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
乌利希国际期刊指南(Ulrichsweb)数据库
哥白尼索引期刊数据库（ICI World of Journals）
美国EBSCO数据库
日本科学技术振兴机构数据库（J-GLOBAL）
俄罗斯《文摘杂志》源头期刊
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）》“面向数字孪生智慧水利的新一代水信息学方法与技术（英文）”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“新能源开发与水电融合利用”专栏征稿函
《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
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巢湖流域生态系统服务时空演变及其社会-生态驱动因子研究
王晓燕;聂磊;胡淑恒;许子牧;吴丹舟;【目的】在快速城市化和区域经济增长背景下，研究生态系统服务(Ecosystem Services, ESs)的时空演变及其驱动机制对区域的可持续发展至关重要。巢湖流域作为长江中下游的重要区域，其生态系统服务具有显著价值。【方法】利用InVEST模型和空间自相关分析方法，分析2000年、2010年和2020年五类关键ESs(碳储存、产水量、生境质量、土壤保持、水质净化)的时空变化格局，通过自组织映射(Self-Organizing Map, SOM)方法将ESs簇划分为森林碳汇簇、水资源簇、综合生态簇和低服务簇，并结合地理加权回归(Geographically Weighted Regression, GWR)探究社会-生态驱动因子的影响。【结果】结果表明，碳储存和土壤保持功能在林地和草地显著增强，水质净化功能在工业区周边提升明显。2000年碳储存与生境质量协同指数在北部林地为0.87,而2020年城市区域产水量与水质净化协同指数为0.77。驱动因子由自然因子(NDVI贡献为98.12%)逐渐转向社会因子，2020年GDP和POP对水质净化和生境质量的贡献分别达10.42%和45.45%。【结论】城市化显著影响巢湖流域ESs的时空格局，应结合驱动因子特征优化生态环境规划与保护策略，平衡ESs的权衡与协同，实现巢湖流域的可持续发展。
半封闭湖泊水体交换能力模拟及提升措施研究：以海棠湾龙江塘为例
杨啸宇;王艳红;王逸飞;缴健;丁磊;【目的】半封闭湖泊的水体交换主要依赖于入湖河流，容易出现季节性、潮汐性缺水问题。在气候变化和人类活动的双重影响下，半封闭湖泊缺水问题日渐突出，进而引发水质恶化、生态退化等复杂问题，亟待通过有效方式加以改善。【方法】选取龙江塘作为研究对象，建立龙江塘二维水动力-水质数学模型，选取污染物相对浓度和水体半交换时间作为评价指标，对比了现状和水系连通工程建成后龙江塘内水体交换能力。【结果】结果表明：现状条件下，龙江塘污染物相对浓度和水体半交换时间均表现为从南向北递增的趋势，北湖区污染物相对浓度下降最慢，水体半交换时间基本在2周以上；南湖区污染物相对浓度下降最快，水体半交换时间基本在1周以内。连通工程建成后，污染物相对浓度和水体半交换时间变为西部区域大于东部区域，北湖区污染物相对浓度下降速度加快，尤其是靠近1~#水系连通工程的东部区域，在计算第2天相对浓度降低至0.17;南湖区污染物相对浓度下降速度在前10天有所减缓，其中西部区域最为明显，水体半交换时间由6 d延长至14 d,在第20天后污染物相对浓度降低至0.2以内。【结论】研究表明：水系连通工程有助于加速半封闭湖泊污染物相对浓度下降速度，并有效缩短水体半交换时间，但会削弱原连接通道附近的水动力条件，本研究可为改善类似半封闭湖泊的水环境提供参考。
