公平性原则是可持续发展三原则之一,它强调了对于自然资源和社会财富的平均分配。开展社会经济系统中的经济财富公平分配研究的同时,也应当关注对自然系统中资源利用,特别是环境影响的公平性问题。本文在讨论开展资源利用、环境影响公平性研究的重要之后,介绍了主要的公平性测度方法,并以虚拟水消费不公平性指数计算为例,对不同的测度方法进行了实证研究,结合测算结果分析和讨论公平性测度方法在资源利用与环境影响公平性测度中的应用。
采用Mann-Kendall法分析近50年来龙川江流域的径流量的变化趋势;采用MIKE BASIN研究龙川江流域的水资源合理配置方案。研究结果表明:龙川江流域降水量呈增加趋势,但由于水利工程的建设和枯季农业用水量的不断增加等人类活动的影响,改变了径流的年内分配过程,导致流域内年径流量和枯季径流量呈减少趋势。要从根本上解决流域的水资源供需矛盾,除了推行强化节水、水资源保护等措施,建设青山嘴水库等新的水源工程,还必须依靠滇中引水等外流域调水工程。
在简要介绍研究区水文地质条件的基础上,初步选定了三种开采方案:管井、廊道和渗流井。其中管井开采量采用纯渗流模型计算,廊道、渗流井开采量采用“渗流—管流”耦合模型计算。通过对比分析这三种取水方式的取水效果,最终确定了南河底水源地地下水开采方式和允许开采量,对研究区地下水的合理开发具有重要的指导意义。
径流序列由于多种因素的影响,存在十分复杂的变化特性,如果利用常规方法直接进行预测,其预测精度一般不高。如果将径流序列分解成比较简单的序列,再利用非线性预测方法进行预测,其精度将会得到提高。本文利用小波分析的多分辨率分解功能对径流序列进行分解,降低了径流序列的复杂程度。利用PSO对自适应神经模糊推理系统的网络参数进行优化,提高模型结构参数的确定精度。将小波分析与PSO优化的ANFIS进行组合对径流序列进行预测,经实例验证:该模型能够提高径流预测的精度,预测效果较好。
博兴县南部地区由于常年过量开采地下水致使地下水位持续下降,局部地区形成了一定规模的降落漏斗。运用GMS(Groundwater Modeling System)软件建立博兴县南部浅层地下水流数值模型,并对2020年的地下水流场变化情况进行预测,同时对该区过去、现在和未来的地下水流场进行对照研究,结果表明未来10年该区地下水位依然呈下降趋势。
水是不可替代的自然资源,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,是新时期治水思路出发点和落脚点。随着区域经济社会的快速发展,城市规模不断扩大,工业化进程迅速加快,曲陆坝区水资源供需矛盾日益突出,通过对该区域水资源现状和各部门供用水分析,为跨流域调水、水资源保护、水资源优化配置和节约用水提供技术依据。
水位监测是各水利部门的一项重要日常工作,测量水位、分析数据对水情预报、水量调控等水利工作都有着重要的意义。利用步进电机驱动特点,采用步进电机作为传感器动力和数据采集部件,通过调速轮提高传感器测量精度和传动力矩,用主动式测量方式进行水位测量,这在水位信息采集中具有一定的创新性。通过机械设计优化和控制理论研究,主动式水位量测精度可有效提高,这在河道、水库等水位测量方面具很大的应用前景。
