当期目录

    2017年, 第1期 刊出日期:2017-01-15
      
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    节水灌溉
  • 谢崇宝 张国华 鲁少华 卢文娟 谢瑞环
    中国农村水利水电. 2017, (1):  1-3. 
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    传统的喷头多固定于地面,影响机械化耕作及收获,不适应现代农业的发展需求,为了解决这个问题,地埋 式自升起喷滴灌及管灌关键设备应运而生。在地埋式自升起取水设备日益完善的情况下,如何开发出更多更好的适合 地埋的喷头就十分迫切。现有的地埋式喷头由于流道封闭,不仅耗能较高,而且在过滤不充分的条件下也容易造成堵 塞,影响喷灌效果。针对问题,创造性的研发了一种地埋式自升起开放流道型喷水器。
  • 张恒嘉 黄彩霞
    中国农村水利水电. 2017, (1):  4-8. 
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    为探明不同灌水量对玉米光合性能及地上部生物量的影响,以河西走廊绿洲春玉米为研究对象,研究分析 了不同灌水量下不同生育期玉米光合势、干物质相对生长率、叶面积比率、群体生长率、净同化率及地上部生物量。结果 表明,不同灌水量下地上部生物量差异达显著水平,传统的充分灌溉地上部生物量最高,比所有限量灌水处理提高16.2% ~41.1%,以大喇叭口期以后一直恒水处理地上部生物量最低。大喇叭口期后一定水分胁迫下的恒水处理可导致玉米光 合势、群体生长率、净同化率和地上部生物量显著降低,而适度胁迫的变水处理则有利于作物生育后期光合能力的提高。 灌浆末期-成熟期,灌水最少的处理叶面积比率比其他处理及对照显著降低 10.5% ~ 20.3%,表明适度水分胁迫下限量灌 水促进了玉米叶片光合同化能力的提高,也为后期干物质的形成和积累与地上部生物量提高创造了适宜的水分环境条 件。因此,玉米大喇叭口以前应侧重对灌溉水的充分利用以形成和积累足量的干物质,而大喇叭口之后应侧重通过适度 水分胁迫降低作物水分需求以促进同化产物的运转与分配。 
  • 张玉顺 路振广 王敏 秦海霞 王艳平 和刚 邱新强
    中国农村水利水电. 2017, (1):  9-12. 
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    农田灌溉水有效利用系数是国家实行最严格水资源管理“三条红线”考核指标之一。综合考虑河南省地形地貌、土壤类型、灌区管理水平、水源类型及作物种植结构等因素,2015年从全省选取112处样点灌区,采用“首尾测算分析法”得到样点灌区灌溉水有效利用系数在0.412~0.873范围内;分析得到不同规模与类型灌区灌溉水有效利用系数平均值,即大型灌区0.479、中型灌区0.482、小型灌区0.559和纯井灌区0.709;按不同规模与类型灌区年毛灌溉用水量加权平均,推算出河南省现状农田灌溉水有效利用系数为0.601。上述测算成果为有关部门进行水资源管理及研究制定相关政策提供参考依据。
  • 黄彩霞 张恒嘉
    中国农村水利水电. 2017, (1):  13-17. 
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    利用中子仪结合烘干称重法连续监测了绿洲春玉米农田土壤水分,分析了玉米农田土壤水分时空变异特征,研究了不同灌水量对作物阶段耗水量与耗水模系数、叶面积指数和产量的影响。结果表明,玉米生长季所有灌水处理不同土层深度土壤水分全生育期变化趋势基本一致,土壤水分空间变异很大,但各层间的变异又表现出明显的层次性。不同灌水量下玉米阶段耗水量与耗水模系数在生育阶段的连续递变中都是先增大后减小,其峰值均出现在吐丝-灌浆期,灌浆期之前充足的灌水有利于玉米叶面积的发展。合理的有限水分管理(拔节水102mm+大喇叭口期水93mm+孕穗水93mm+抽雄水90mm+吐丝水90mm+灌浆初期水75mm+灌浆中期水75mm)不会降低玉米产量,可实现节水与高产的双赢。
  • 金永奎 李强 袁园
    中国农村水利水电. 2017, (1):  18-22. 