基于梯度提升机的喀斯特高原湖泊叶绿素a浓度遥感反演研究（英文）
曹卫堂;周忠发;孔杰;王艳碧;解茹凯;【目的】针对喀斯特高原湖泊因高pH(平均值> 8.2)、高悬浮颗粒物(SPM>50 mg/L)及季节性水文波动导致传统遥感模型面临光谱信号混合与非线性关系拟合不足的问题，以典型喀斯特高原湖泊平寨水库为对象，旨在实现该类水体叶绿素a(Chla)浓度的高精度遥感反演，【方法】研究采用Sentinel-2 MSI Level 2A影像(空间分辨率为10～60 m)及40个野外采样点数据，提出“短波敏感单波段+跨波段线性组合”特征工程策略，筛选出高敏感性光谱特征(包括单波段B3、B1、B2、B5、B4及线性组合B1+B3、B2+B3、B3+B5等),并利用梯度提升机(GBM)模型对非线性关系的高效拟合能力构建Chla浓度遥感反演框架，通过数据预处理与超参数优化提升模型对光谱特征与Chla浓度间非线性关系的拟合能力，【结果】结果显示，构建的GBM模型反演精度达决定系数(R2)=0.908、均方根误差(RMSE)=0.731μg/L、平均绝对误差(MAE)=0.529μg/L,较传统单波段线性模型(B3波段，R2=0.560 7)精度提升62%,平寨水库Chla浓度呈显著季节特征，夏季平均值为10.22μg/L,冬季为2.46μg/L,春季和秋季分别为6.01μg/L和5.88μg/L,其变化主要受水温(相关系数r=0.730)和总有机碳(TOC,相关系数r=0.783)驱动，且高pH环境下总氮生物可利用性的负反馈机制体现了喀斯特水体的特殊性，【结论】为喀斯特高原湖泊Chla浓度高精度遥感监测提供“敏感波段组合+机器学习”的技术方案，同时为水库水质管理与生态保护提供科学支撑。
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用于城市景观水体悬浮物去除的菱形管沉淀结构模拟研究
刘佳利;张晶;王琦;韩会玲;赵进勇;陈天鹏;朱洪涛;【目的】菱形管沉淀结构已有效应用于水厂、水库的水污染治理，但其在悬浮物(SS)污染的城市景观水体原位治理中的利用效率并不明确。为探究菱形管沉淀结构在不同SS污染水体状况中的结构参数和效率的关系，【方法0除效率选择菱形管结构参数。【结果】结果显示：在SS浓度和SS粒径因素分别主导的水污染情景下，40 mm管径和2 000 mm管长的菱形管结构去除效率均最佳，平均去除率分别为87.3%和75.4%,去除效率随进水SS浓度及粒径的增大而提高；去除效率与管内速度场均匀性呈较强的正相关性，与管道堵塞呈中等负相关性。【结论】结果表明：在波动的进水水质状况下，40 mm管径和2 000 mm管长的菱形管结构对SS去除效率具有良好的稳定性，验证了菱形管沉淀结构在城市景观水体原位治理中的高效应用潜力。
基于容量交易和多尺度网格划分的海绵城市建设优化方法
刘安康;许青;朱文谨;张洋;匡丽洁;黄德龙;谢青海;闫家坤;【目的】针对海绵城市建设中LID设施应用面临的高建设成本和资源配置效率低等问题，【方法】提出了一种基于容量交易和多尺度网格划分的优化策略。通过将研究区域进行100 m、200 m、500 m和1 000 m尺度的网格划分，结合SLSQP优化算法和容量交易机制，模拟不同单元间径流“传递”的潜力，并按需配置LID设施。【结果】结果表明：随着交易尺度的增大，径流削减效果逐渐增强。相较于100 m交易尺度，在满足径流系数的控制目标情况下，200 m、500 m以及1000 m交易尺度所需LID设施建设面积分别减少了28.48hm2、87.33 hm2和138.16 hm2;当径流控制率成为约束条件时，200 m、500 m以及1 000 m交易尺度所需LID设施建设面积分别减少了24.74 hm2、117.32 hm2和192.18 hm2。