Point法优选调度方案，并与基于Tennant法(10%～80%标准)的固定生态流量方案进行对比。【结果】结果表明，月优化调度方案全年发电量较Tennant方案提升13%,生态缺水溢水量减少12%。三座电站发电量分别提高26%、32%和26.7%;生态流量约束上限的提升使高负荷运行时生态缺水显著降低，实现发电与生态效益同步优化。【结论】研究结果为面向生态与经济效益提升的山区河流梯级小水电多目标优化调度与管理提供了科学依据和技术支撑。
分层降水及极端降雨条件下基坑围护结构及邻近公路路基变形规律研究
陈旺;于朝阳;陈建清;朱超;庄妍;【目的】为探究极端降雨条件下基坑分层降水对基坑围护结构及临近公路路基稳定性的影响，【方法】基于盐城市铁路客运枢纽深基坑工程构建三维有限元分析模型，并采用现场实测数据验证模型的准确性；通过系统分析基坑分层降水及开挖过程中基坑围护结构的侧移量、混凝土支撑的支撑轴力及临近公路路基沉降量的变化规律，揭示了基坑分层降水及极端降雨条件对基坑围护结构侧移量及临近公路路基沉降量的影响规律。【结果】结果表明：考虑基坑分层降水条件下墙体的最大侧移量比未考虑时增加了约7%～45%,墙体最大弯矩增加了约5%～13%;在开挖过程中未考虑基坑分层降水的路基表面沉降量显著小于考虑基坑降水条件下路基表面的沉降量；当降雨条件由大雨(28.15 mm/d)增至大暴雨(100.80 mm/d)时基坑围护结构侧移量增加了约40%,当降雨条件由暴雨(50.00 mm/d)增至大暴雨(100.80 mm/d)时路基坡脚和坡肩处的最大水平位移分别增加了约35%和142%;在极端降雨条件下(100.80 mm/d)随着墙体嵌入深度的增加，墙体最大侧移量降幅由13%降至6%,路基边坡各区域的最大水平位移均呈逐渐减小的变化规律。随着内支撑水平距离的减小，墙体的大侧移量降低约9%,路基的边坡最大位移量降低约11%。【结论】极端降雨条件下基坑分层降水对基坑围护结构及临近公路路基的稳定性均具有显著影响，建议在深基坑施工过程中(尤其是在雨季)适当增加基坑围护结构的嵌入深度或减小内支撑的水平间距，可实现较好的控制基坑围护结构及邻近建筑物的稳定性。
复合盐环境下疏浚砂混凝土梁断裂性能
陈璋;石丹丹;陈徐东;【目的】为实现长江疏浚砂就近用于入海口水工构筑物建设，【方法】定义疏浚砂占细骨料质量之比为掺量，设计5种掺量不同的混凝土小梁试件，将试件置于4种不同的盐环境(NaCl和Na_2SO4溶液组成)中进行全浸泡侵蚀，对侵蚀时间为30 d、60 d、90 d及未侵蚀的试件开展非标准三点弯试验，研究其力学性能并结合声发射技术监测裂缝开展情况。【结果】结果显示：(1)随着掺量升高，混凝土抗裂性能逐渐降低，掺量每升高12.5%,断裂峰值荷载相应下降5%左右，当掺量大于或等于37.5%,断裂峰值荷载骤降30%以上；(2)离子浓度越高，侵蚀效果越明显，而加入Cl-可缓解SO■对混凝土的侵蚀进程；(3)分析AF-RA值可知前期开裂以拉伸裂缝为主，剪切裂缝占比随裂缝扩展过程逐渐增大，掺量12.5%时剪切裂缝占比最小，此时裂缝发育最好；离子浓度越高剪切裂缝占比越大，裂缝发育越不完全。【结论】疏浚砂的掺入以及盐环境的侵蚀对混凝土的力学性能有明显的劣化作用，声发射累计振铃计数呈三阶段性，反映断裂破坏特性，验证了边界效应。研究成果为疏浚砂混凝土在盐环境下的水利水运工程应用提供了试验依据。
冻融循环和碳化作用下面板混凝土的耐久性研究
张书华;祁志强;谭光荣;张治军;徐谋;陈博夫;田斌;【目的】针对我国北方地区堆石坝面板的实际服役环境，冻融条件下碳化耐久性失效是导致寒冷地区面板混凝土耐久性劣化的主要问题。为探究冻融循环对面板混凝土碳化耐久性的影响规律及机理，【方法】采用快速冻融试验、加速碳化试验、扫描电镜及核磁共振分析技术，对混凝土试件进行0次、50次、100次、150次、200次冻融循环，再加速碳化0 d、7 d、14 d、28 d。通过对混凝土碳化深度、相对动弹性模量、超声波波速、劈裂抗拉强度、抗压强度等宏观指标及孔隙率、孔径分布等微观指标的测试，分析了冻融循环和碳化作用对混凝土微细观孔隙结构及耐久性的影响规律。【结果】结果表明：冻融损伤条件下，碳化作用后混凝土的碳化深度大于单独碳化作用下的碳化深度；碳化作用提高了面板混凝土的相对动弹性模量、超声波波速、劈裂抗拉强度及抗压强度。冻融循环200次后，碳化28 d的最可几孔径由59.35 nm减小为41.94 nm,降低了29.33%。【结论】冻融循环对混凝土造成的损伤，降低了混凝土的抗碳化能力；碳化反应降低了面板混凝土的孔隙率及最可几孔径，缓解了冻融循环对混凝土造成的损伤。控制混凝土内孔径d>1 000 nm孔径范围孔含量，增加10 nm≤d<100 nm范围内孔的含量，可以提高冻融条件下面板混凝土的抗碳化耐久性。
改性增强及高性能珊瑚混凝土进展分析与展望
张继旺;余大鹏;易金;王晓辉;张前程;安邦国;【目的】远海岛礁作为海洋资源开发的重要支撑平台，就地取材制备珊瑚混凝土对岛礁工程建设有重要意义。为了解决珊瑚混凝土强度低、脆性大、耐久性及和易性较差等问题，需要对珊瑚混凝土进行改性增强，以满足应用于高层次的建筑结构甚至防爆抗震领域。【方法】基于文献调研，综述了珊瑚骨料特性、珊瑚混凝土力学性能、改性增强技术、耐久性能和高强高性能珊瑚混凝土开发的研究进展。【结果】结果显示：骨料强度低、孔隙率大和海盐浓度高等天然缺陷制约着珊瑚混凝土性能的发展；除骨料自身外，配合比设计中的胶凝材料、外加剂、纤维制品等均对珊瑚混凝土性能有重要影响。【结论】结果表明：胶凝材料、外加剂、优化配合比、采用酸溶液或有机溶液处理骨料、掺入纤维等技术方法能有效提升珊瑚混凝土力学性能；暴露时间和矿物成分能改善珊瑚混凝土的抗渗能力；碳化与环境相关，并非所有矿物成分都利于提高抗碳化性能；考虑水泥类型、矿物成分有利于提升混凝土的抗硫酸盐性能；高孔隙率和骨料缺陷是制约强度发展的关键问题，采用低气压搅拌或地聚物基可制备高强/高性能珊瑚混凝土。还探讨不同改性增强技术的优缺点及效果，并对前沿的高强/高性能珊瑚混凝土材料和结构研究领域进行展望，可为后续研究方向提供参考。
在线系统
微信公众号