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    介绍了一种高效节水灌溉信息化监控系统,系统由监控中心控制和展示系统、视频监控系统、管理信息系统、田间智能灌溉控制系统、无线数据传输系统和高效节水灌溉管理网站等部分组成。应用了数据采集、数据传输、控制决策、视频监控及数据流量控制、监控中心展示和泵站安防等技术,在管理软件的集成下,建成了一个集信息智能采集、传输、管理、应用与指挥决策于一体的信息化系统,并在实际中运用,提升了管理及运行维护水平,达到了农业增产、节本、增效和管理模式的创新,具有较好的实用价值和应用前景。
  • 农田水利
  • 罗琳 李晓晓
    中国农村水利水电. 2017, (1):  23-26. 
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    当前,新型农业经营主体快速发展,并逐步参与到农田水利建设和管理中,对传统的农田水利工程投入、建设和管理机制产生影响。在分析新型农业经营主体参与农田水利建设和管理的主要方式和存在问题的基础上,提出新型农业经营主体参与农田水利建设和管理的相关建议,对于发挥正确引导新型农业经营主体在农田水利工程发展建设及管护中发挥积极作用。
  • 曹雨桐 佘冬立 刘斌 徐翠兰 丁继辉 隋雪艳
    中国农村水利水电. 2017, (1):  27-32. 
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    为科学全面评估土地整治项目成效,论文以江苏省15个已实施的土地整治项目为例,从资金投入、过程管理、工程实施、综合效益4个方面入手构建了“目标层-准则层-指标层”3级土地整治综合评估指标体系,采用ANP-FCE法(网络分析-模糊综合评价法)对江苏省土地整治成效进行了分析和评价。结果表明:江苏省土地整治项目成效显著,评价结果优秀,与实际情况相符;但仍存在实施进展拖沓,建后管护弱化,忽视生态环境建设等问题,建议从制定农田生态建设长期专项计划和工程后期管护长效机制入手,完善土地整治标准化管理体系。论文的研究方法和评估模型可为类似地区土地整治项目成效综合评估提供参考和借鉴。
  • 胡 亮, 凌 洁洁
    中国农村水利水电. 2017, (1):  33-36. 
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    改革开放之前,国家和集体在农村拥有充分的水权,由国家和集体进行水权分配及管理。改革开放以来,由于土地经营权的私有化,集体失去了动员能力,农户也不关心自家土地范围以外水利设施的维护,许多水利设施失修,甚至被废弃。解决现阶段的水利建设及管理问题需要政府、农民及社会的多方参与,在完善水利管理规章制度的同时,鼓励农民用水协会的建立,发挥农民的主体作用。
  • 张雅莉1,2,塔西甫拉提?特依拜1,2,阿尔达克?克里木1,2,张东1,2
    中国农村水利水电. 2017, (1):  37-42. 
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    以新疆艾比湖湿地为研究区,以野外调查和实验数据为基础,运用经典统计学、地统计学以及GIS相结合的方法研究了春秋两季艾比湖湿地表层土壤盐分和土壤水分的空间变异特征及主要影响因素。研究结果表明:(1)研究区春秋两季的表层土壤水盐的空间分布均表现为强相关性,土壤盐分和土壤水分分布均符合正态分布,半变异函数符合一般的球状模型。(2)艾比湖湿地土壤含盐量春季总体表现为湖东南侧高于西北侧,秋季东北高于西南;(3)土壤含水量的春秋两季与含盐量的春秋两季分布大致相同,春季集中在东南部,秋季集中在东北部。分析认为,干旱区气候条件、地形地貌、水文地质以及人类活动是影响艾比湖湿地土壤水盐空间分布的主要原因。研究艾比湖水盐时空分布特征及其驱动机制,对于干旱区土壤盐渍化动态变化监测具有重要的理论和实践意义。
  • 宁娟, 丁建丽, 杨爱霞, 邓凯
    中国农村水利水电. 2017, (1):  43-48. 