【结论】综合分析表明：随着交易尺度的增大，LID设施的建设面积逐渐减少，但当交易尺度过大时，效益提升的幅度开始趋于平缓。500 m交易尺度被认为是研究区域的最佳交易尺度，这一尺度通过有效整合区域间的削减潜力，在降低建设成本的同时，避免了因尺度过大导致的效益递减。在实际应用中，应根据具体区域的地形、气候和功能需求，灵活选择适当的交易尺度，以实现最佳的资源配置和径流削减效果，该方法能够为海绵城市建设提供精细化与高效协同的路径。
基于SAO优化的LSTM模型在北流河的径流预报研究
郑凯丰;马兴华;崔国韬;陶昌弟;【目的】受气候变化与人类活动影响，极端径流事件所引发的灾害频发，基于深度学习模型长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的径流预报广泛应用，但其仍需提升准确性与可解释性。【方法】开发了基于雪消融优化算法(Snow Ablation Optimizer, SAO)与LSTM的组合模型进行径流预报。选取流域水文气象特征(径流量、降雨量、气温)和基于皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)筛选的六项大尺度气候因子指数作为模型输入，并与反向传播神经网络(Back Propagation, BP)比较，最后使用Shapley值法分析输入特征重要性与贡献度。【结果】结果显示：SAO-LSTM模型平均绝对百分比误差(MAPE)为0.26,决定系数(R2)为0.80,Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)为0.80,显著优于LSTM模型和BP模型，且表现出良好的泛化能力；Shapley解译结果显示降雨是关键驱动因子，大尺度气候因子对小流域影响不显著，未能提高模型预报能力。【结论】SAO-LSTM模型预报能力显著提高，具有优秀的泛化能力和鲁棒性；对于小流域的径流预报，降雨是关键驱动因素，重要性显著优于其他特征变量，而大尺度气候因子贡献较弱。研究提出的SAO-LSTM模型具有更高的预报精度，为理解影响径流的关键因素提供思路，在泛化能力方面表现出色，具有很好的应用场景，可为防洪和干旱决策提供一定的模型支撑。
海平面上升下沿海极值海水位非平稳性特征演变分析
杨思茹;杨洋央;方佳毅;莫芷慧;朱思颖;张峰;胡潭高;【目的】全球海平面上升破坏了沿海观测水位的平稳性假设，导致沿海极值水位重现期和重现水平发生巨变。因此，需要在非平稳性假设下分析海平面上升对极值水位的影响，为沿海地区海岸防护工程设计提供科学参考。【方法】以浙江温台沿海的验潮站为例，通过趋势分析，检验验证温州、瑞安、坎门三个验潮站观测数据的非平稳性；构建广义极值分布(GEV)和广义帕累托分布(GPD)非平稳模型，以时间协变量表征参数时变特征，利用贝叶斯框架下的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法估计参数后验分布；通过赤池信息量准则(AIC)和贝叶斯信息量准则(BIC)评估模型性能，并结合有效重现水平(ERL)和预期等待时间(EWT)分析非平稳条件下的致灾风险。【结果】结果表明：浙江沿海的三个验潮站数据具有明显的趋势性，因此选用非平稳极值理论模型更为合理；GPD模型在拟合优度上优于GEV模型；非平稳条件下，百年一遇极值水位重现期显著缩短。【结论】GPD模型因对尾部高频极值的敏感性，更适合非平稳条件下的风险预测。模型阈值的选取会影响极值水位的预估结果。在海平面上升条件下，沿海地区面临的洪水灾害风险的频率和强度将显著增大，建议动态调整沿海工程防洪标准。研究成果为非平稳极值理论在气候变化的应用以及海防工程设计提供参考。