目前辽河流域农业非点源污染比较突出,因此对其研究具有重要的现实意义及理论价值。选择辽河源头区典型—泉涌小流域为研究区,应用AnnAGNPS模型对泉涌小流域的上游(泉涌河道)及下游(会中河)3-10月的水体进行了农业非点源污染模拟。通过对氨氮、总磷污染物的实地监测及模型模拟估算,运行结果显示AnnAGNPS模型对氨氮具有较好的模拟效果,误差控制在15%以内;对总磷的模拟结果误差较大。氨氮、总磷模拟的最小模拟偏差为1.37%,最大模拟偏差为36.36%。模拟数据表明AnnAGNPS模型在泉涌小流域基本可行,也为该模型在中国北方寒冷地区的合理使用做了有益的尝试。
在9月份选取10种杭嘉湖区域常见的河道护坡植物,测试其生物量及其叶片的蒸腾作用速率,据此计算出植物的降温和增湿效能。结果表明:结缕草的生物量较大;10种护坡植物的日蒸腾释水量和日蒸腾吸热量差异明显,狭叶香蒲、狗牙根和苍耳具有良好的降温增湿效果。
利用大样本数据、投影寻踪、粒子群算法、逻辑斯蒂曲线,建立了水环境质量评价的粒子群投影寻踪等级评价模型。以抚河为例,选取抚河11个监测断面的7项监测指标作为评价因子,对抚河的水环境质量进行综合评价。应用结果表明,粒子群投影寻踪等级评价模型计算简便,评价结果可靠,评定结果可以直观地反映出各断面水环境状况,同时也可以反映出各监测点水污染严重程度,可比性强,在水环境质量评价中具有较好的应用价值。
采煤塌陷区部分地域拥有丰富的水资源,土壤接近饱和湿度,具有建设人工湿地的良好条件。在分析徐州市九里采煤塌陷区景观生态特征的基础上,从水环境综合整治、粉煤灰利用、驳岸建设、植物配置等方面对采煤塌陷区人工湿地的可持续景观规划进行研究,以为采煤塌陷区生态恢复与景观重建提供新的思路和方法,促进采煤塌陷区生态环境的健康、持续发展。
根据东营市广利河水系布设的18个监测断面,利用COD、DO、BOD5和氨氮四项指标在广利河、溢洪河和东营河的水质沿程变化情况,分析了河流中污染物的主要成分、来源及污染特征。并针对东营市的自然地理、土壤植被、石油和天然气工业生产等现状,提出利用市政工程、水利工程和生态工程相结合的方式可防治河流水环境污染,实现水资源可持续利用。
将梭锥管混浊流体分离装置(简称梭锥管)用于混水泥沙分离。采用均匀正交试验考察了锥圈间距,进流量,倾角以及底孔孔径对梭锥管的耗水率和表面负荷率的影响。通过PPR和极差分析得出:影响耗水率的各因素主次排列为底孔孔径、进流量、锥管偏角和锥圈间距;而影响表面负荷率的各因数主次排列为底孔孔径、进流量、锥圈间距和锥管倾角。考虑试验因素对耗水率和表面负荷率影响程度的影响及它们在分离中所起作用的大小,优化了装置参数,水平优化表明:当锥圈间距2cm,进流量14.5cm3/s、倾角60°和底孔孔径2mm时,耗水率最小,表面负荷率最大。
以某供水工程发生的PCCP管爆管事故为例,在水锤计算和PCCP管结构动力学计算的基础上,对爆管原因进行了分析。提出该系统安装的单向调压塔可将最大停泵水锤压力限制在管道设计承压能力以下,水锤压力引起的PCCP管结构动力响应也在管道能够承受的范围内,而环境因素造成的管道腐蚀进而导致管道实际承压能力下降才是造成管道破裂的真正原因。因此,对于采用PCCP管的长距离供水系统来说,除了应采取合理的水锤防护措施外,还应根据管道的运行环境,设置合理的管道防腐措施。
采取查阅有关部门相关资料及对海南省18各市县28个城市集中式饮用水水源地开展基础环境调查和采样监测分析,并建立集中式饮用水水源地环境状况评估的指标体系,对18各市县水源地环境状况进行全面评估,找出水源地的存在的主要问题,在此基础上提出水源地管理对策和建议。