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    土壤盐渍化是制约干旱区经济发展的重要因素,准确获取土壤盐分信息成为治理干旱区土壤盐渍化的前提。利用采集自渭干河-库车河绿洲的67个表层(0-10cm)土壤样品,通过可见光/近红外(visible-near infrared spectroscopy,VNIR)光谱技术结合实验室测定的土壤盐分数据,在相关分析提取敏感波段的基础上,运用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM)方法进行土壤含盐量的建模并对比分析;此外,利用地统计方法,将最优模型预测得到的土壤含盐量数据进行空间插值,最终获取土壤含盐量的空间分异规律。结果表明:1)利用原始一阶微分经支持向量机方法(SVM)建立的土壤含盐量模型,预测集决定系数R2为0.853,均方根误差(RMSE)为0.381,该模型具有较高的预测精度和较好的稳健性,可以作为有效手段估算干旱区绿洲土壤含盐量。2)土壤表层含盐量属于中等空间变异,且空间结构比小于25%,具有强空间自相关。3)利用支持向量机得到的土壤含盐量盐分分布图中,土壤含盐量预测值和实测值的决定系数R2为0.786,均方根误差(RMSE)为0.528,显示了较高的预测精度,该研究为快速获取干旱区绿洲土壤含盐量空间分异规律提供了一种新方法。
  • 水环境与水生态
  • 陈然然 丰景春 薛松
    中国农村水利水电. 2017, (1):  49-53. 
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    污水处理是城市基础设施建设的重要内容,近年来,我国污水处理行业处于快速成长期,对污水处理项目的建设无论是从技术上还是资金支持上都带来一定程度的压力。PPP模式在我国已得到初步推广使用,将PPP模式引入污水处理项目,可以带来诸多好处。然而,并非所有的项目都适用PPP模式,政府部门在进行PPP项目决策时需要科学的方法与依据。将物有所值方法应用到PPP模式适用性的评估中,结合我国污水处理行业的特点,分析物有所值定性和定量评价方法,为PPP模式的推广提供科学依据。
  • 赵奕 刘志辉 卢文君
    中国农村水利水电. 2017, (1):  54-57. 
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    研究了低气温条件下两级曝气生物滤池处理校园生活污水的启动条件。利用自制的两级曝气生物滤池,采用自然富集培养挂膜法对曝气生物滤池进行挂膜启动。设计试验时间为30d,分析了挂膜期间SS、BOD5、CODCr、NH3-N和TP的去除效果,并监测了水温变化情况。试验结果表明,在新疆冬季低气温条件下,用自制的具有加热保温功能的曝气生物滤池,可以使池内水温稳定在22℃左右,设备正常运行。在试验运行开始的第20d,对SS和BOD5的去除率均达到90%以上,对CODCr的去除率达到85%以上,对NH3-N的去除率达到90%以上。由此可以说明,两级曝气生物滤池在运行到第20d时挂膜启动成功。
  • 陈睿星 李卫东 栾慕 尹洋洋 冯文 徐向阳
    中国农村水利水电. 2017, (1):  58-62. 
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    结合研究区特点,运用SWMM模型构建集防洪、排涝、排水于一体的暴雨内涝模型,模拟城市内涝,分析不同重现期降雨过程下地表径流、检查井溢流、管道超载情况,评估雨水管网系统的排水能力。根据对研究区管网超载现状的分析,总结管道排水能力不足的原因,探究提升管网系统排水能力与缓解内涝风险的措施,提出管网优化设计方案,并模拟分析改造方案的效果。研究对其它类似城市具有借鉴意义。
  • 林军 林毓旗
    中国农村水利水电. 2017, (1):  63-65. 
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    开发建设项目水土保持方案的编制与审查已达到规范化的程度,但不少编制单位交付审查的水土保持方案屡屡出现错误,漏洞百出。如何编撰好水土保持方案、顺利通过相关部门的审查并取得批复文件是方案编制单位与相关人员所关心的事情。结合实例,从项目概况介绍、正确选取方案的控制性指标、合理确定项目区占地面积、正确进行土石方平衡分析、重视主体工程水土保持分析与评价、正确确定项目防治责任范围等方面对水土保持方案编制过程中遇到的难点与处理办法进行了针对性说明,供编制人员共享,以更好地提高编制人员的水平。
  • 刘雪朋 胡仁贵 黄奕龙
    中国农村水利水电. 2017, (1):  66-68. 
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    采用资料查询、专家咨询和深圳现场调研相结合的方法,分析适合滨水环境生长的植物种类、适宜水深和耐盐度等,依据前海水廊道潮位、土壤类型、盐度状况,筛选出红树林植物11种,沉水植物9种,挺水植物5种,湿生植物6种,河畔林植物21种,为前海水廊道植物恢复提供科学依据。
  • 栾慕 刘俊
    中国农村水利水电. 2017, (1):  69-72. 