双馈变速抽水蓄能机组的反步滑模控制
丁芝侠;方勤园;刘健;李赛;【目的】双馈变速抽水蓄能机组在提升新能源消纳能力和增强电网稳定性方面具有重要应用价值。然而，其复杂的机电耦合特性仍然带来显著的技术挑战。为有效平抑风光发电功率波动，需要构建融合机电动态分析、功率解耦机制与快速响应控制的变速抽水蓄能系统。【方法】滑模控制作为一种适用于时变非线性系统的有效控制方法，在变速抽水蓄能系统中展现出良好的控制性能，但其固有的抖振问题仍然影响系统的调节精度。为此，本研究提出了一种基于反步法的滑模控制策略，通过调节双馈电机网侧和机侧变流器的功率传输，有效抑制系统抖振并实现功率解耦控制。相较于传统滑模控制，该方法在典型稳态工况、快速功率变化、参数变化以及风电-抽水蓄能混合系统四种场景下进行了仿真验证。【结果】结果表明，在快速功率变化、参数变化和风电-抽水蓄能混合系统三种场景下，反步滑模控制能够稳定跟踪功率变化，而传统滑模控制分别在51.154 7 s、38.438 4 s和10 s后失去功率跟踪能力。【结论】与传统滑模控制相比，反步滑模控制具有更快的功率响应速度、更强的鲁棒性和更好的稳定性。
基于基流分割集成技术与SWAT模型耦合运用的植被变化基流时空响应模拟
周帆;海庆烽;蔡得胜;王盛萍;马梦瑶;曲思仪;李文欣;王柯文;刘逸瑶;【目的】基流是径流中相对稳定的组成部分。精确刻画流域基流的时空分布特征，特别是植被变化影响作用下的基流响应，对水资源缺乏的北方山区水资源管理和流域管理具有重要意义。【方法】本文耦合运用SWAT模型与数值模拟基流分割集成技术，以小滦河流域为例，分析研究区基流的时空变化，并探讨植被变化等对流域基流的影响控制。【结果】结果表明：(1)SWAT模型与基流分割集成技术的耦合运用可较好模拟基流较少地区的水文过程，基流模拟效果较好，决定系数高达0.9,该方法技术具有较强的适用性；(2)2006—2020年期间，小滦河流域年尺度和生长季径流、基流整体呈减少趋势，但趋势不显著；而非生长季径流、基流则显著增加(p<0.05);(3)研究期内，流域约35.85%的面积片区基流基本稳定，上中下游各部均有分布；在接坝山地片区，部分子流域基流量甚至呈显著增加(占流域的22.47%);而在坝上高山草甸片区，基流量则呈轻微减少(占流域的18.32%)或显著减少趋势(占总面积的19.82%);(4)植被是研究流域基流过程改善的重要影响因素之一，接坝山地大部片区植被NDVI与基流呈正相关关系，部分子流域甚至呈显著正相关(占总流域10.68%),表明植被恢复一定程度有利于该研究区基流过程的改善。【结论】当前，研究区植被覆被增加对基流过程具有一定正向影响控制作用，但由于存在春季融雪水补给等过程的交互影响，未来气候变化下植被对基流的影响控制需要持续观测探讨。
江苏省水资源-经济社会-生态环境系统耦合协调时空演变及影响因素研究
李卓璇;王小军;陈凤;徐斌;金志丰;邹睿;【目的】近年来，江苏省在经济社会快速发展的同时，水资源约束趋紧与生态环境压力不断加大，区域发展面临资源利用与环境保护双重挑战。为充分认识江苏省水资源、经济社会与生态环境系统的协调发展状况，【方法】构建了针对江苏省地域特征的水资源-经济社会-生态环境系统耦合协调度评价指标体系，并基于信息敏感性方法对指标体系进行优化，引入耦合协调度模型与灰色关联分析法，构建了系统的耦合协调研究框架。最后基于该框架测算了自最严格水资源管理制度实施以来(2012—2023年)江苏省水资源-经济社会-生态环境系统的耦合协调水平及其主要影响因子。