解决农村饮用水安全问题,是全面建设小康社会的重要组成部分,是各级政府贯彻落实党中央、国务院提出的战略目标的重要措施,关系到提高农村群众的生活质量、关系到农村群众的生命健康、关系到整个社会的稳定和可持续发展。广东省农村饮用水安全的政策保障体系拟从农村饮用水安全存在的问题的成因出发,针对农村与城市之间存在的差异、3.2 饮用水水源地的保护、监测、应急政策、饮用水水源地的资源替代以及建立并完善供水工程管理机制、合理水价形成机制及社会化服务体系等方面出发,提出相应的政策保障策略。
天津市滨海新区的经济社会发展已被提升为国家战略,但资源性缺水致使该地区人均本地水资源占有量仅为160m3,低于世界缺水警戒线。加之区域降水的不稳定性、跨流域调水及突发事件中的不确定因素,供水安全将是关系滨海新区经济社会是否能持续发展的焦点问题之一。结合滨海新区的供水现状、存在问题和水文地质条件,本文建议滨海新区尽早建立完善的供水安全保障体系,具体措施包括:首先加强对供水水源、输水管道及供水设施的实时监测;其次建立应急后备水源地,在蓟县北部全淡水区和七里海、黄港洼、团泊洼地区建立供水能力14万m3/d的应急供水水源地,在滨海新区建立供水能力4.5万m3/d的深部地下水突发事件应急供水水源地;再次逐步扩大海水净化规模和提高雨洪资源利用率,建议到2020年用于居民生活的海水淡化量达到13万m3/d,雨洪集蓄水量达到1.0亿m3;同时完善多渠道供水长远规划,制定完善的应急供水方案,为滨海新区的可持续发展提供水资源保障。
近年来我国国民经济持续快速发展,各行各业为适应激烈的国内外市场竞争,不断涌现出各种新材料,新工艺,以适应市场建设的各种需要。作为城市重要的基础设施---市政给水管网,近年来出现各种管材,在应用上选择哪种管材即经济适用、寿命长,又便于施工安装是设计者首要考虑的。这里通过比较,介绍一种新兴的输水管材---超高分子量聚乙烯管,它具有管道寿命长、施工方便快捷等优势,达到了投资省、工期短的预期目标。
农村供水管网进行优化设计在乡镇基础设施建设中极其重要。通过运用EPANET软件,以横山桥镇为例进行实际工程的应用, 取得了良好的效果。其优化方法和优化结果对其它供水管网的改造也可起着重要的指导作用。
在分析国内外农业干旱评价研究现状的基础上,提出了农业旱情综合评价的TOPSIS 评价方法。选择降雨、径流、水库蓄水和地下水等影响干旱的主要因素作为评价分析的特征指标,引入信息熵来计算各评价指标的权重,建立了基于熵权的TOPSIS综合评价模型,根据理想解的欧氏距离判别旱情等级。将该模型对关中地区旱情状况进行综合评价,评价结果与实际情况相符,为干旱地区灌区水资源开发利用以及制定抗旱预案、减少旱灾损失提供科学依据。
提出了一种基于GPS与串口通信技术相结合的数据采集系统设计方案,利用VB6.0开发平台编写数据采集软件,通过RS232串口读取GPS数据模块接受的GPS原始数据帧,分离提取$GPRMC语句,输出渠系定位信息、速度、实时日期与时间,并通过实例说明在渠系定位信息采集的应用。测试表明,该系统具有准确、快速、便捷等优点,对渠系规划具有一定应用价值。
人民胜利渠是新中国成立后在黄河下游兴建的第一个大型引黄灌溉工程,结束了“黄河百害、唯富一套”的历史,开辟了下游引黄灌溉的新时代,在人民治黄史上具有里程碑式的意义。在自1951年3月开工建设至今的六十年时间里,人民胜利渠结合引黄实践,开展科学实验,在计划用水、节水灌溉、盐碱地治理、泥沙利用、井渠结合等方面总结出一系列适用于下游引黄灌区的成功经验,充分发挥了实验性、示范性引黄灌区的作用,成为黄河下游引黄灌溉的一面旗帜。