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    选取浙江省桐庐县老城区作为研究区域,以构建SWMM模型为研究手段,选择雨水收集桶、植被浅沟、透水铺装和绿色屋顶4种LID措施,并根据当地实际情况对组合布设方式进行了优化。分别对传统开发情形和LID开发情形下老城区遭遇1年一遇、2年一遇、5年一遇重现期暴雨时的积水深度和范围进行了模拟分析。结果表明,LID措施能够削减洪峰流量,推迟峰现时刻,显著减少内涝积水深度和范围,降低了老城区所面临的内涝风险。
  • 任晓光 王和利 郭睿 栾建国
    中国农村水利水电. 2017, (1):  73-75. 
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    近年来,大面积的水库涨落带裸露引起的面源污染和水土流失危害逐步引发关注。植被防护作为涨落带生态环境治理的最重要手段,存在树种稀少,植被单一的问题。本课题通过布置试验地块,调查和观测幼年、成年竹节树的生长特性,了解其在自然环境条件下的生长特性,重点观测竹节树处于水淹等极端环境条件下的生长情况,分析竹节树作为库岸保护林的可行性,并对种植技术提出建议,为深圳市乃至华南地区涨落带环境治理提供经验。
  • 防汛与抗旱
  • 姬晶 刘攀 江炎生 刘德地 邓超 李泽君 桂梓玲 赵燕 潘正可 张晓琦
    中国农村水利水电. 2017, (1):  76-79. 
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    临界雨量是预警山洪灾害的关键指标。山洪灾害多发生的无资料地区,其临界雨量的确定一直是防灾减灾中的难点。根据暴雨等值线图确定出的设计暴雨与设计洪水在工程实践中已广泛应用,因此,以设计暴雨与设计洪水资料为基础,率定出水文模型参数,再根据调查确定的成灾流量,计算出该防灾对象的临界雨量。选取二水源新安江与SCS两种水文模型,计算了湖北省宜昌市点军区内30个小流域的临界雨量,计算结果表明:①提出的方法对于无资料地区山洪灾害临界雨量计算具有可行性;②基于二水源新安江模型和SCS模型计算的临界雨量合理且二水源新安江模型优于SCS模型。
  • 李卫东 周宏 陈睿星 尹洋洋 曹宇航 徐向阳
    中国农村水利水电. 2017, (1):  80-83. 
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    为了抵御汛期高重现期下设计暴雨给山谷型干灰场带来的潜在威胁,防止山洪入侵对灰场造成侵蚀破坏,根据电厂灰场相关设计标准与规范,论文结合小流域暴雨洪水特点,重点研究适用于山谷型干灰场设计洪水的计算方法。以某典型山谷干灰场为例,在对小流域不同设计洪水计算方法分析研究的基础上,采用推理公式法对灰场排水方案进行设计洪水计算分析,并结合MIKE模型HD模块进行坝前洪水汇流调蓄演算。结果表明:相比于单一的推理公式法而言,采用模型调蓄演算后的计算结果合理,比较符合山谷型干灰场设计洪水特点,可为电厂灰场建设提供设计依据,有一定的参考价值。
  • 官奕宏 吕谋 王灿 杨婷婷
    中国农村水利水电. 2017, (1):  84-87. 
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    以山东胶州新城区为例,运用SWMM模型模拟对现状、常规开发建设模式以及低影响开发建设模式进行对比,研究不同建设模式的雨洪控制效果和水质变化。结果表明:常规建设模式的径流系数、洪峰流量及有机物排放量较现状都增大;低影响开发建设模式的径流系数、洪峰流量及有机物排放量较现状和常规模式都有所降低;而对于不同低影响开发模式的控制效果,组合LID >透水铺装>雨水花园;降雨强度越大,低影响开发模式有机物排放量的峰值出现越早且越大,控制好初期雨水并进行有效处理成为低影响开发模式的重要研究方向。
  • 覃建明 陈洋波 王幻宇
    中国农村水利水电. 2017, (1):  88-93. 
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    提出了基于泰森多边形法法估算流溪河模型单元网格面雨量的方法,针对田头水流域建立了流溪河模型,采用PSO算法优选了模型参数,模拟了六场实测洪水过程,取得了较好的模拟效果,说明泰森多边形法适用于流溪河模型洪水预报降雨估算的需要。分析了站网密度对面雨量估算、流溪河模型参数优选及洪水模拟的影响,发现存在临界雨量站网密度。雨量站网密度达到临界值后,利用流溪河模型模拟洪水的变化不大。
  • 范强 田忠 李南 丁灿 唐南波 王启艳
    中国农村水利水电. 2017, (1):  94-96. 