【结果】结果显示：基于信息敏感性方法将28个初选指标筛选为21个指标，保障了指标体系科学性和区域适宜性；江苏省2012—2023年水资源-经济社会-生态环境系统综合评价指数从0.23提升至0.72;江苏省耦合协调水平呈现稳定增长态势，耦合协调类型由勉强协调上升到高级协调，且呈“南高北低”的空间分布特征；全年供水总量、一般公共预算收入和城市污水处理率分别是各子系统中影响耦合协调度的最主要影响因子。【结论】结果表明：2012—2023年江苏省水资源-经济社会-生态环境系统耦合协调度逐渐提升，系统间的耦合性、协调性逐渐增强，但部分区域仍具有较大发展潜力。研究结果揭示了江苏省水资源-经济社会-生态环境系统的时空演变规律与驱动机制，可为区域水资源精细化治理与绿色可持续发展提供参考。
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1972年以来羊卓雍错流域湖泊水域面积变化特征
杨娇娇;薛鑫苑;朱露露;吴红波;【目的】青藏高原分布着众多内陆湖泊，湖泊水域面积变化能够指示区域气候变化和湖泊演化趋势。为了分析羊卓雍错流域内湖泊水域面积的变化趋势与特征，【方法】选取1972—2023年期间的Landsat卫星影像，采用归一化水体指数方法提取羊卓雍错、巴纠错、空母错、沉错、多错、普莫雍错的水域面积信息，重建近50 a各湖泊面积的日变化和年变化序列。借助GPS实地观测数据，评估了湖泊水域边界识别中的总体误差。基于流域附近的气象台站数据和线性趋势分析，探讨湖泊水域面积变化的驱动因素。【结果】结果显示：1972—2023年期间羊卓雍错、空母错、沉错、巴纠错的水域面积呈萎缩趋势，普莫雍错和多错的水域面积呈扩张趋势，普莫雍错的西部边界扩张较为显著。与1972年年均水域面积相比，2023年羊卓雍错、空母错、巴纠错、沉错的年均水域面积分别缩减了82.72 km2、2.2 km2、2.0 km2、0.9 km2;普莫雍错、多错的年均水域面积分别扩张了8.3 km2、0.4 km2。【结论】结果表明：根据台站气象要素的线性分析，1972—2023年期间年均气温、年降水量均呈增加趋势，但是年降水量增加不明显；相对湿度和年蒸发量呈减少趋势，但相对湿度减少不明显。总体上，羊卓雍错流域的区域气候正在处于“暖湿化”状态，而湖泊水域表面蒸发和冰雪融水对湖泊水域面积变化的作用机理不可忽视。
三峡水库与太湖蒸发特征及其影响因素的对比研究
刘佳佳;王宝成;王蕾;韩松俊;张宝忠;【目的】峡谷型水库与湖泊或湖泊型水库具有显著不同的形态特征，但在蒸发研究中常简单移植来自湖泊蒸发的认识和估算方法，可能存在显著偏差。旨在对比典型峡谷型水库(三峡水库)与湖泊(太湖)蒸发特征及影响因素的差异，从能量平衡与水汽传输角度揭示其原因，为提升对峡谷型水库蒸发规律的认识和估算精度提供支撑。【方法】基于2014—2021年三峡水库巴东漂浮蒸发站和2014—2018年太湖平台山通量站的长期观测数据，从水体储热变化与水气传输特征角度出发，通过二者月蒸发量变化、储热变幅、蒸发扩散系数与气象因子之间的关系，对比分析两类水体的蒸发差异及其影响因素。【结果】研究表明：三峡水库巴东段月蒸发量呈现独特的8月和12月双峰特征，而太湖表现为8月单峰且仅滞后1个月；三峡水库巴东段储热变幅(-12.1～14.4 mm/d)显著高于太湖(-0.97～0.97 mm/d),深水储热效应导致二者蒸发与水温季节变化差异明显；三峡水库蒸发扩散系数与水平风速的相关性较弱，未表现出显著依赖关系，在水汽温差为正的情况下保持稳定，而在水汽温差为负的逆温期增强，相比之下太湖蒸发的扩散系数受水平风速显著影响，且随水汽温差的增大而增强。【结论】三峡水库等峡谷型水库的蒸发特征及其能量和动力驱动与湖泊(太湖)具有显著差异，水体传热对能量平衡的影响与峡谷地形导致的河谷风环流可能是其主要原因，在峡谷型水库蒸发的观测和估算等研究中不能直接采用湖泊蒸发的方法，需要构建专门针对峡谷型水库的方法。