以2009年内蒙古河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,分别应用水量平衡原理与作物系数法得到套种作物生育各生育阶段实际腾发量;然后以作物-水模型为基本原理,采用多元线性回归方法对作物不同生育阶段水分敏感指标进行求解,其变化规律为:分蘖-拔节>拔节-抽穗>抽穗-灌浆>苗期-分蘖,最后应用基于实数编码的遗传算法对作物灌溉制度进行优化,结果表明,作物生育期内适宜的灌水量为250mm。
通过田间试验,以大豆为供试作物。采用二因素二次饱和D—最优设计(206)进行水肥试验,对不同水肥处理的滴灌大豆产量进行了初步研究。试验结果表明, 在供试条件下,水、氮对产量有明显的促进作用,而且氮素作用大于灌水作用;两因素交互作用对大豆产量的影响为正效应。
黑河地区地方与农垦具有相同的资源条件、气候条件和地理环境,而农垦农业发展总是保持高产稳产的高水平状态。通过对农垦农业发展模式和农业基础设施建设情况的调查,分析了农垦农业保证高产稳产的因素,着重研究和论述了水利措施之外的农业技术和农机措施在增强农业基础抗灾能力上,发挥的抗旱保墒、保持水土、防御渍害的突出作用和效果,从而提出了符合本地实际的加强农业基础建设新思路,也对强化农业基础的水利建设给予很好的启示,在加快推进现代农业的可持续发展上具有较为重要的现实意义。
近期内蒙古河套灌区农业、工业、生态及城乡居民生活用水供需日趋紧张,引用黄河水资源总量逐年增加,随用水量增加的前提下,节水和提高水资源利用率将是解决水资源供需矛盾的必由之路。对隆胜节水农业示范区在节水农业改造工程实施后引黄水量、地下水位和土壤盐分的变化进行了定量分析,从而得出示范区水盐环境变化。说明以农业节水支持工业化和城市化建设,工业反哺农业,是灌区的区情、水情和经济社会发展的迫切需要。
完全联合承载蜗壳是一种为解决高HD值蜗壳结构钢衬厚度过大并保证其整体安全性的设计理论和工程技术,但在我国工程中应用很少。三峡电站完全联合承载蜗壳由于结构尺寸大、HD值高,其工作机理复杂,结构分析难度较大。本文运用ABAQUS程序对该蜗壳结构进行了非线性有限元分析,比较在不同的混凝土材料软化特性曲线方案下的混凝土结构损伤情况及钢衬和钢筋应力,为结构三维非线性计算采用何种软化曲线计算以及钢筋的合理化配置提供依据。
在土石坝坝体防渗中,土工膜有时作为一种防渗材料铺设在坝体的上游坡中,以保护坝体的安全运行。在试验基础之上,重点分析复合土工膜的主要力学特性,并结合一座建在深厚覆盖层上的复合土工膜防渗土石坝,对其进行非线性结构分析,着重研究复合土工膜与坝体结构面之间的剪切变形特性。试验结果表明,复合土工膜与坝体粗粒料垫层结构面的剪应力-剪应变关系为应变软化型。计算结果表明,在现有可能不利条件下,该坝坝体、坝基及复合土工膜的应力变形均在合理可控范围之内,大坝结构安全能够满足要求。
由降雨诱发的残积土滑坡在亚热带和热带地区非常普遍,产生此类滑坡的主要原因是雨水入渗使斜坡内非饱和区材料抗剪强参数和基质吸力降低导致了土体抗剪强度的减小。基于Mein-Larson模型,用一种近似的显式方法模拟入渗过程,得出了实际入渗率和湿润锋深度随时间变化规律,在此基础上,采用考虑基质吸力的极限平衡方法进行了边坡稳定性分析。计算结果表明实际入渗率在积水之前为降雨强度,之后逐渐减小;湿润锋深度随时间成近似线性变化;边坡安全系数随降雨的入渗而显著下降。