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    探讨了山区河流影响下的城市防洪避难安置点的规划问题,利用典型p-中位数法对安置点的规划进行较为深入的研究,开创性的提出了p-中位数法结合安置点加权评分优化模型,对传统的p-中位数理论做了进一步的完善和创新,成功解决了传统p-中位数法在安置点人员分配的优化问题,为城市防洪避难安置区的规划提供了有益的理论参考。提出的理论具有通用性,可为国内其他洪水淹没区的分析研究提供参考。
  • 水文水资源
  • 金聪 张行南 夏达忠
    中国农村水利水电. 2017, (1):  97-102. 
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    分布式水文模型是研究变化条件下流域水资源演变规律的有效工具。以新兴江流域为研究区域,整合流域下垫面信息与气象数据,基于GIS平台构建了SWAT分布式水文模型。选用腰古站1990-2003年历史月径流资料,对模型进行参数敏感性分析与率定,验证模型在流域的适用性,在此基础上,运用增量情景法,分析气候变化对流域径流产生的影响。结果表明:模型率定期与验证期的总径流相对误差均在±10%以内,Nash-Sutcliffe系数均在0.90以上,总体模拟效果十分理想;降水与气温的变化给流域径流带来不同程度的影响,径流量对降水变化的响应比气温更加敏感。通过径流模拟,SWAT模型可以为变化环境下新兴江流域的水资源规划与管理工作提供有效的参考依据。
  • 宋奇峰 陈喜 黄日超 张志才
    中国农村水利水电. 2017, (1):  103-106. 
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    农灌区地下水开采对流域水文过程具有重要影响。针对农灌区,基于新安江模型,建立了考虑地下水埋深对降水入渗补给量、潜水蒸发量以及河川径流量影响的计算模型。利用淮河临涣集流域实测气象、水文资料,对模型进行了参数率定及模型验证,分析了模型参数对河川径流和地下水埋深影响的敏感性,模拟研究区不同开采对径流的影响程度。
  • 江善虎 任立良 刘淑雅 袁飞 杨肖丽
    中国农村水利水电. 2017, (1):  107-112. 
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    单一模型在水文过程模拟和预报中存在诸多不确定性,集合模拟是减少不确定性影响的有效方法。在水文模型参数估计的两类方法基础上(分别选用SCE-UA算法和SCEM-UA算法为代表),选用3个基于子流域的半分布式水文模型(新安江模型、混合产流模型和HYMOD模型),综合考虑模型参数和模型输入的不确定性,并采用贝叶斯模型平均(BMA)将3个模型的模拟结果集合进行概率预报。结果表明: SCE-UA算法和SCEM-UA算法优化的参数都能使模型取得较好的模拟效果,但SCEM-UA算法能得到模型参数的后验概率分布,并获取模型的概率预报区间,具有更大的优势;考虑模型输入不确定性,模拟径流的精度没有较大提高,但概率预报区间精度有一定的改善;采用BMA方法集合多模型模拟结果,综合考虑模型参数、模型输入和模型结构的不确定性,其模拟结果要优于单一模型,说明了水文集合模拟的优越性;BMA集合后,SCEM-UA算法的模拟结果较SCE-UA算法的模拟结果具有更准确的概率预报区间。
  • 王建金 石朋 瞿思敏 肖紫薇 戴韵秋 陈颖冰 陈星宇
    中国农村水利水电. 2017, (1):  113-117. 
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    为提高洪水预报的精度,提出一种BP神经网络耦合修正算法。该方法将水文模型预报的稳定性与神经网络预报的精确性相结合,应用实测流量资料与马斯京根汇流模型耦合进行单时段修正检验,对新安江模型计算的主河道各河段区间入流进行实时修正,并将实时修正的结果与二阶AR模型进行对比分析。通过实际流域验证,结果表明:改进BP耦合修正算法修正效果稳定,收敛迅速,在提高洪水预报精度的同时不损失预见期,实时修正效果整体优于二阶AR模型。
  • 邱云翔 刘国东 王亮 李世钰
    中国农村水利水电. 2017, (1):  118-121. 