基于高分辨率遥感模型的叶尔羌绿洲及其下游河岸蒸散发研究
姚新旺;梁婷;牛建宏;周会军;木塔里甫·托和提;雷生鑫;杨汉波;【目的】叶尔羌绿洲是我国西北重要的绿洲，面临着水资源短缺和生态系统脆弱的挑战。开展高空间分辨率的遥感蒸散发估算，认识叶尔羌绿洲及其下游河岸的耗水规律，有利于实现合理的水资源配置与区域的可持续发展。【方法】通过融合多源Landsat数据，构建了30 m分辨率遥感蒸散发模型，实现了2000—2020年研究区域的蒸散发精细化估算。【结果】模型估算的绿洲总蒸散发量与水量平衡法的结果基本一致(相对偏差约为10%)。高值区主要集中在绿洲耕地和河道两侧，峰值日均蒸散发量约为6.1 mm/d;低值区分布在绿洲边缘和远离河道的区域，日均蒸散发量不足0.4 mm/d。下游河岸蒸散发量从河道向两侧递减，两侧2 km范围内蒸散发量相对较高，部分区域超过1 mm/d。2002年以来，下游河道耗水总量呈波动增加趋势，多年平均耗水总量为4.66亿m3,2013年达到峰值(约8.8亿m3);月平均蒸散发量呈明显季节变化，7月达到峰值(约1.0 mm/d)。【结论】结果表明，绿洲及其下游河岸植被稀疏地区蒸散发量呈现明显的空间异质性，高分辨率模型能准确捕捉稀疏植被区蒸散发量在空间上的细微变化，揭示叶尔羌绿洲及下游河岸区域蒸散发量的显著空间和时序变化规律，为该地区的水资源管理和生态修复提供了重要的参考依据。
太阳辐射对特高拱坝坝体温度及应力影响研究
程正飞;黄浩东;欧阳建树;刘科;李明;何伟;【目的】研究太阳辐射作用下特高拱坝的温度及应力场分布特点及影响机制，对拱坝运行期混凝土温控防裂具有重要意义。【方法】首先提出遮蔽作用下太阳辐射等效计算方法；其次，基于乌东德拱坝工程实例，考虑云、地形和保温材料的遮蔽作用，将坝面太阳辐射等效为局部气温增量，模拟预测拱坝长期温度、应力场变化。【结果】分析结果显示，太阳辐射作用下坝面温度最大升高2～5℃,局部第一主应力提升0.5 MPa,拱坝坝面因吸收太阳辐射而产生整体性温升并在坝面附近产生一定的温度梯度。拱坝下游左岸受遮蔽作用影响较小，温度场和应力场整体高于右岸。【结论】遮蔽作用下抵达坝体表面的太阳辐射总量有所减少，但增大了坝面温度分布差异；建议通过实施分区防护策略，避免因太阳辐射分布不均而导致坝面开裂。研究成果揭示了太阳辐射作用下乌东德拱坝温度场、应力场的演化规律，为大坝长期安全运行提供理论依据。
锦屏地下实验室大型聚乙烯屏蔽舱建造技术与应用
杨明庆;张健;徐梓航;申满斌;杨进忠;李宏璧;【目的】地下实验室是开展前沿物理研究的重要基础设施，为开展极低辐射本底前沿物理实验，服务暗物质探测、中微子实验等国家重大科技创新，中国锦屏地下实验室二期建造了世界最大的聚乙烯屏蔽舱。【方法】系统阐述了中国锦屏地下实验室大型聚乙烯屏蔽舱建造关键技术，提出了在地下有限空间中建造大型聚乙烯屏蔽舱的设计思路，创新了聚乙烯屏蔽舱各部位定制化无通缝设计，基于有限元仿真分析评价了屏蔽舱聚乙烯板材的变形和强度特征，并论述了有限空间下聚乙烯屏蔽舱拼装施工工艺等关键要点。【结果】结果显示：在自重应力影响下，聚乙烯板材变形小于加工允差，屏蔽舱墙体高度方向的累积收缩变形约3 mm,聚乙烯单板的最大应力为87.20kPa,在变形和强度方面满足稳定性及拼装误差要求；工程竣工后该大型聚乙烯屏蔽舱环境伽马本底测量结果相比屏蔽舱外降低了约97%,且远远低于国外顶尖地下实验室。【结论】中国锦屏地下实验室大型聚乙烯屏蔽舱拼装结构设计科学合理、聚乙烯拼装板材力学状态稳定、施工质量把控良好、射线屏蔽效果达到世界一流水平。研究成果可为低辐射本底环境构建和有限空间下大型拼装式工程建造提供有益参考。
基于FLOW-3D的滩坑水电站下泄水温改善效果模拟分析