结合某工程实际,研究其大坝抗冲磨部位使用的抗冲磨混凝土的配合比设计。并对试验配合比的抗冲磨混凝土的力学变形性能、抗冲磨性能、抗裂性能以及抗渗性能和抗冻性能进行试验研究。同时,对掺入抗冲磨剂、聚羧酸类减水剂、萘系减水剂的抗冲磨混凝土的抗裂性能进行对比试验研究,结果表明:不同种类的外加剂对抗冲磨混凝土的抗裂性能有较大的影响。
基于一榀单跨两层矩形钢管混凝土框架的抗震性能试验,利用通用有限元软件ABAQUS建立了框架的非线性有限元分析模型,模型中考虑了混凝土反复荷载下的刚度退化。通过与试验结果的对比分析,验证了该模型的正确性,可以用于矩形钢管混凝土框架的结构分析中。利用该模型对不同轴压比下框架的骨架曲线进行了对比,并对其受力性能进行了分析,结果表明:随着轴压比的增大,框架的延性和承载力随之降低。
乐昌峡水利枢纽右岸高边坡风化层深厚,岩石强度弱,大坝右岸坝肩开挖后,将形成约215m的开挖边坡,又边坡处于降雨强度大的地区,在施工期边坡开挖过程中的变形稳定,直接影响到碾压混凝土大坝的施工工期,十分关键。为了验算边坡开挖中和开挖后的稳定性,首先采用有限元法,对边坡开挖过程进行模拟,给出边坡的变形、屈服区等应力情况,利用降强度法得到边坡的抗滑稳定安全系数,其次,用刚体极限平衡法计算安全系数,并与有限元的计算结果进行对比分析。特别地,在缺少渗流基本资料情况下,对深厚风化层的稳定状态,进行受降雨影响下的敏感性分析。最后对该工程提出建设性意见,对边坡的稳定具有指导意义。
在狭窄河谷下修建高坝水电站,高速水流如何下泄至下游河道,如何保证大坝的安全,如何减少对环境的影响,泄水建筑物的布置型式极其重要,要对泄水建筑物的布置进行系列研究。对某典型深窄峡谷高坝水电站泄水建筑物体型优化试验研究,结果表明:原体型方案泄水时水舌分布不合理,并且对消力池的冲刷很严重,在较大下泄流量时,消力池的覆盖层几乎被冲掉,直冲基岩,不值得借鉴,经过体型优化,推荐的优化体型能很好的解决上述问题,试验研究成果可供类似工程参考。
螺杆丝杠清污器是螺杆式启闭机丝杠清污除锈专用设施,该设施体积小、重量轻、安装拆卸与应用方便,通过分析和研究,受力合理、操作轻便,对于螺杆式启闭机及其类似丝杠的及时维护具有较高的应用价值。为改善水闸闸门启闭维护条件,提高管理工作效率,达到安全运用提供了重要支持。
南水北调中线沙河箱基渡槽过流量大、结构尺寸大、形式复杂,进行结构设计时必须考虑渡槽的空间整体性及槽身与涵洞之间的相互作用;本文结合有限元仿真分析,研究沙河箱基渡槽结构设计中需要解决的若干问题,提出相应的设计模式,为以后类似工程的设计提供借鉴。
汽蚀在泵站机组运行中普遍存在,损坏过流部件,且在运行过程中产生振动和噪声,严重时会使机组性能显著下降,极大的降低了泵站的灌溉、排涝能力,影响效益的发挥。介绍了新型防汽蚀材料的化学性能及施工工艺,及在唐山市泵站水泵汽蚀处理中的推广应用效果。
针对四川丘陵地区小型泵站灌溉面积小、沿江河水位变幅大、季节性需水差异大,造成站多装机容量小、取水投资大、设备分散、维护不便、易被毁被盗等问题,进行了具有串并联方式的小型移动式电力提灌泵装置的研究。它优化集成机组、管路和控制系统于一体,采用离心泵的串并联和变频调速等关键技术,既可满足大流量的要求,又可实现高扬程工况需要,并保持机组在高效区运行,扩展了机组运行方式和工况范围。该装置运行范围广、移动方便、可跨区作业,实现一台机组代替多座固定提灌站,是一种解决丘陵地区农业灌溉用水难题的有效尝试,值得研究和推广。