孙彤;鱼京善;干建丽;李占杰;岳启蒙;张皓天;许虎;徐淑高;李爽;杨陟扬;【目的】滩坑水电站建成运行后，库区水温分层结构和下游河道水温时空分布均发生显著改变。为优化水库调度策略、缓解低温水下泄对河道生态系统的影响，亟需明晰水库运行要素与下泄水温的响应关系，并量化评估调控措施的改善效果。【方法】以滩坑水库为研究对象，基于FLOW-3D模型构建取水口局部三维数值模型，分别模拟春、夏、秋、冬四季不同水位条件、6—8层叠梁门布设层数组合工况下的下泄水温过程，分析其热分层响应规律及调控机理。【结果】结果显示：(1)滩坑水库垂向热分层结构呈现显著季节性分异特征，于3月开始出现水温分层现象，10月基本消失，受叠梁门影响，垂向水温主要温差集中在水深25 m范围内。(2)强分层季节(春、夏、秋),水位对水温的作用分别为0.1～0.2℃/m、0.1～0.5℃/m、0.1～0.3℃/m,单层叠梁门对下泄水温的调控范围分别为0.4～0.8℃、1.5～2.3℃、0.6～2.1℃;而在弱分层季节(冬),单位水位和叠梁门对下泄水温的影响分别在0.1℃和0.3℃以下。(3)叠梁门设置在温跃层以下时，取水温度较低，春、夏、秋、冬季节增设一层叠梁门，可使下泄水温分别提升0.7℃、2.2℃、1.8℃、0.2℃。【结论】结果表明：在强分层期，叠梁门通过控制取水深度，对下泄水温的改善效果显著优于单一水位调控措施，且其设置在温跃层上时调控效果更优；而在热分层较弱的季节，两类措施的调控作用均显著减弱，这与垂向水温梯度趋平直接相关。基于此，建议在水库运行调度时，结合季节性温跃层变化，合理安排水库蓄水和叠梁门布设，保证在温跃层以上取水。
自然资源时空数据管理技术研究进展
金子鑫;王琰;窦小楠;孟洁;岳建伟;雷添杰;【目的】自然资源时空数据管理技术一直是自然资源领域的研究热点。为了理清自然资源时空数据管理技术的研究现状和发展趋势，【方法】使用结构关系法，围绕自然资源数据库构建分析框架，以各分体结构技术为切入点，包括自然资源数据建模方法、时空索引技术和数据更新方法，详细梳理了自然资源时空数据管理关键技术与方法的内容与关系，根据其整体与局部的关联，对自然资源时空数据管理技术在数据应用、数据建模、数据检索和数据更新等未来发展趋势进行了分析。【结果】目前的自然资源时空数据管理技术在静态的实体表达、结构化的时空索引、同类型的数据更新和二维数据的存储共享的研究已较为成熟，能够满足单一领域或某一模态下的数据数字化管理，但在多源数据融合、多模态模型建模和数据动态索引更新仍存在技术瓶颈，【结论】面向自动化、智能化的管理目标构建多模态、动态、精细化的数据管理技术将是下一阶段的研究重点。
三峡库区周家沟滑坡基本特征与变形机理
朱晓涵;周梦婷;邓茂林;彭旭;苏鹏民;梁之康;李雨洲;童率;【目的】受库水位变化和降雨影响，三峡库区许多涉水土质滑坡的累积位移监测曲线呈现出周期性的变形突变。为避免因变形突变导致滑坡变形阶段的误判及预警失误，需进一步提升三峡库区滑坡灾害的预警精度与防治效果。【方法】以童庄河流域的周家沟滑坡为研究对象，结合库水及降雨，通过监测数据和野外调查，采用有限元软件Geo-Studio进行实际工况下的渗流场、位移场与稳定性计算，研究滑坡的变形特征及失稳机理。【结果】2022年4月至2024年4月，周家沟滑坡累积位移监测曲线出现四次变形突变，与集中强降雨(日降雨量均超过35.6 mm)密切相关，并伴有明显滞后效应。当库水位超过160 m时，指向坡内的动水压力有利于坡体稳定，使降雨阈值提高至40 mm。【结论】研究表明周家沟滑坡稳定性受库水位升降与降雨入渗的影响，降雨为周家沟滑坡变形主要的诱发因素，研究成果为三峡库区类似滑坡的监测预警与防治提供了科学支撑。
冰岩型灾害链动力侵蚀过程与地貌演化响应规律研究