以泉度泵站为例,从水泵起动时出现的异常现象入手,分析了大型、高扬程泵站三种不同的水泵起动工况,分析结果表明:全充水工况和半充水工况下,气泡导致的破坏是水泵起动的主要障碍,必须彻底解决排气问题;无水工况是水泵起动的最不利工况,易形成“气锤”,产生附加扬程;无水工况下,可采用本文的算法在水泵起动前部分打开出水闸阀,以消除附加扬程。
针对某1000MW电厂循环水流道所采取的曲线型平面布置形式,通过模型试验分析了曲线引水段弯道环流运动所带来的不利影响。为遏制环流运动,调整水流流速分布,结合流道进口前沿冷却塔人字柱支墩的结构布置特点与相对位置,将其改造为流线型导流墩,用以控导引水段水流运动。模型试验表明,导流墩有效梳理了弯道段水流流向,均化了流速分布。该项措施为实现流道各流段衔接顺畅,泵室吸水池来流均衡提供了保证,同时对于类似的流道工程设计具有参考意义。
通过分析东江流域形成洪水灾害的主要影响因素,构建了流域洪灾风险评价指标体系,利用层次分析法确定了各评价指标的权重,基于GIS技术运用模糊综合评价方法对东江流域洪水灾害风险进行了综合评价。结果表明:东江流域洪灾风险度最高的地方为河源市区、惠州市区、惠阳区以及龙岗等经济较发达地区;而较安全区域则位于流域中上游经济发展较为落后的山区。评价结果与往年大洪水造成的灾害区域基本吻合,表明基于格网的空间模糊综合评价方法用于洪灾风险评价是可行的,评价结果也是合理的。
以新疆华能克拉玛依热电联产工程为研究对象,通过历史实测资料及近期实地调查资料,进行洪水影响评价分析计算,结合小流域设计洪水及蓄洪区洪水位分析计算结果综合评价非防洪建设项目对防洪可能产生的影响和洪水对非防洪建设项目可能产生的影响,并提出评价意见和防御措施。
对南水北调京石段征迁安置重度影响户进行了收入现状分析。根据对京石段征迁安置2006年经济收入的抽样调查数据,建立数学模型,对京石段征迁安置重度影响户收入主要影响因素进行了定量分析。在此基础上,提出重度影响户增收的对策和建议。
在分析两部制水价含义和无形及递延资产摊销费的特点基础上,结合南水北调中线工程的实际,设计了不同的水价方案,探讨了摊销费在两部制水价成本中的划分问题。采用可行性报告中的投资数据,分八段对两部制水价进行了分析计算,结果表明:南水北调中线工程实行两部制水价时,将摊销费划分到基本水价中较为合理。
针对电力市场中买卖双方通过签订远期合同进行交易的市场交易类型,结合水库优化调度理论与方法,建立物理合同和金融合同下的梯级水库优化模型,并以清江梯级水电站为例进行应用研究,验证了模型的合理性与有效性,为今后市场环境下水电商针对不同的合同签订方式做出决策提供了参考和依据。
针对山区中小城市配电网结构薄弱、设备老化、技术管理水平低等情况,对山区中小城市配电网呈现出电源布点不足、中压网络结构薄弱、供电可靠性较差、运行维护困难等问题进行深入剖析研究,提出相应的解决措施。
莲麓一级水电站施工导流采用河床内分期导流方式,导流方案为减少土方开挖量及加快施工工期,将施工交通桥向上游移动400m布置,造成下横围堰斜向河流布置,明渠出口处产生大“S”,出流极其不畅,因而,一期导流建筑物的各项防洪水力学特性已不适应,明渠内水流已非明渠均匀流,鉴于以上情况需进行模型实试重新对明渠过流能力进行滤定,根据实验明渠设计做进一步的调整。
水利工程建设中,为了避免因围堰失事而造成毁灭性的破坏,需要对围堰的防渗、稳定等问题予以更多的重视。通过对大渡河深溪沟水电站上游围堰二维、三维渗流稳定计算结果进行分析,比较了悬挂式防渗墙与全封闭防渗墙的差别,验证了土工膜和混凝土砼防渗墙的复合防渗体系的设计方案的合理性。