张田田;李滨;高浩源;高少华;【目的】冰岩型灾害链引发的主河道堵溃洪水对下游城镇及重大水电工程极具破坏力。为揭示冰岩型灾害链动力侵蚀与地貌演化、堵江成坝之间的关系，【方法】以藏东南色东普沟为例，利用多源多期光学遥感影像解译、DEM差值、无人机航飞及现场调查等技术手段，探究了冰岩链式运动转换过程及灾害地貌效应。【结果】研究表明：自2010年以来，冰岩崩源区主要集中在海拔4 000 m以上的陡坡之上，最大累计侵蚀深度约为75 m。海拔3 000～4 000 m段的沟谷以侵蚀为主，长达5 km的沟谷最大累计侵蚀深度约300 m,且沟谷最大拓宽宽度超过500 m。海拔3 000 m以下区域为流动堆积区，最大累计堆积厚度超过50 m,堆积堵塞河床导致其抬升高度超过40 m。受沟谷弯曲地形影响，碎屑流/泥石流不仅对基底进行侵蚀，还表现出对岸坡强烈的侧向侵蚀作用，凹岸岸坡失稳体积累计超过4×107 m3,堆积体再运移率达到75%,为灾害体积放大效应提供了物源供给。【结论】冰岩型碎屑流在长距离运动过程中，其高速冲击作用下不仅造成谷底快速侵蚀加深，而且弯道离心力使其对凹岸岸坡造成侵蚀破坏和拓宽，形成的滑坡堆积物再次被铲刮、裹挟，造成灾害体积放大，加速沟谷物质运移和地貌演化。
基于物理模型试验的库水下降与暴雨作用下滑坡破坏机理研究
卢应发;胡峰;吴京戎;【目的】三峡库区水位变化与降雨是滑坡发生的主要原因，为探究库区滑坡在库水下降与暴雨耦合作用下的变形与破坏机理。【方法】以吊岩壁滑坡为原型构建1:87缩尺物理模型，通过布设孔隙水压力、土压力以及位移传感器来监测滑坡内部应力变化以及变形过程。设置5种工况，进行两阶段加载试验，结合岩土体数值模拟软件建模，通过极限平衡法构建吊岩壁滑坡稳定性评价模型。【结果】结果显示：暴雨诱发滑坡滑体孔隙水压力增幅达到126.7%,显著高于单一水位骤降工况下的水压力值；土压力在滑坡不同位置呈现不同变化，前缘水位骤降导致土压力值由3.5 kPa降至2.84 kPa,中上部暴雨荷载的施加引发土压力值由2.02 kPa增至2.83 kPa;位移监测显示工况5累计位移量达到0.848 m,是单一水位工况下的5.65倍；根据数值模拟结果，通过贡献度计算得出库水位下降对稳定性的影响比重为48.6%,暴雨作用对稳定性的影响比重为51.4%。【结论】结果表明：库水位骤降主导滑坡稳定性劣化，通过渗透压力梯度诱发前缘牵引破坏；暴雨作用加剧滑带软化，驱动后缘推挤变形。二者耦合产生链式破坏效应，“175 m降至145 m水位骤降+暴雨”工况安全系数降幅达8.1%,为最不利工况。
富有机质淤泥基流态固化土流动性与力学特性研究
薛飞;魏永红;邵成龙;丁垣博;蔡鑫;张佳慧;王宏伟;【目的】传统水泥、石灰等固化材料对富有机质疏浚淤泥的固化效果较差，且淤泥需预先脱水，降低了施工效率。【方法】利用新型固废基胶凝材料协同高锰酸钾用于高含水富有机质淤泥的流动固化处理，以制备流态固化土。通过开展流动度试验和无侧限抗压强度试验，研究高锰酸钾掺量与有机质含量对固化淤泥流动性及无侧限抗压强度的影响。【结果】结果表明：当有机质含量为7%时，固化淤泥流动度随高锰酸钾掺量的增加而增加，其中高锰酸钾掺量为2%和3%时，固化淤泥的流动度(170 mm与204 mm)满足规范要求。在有机质含量为8.5%和10%的情况下，固化淤泥的流动度随高锰酸钾掺量的增加而降低。在高锰酸钾掺量相同的情况下，固化淤泥的无侧限抗压强度随着有机质含量的提高而大幅降低。当有机质含量相同时，随着高锰酸钾掺量从0%增加到1%,固化淤泥的抗压强度大幅下降；继续增加至3%时，固化淤泥抗压强度下降幅度减缓。【结论】有机质和高锰酸钾影响了固废基胶凝材料水化产物的形成，导致固化淤泥的力学性能降低。研究成果可为高含水富有机质淤泥制备流态固化土的工程应用提供理论指导。
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