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    智能优化算法应用于泰斯模型时,需要预估待求参数的搜索范围。为降低预估难度,将具备广度搜索优势的入侵杂草优化算法引入到泰斯模型中,通过分析入侵杂草优化算法在广度搜索空间中运用泰斯公式的局限性,变算法标准差的静态设置为动态调整,提出并构建改进的入侵杂草优化算法运用泰斯公式模型。应用该模型处理三个不同尺度非稳定流抽水试验。研究结果表明:改进的入侵杂草优化算法能在广度搜索空间中高效运用泰斯公式反演出接近实际的导水系数和贮水系数。
  • 供水工程
  • 石韬 高金良
    中国农村水利水电. 2017, (1):  122-124. 
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    以IWA组织在1996年提供的水平衡划分方法为基础,将供水总流量进行划分以侧重物理漏损流量的分析。构建物理漏损流量概率密度函数是很困难的,所以通过样本数据和概率密度函数研究物理漏损流量统计分布的方法均不可行。用水流量统计分布也面临同样问题。分区计量供水管网运行中供水总流量的数据基本被测量并保留下来,本文通过对供水总流量的统计分布特征,推断出物理漏损流量与用水流量的大致统计分布特征,并根据二者与水压关系确定相关性。由此,根据分布特征及相关性,可准确从众多盲源分离理论对应的多种不同算法中,选择适用的算法,与Kalman滤波算法结合,实现对物理漏损流量的分离。
  • 姜俐峰 张峰 崔建国 李红艳 崔佳丽 吉文静
    中国农村水利水电. 2017, (1):  125-129. 
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    分别采用BDD电极和钌铱钛电极作为阳极,钛板作为阴极,进行了模拟含溴饮用水的电化学氧化研究。通过对溴离子、活性溴、溴酸盐的浓度监测以及循环伏安扫描、RNO褪色实验等手段,对两种电极电解时溴酸盐的形成机理进行了探讨,并对电流密度、pH值和溴离子初始浓度(c0(Br -))等反应条件对溴酸盐形成的影响规律进行了分析。结果表明,与钌铱钛电极相比,BDD电极电解时更易形成溴酸盐,其拥有的更强的?OH等活性物质生成能力是出现这种现象的主要原因。电流密度越大或溴离子初始浓度越高,都会使溴酸盐更易形成;中性pH条件下,溴酸盐的形成浓度要高于强酸强碱条件下。
  • 水工建筑
  • 孟兆芳 蒋劲 李燕辉 符向前
    中国农村水利水电. 2017, (1):  130-134. 
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    对于重力流管道的空管充水和满管排空过程,由于边界条件随位置和时间都在变化,用传统的特征线法较难求解。探索一种新的三维瞬态模拟方法求解重力流瞬变过程,利用格子玻尔兹曼方法分别模拟重力流管道系统的充水和排空阶段。与传统的系统一维分析方法不同,本次使用的基于介观模型的格子玻尔兹曼方法根据流体微观运动过程的基本特征建立了管道重力流的时间和空间离散动力学格子模型,介观流体粒子的分布和运动过程遵从动力学统计定律,对流场中大量粒子的统计平均可得到流体的宏观运动变量,因此通过该方法能可视化地得出本次研究的管道充水及排空阶段的液面变化过程、充满和排空时间、进口和出口闸阀开启的流态变化过程及阀后监测点的压力、流速变化曲线等。同时对相同的管道系统进行传统的一维计算,并与三维模拟结果进行对比和验证。利用CFD技术分析系统级别的管道流场是一个创新的研究方向,不但能使结果精度提高,而且能够可视化地分析系统内需要关注位置的流场瞬变过程。
  • 李盼 张建民 李君宁
    中国农村水利水电. 2017, (1):  135-138. 
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    针对泄洪洞通风井进气量受体型尺寸和库水位、流态等诸多参数影响,难以准确计算的现状。通过模型试验和理论分析的手段,对高速淹没出流的短泄洪洞中闸室通风井的进气量 进行了测试研究,结果表明:当上游库区水位H和通风井面积 一定时,随着泄洪洞闸门相对开度e的增加,通风井的进气量 表现出先增加后减小的趋势,当闸门相对开度e=0.5时, 出现最大值;通风井面积 增加,进气量 略有减小,当通风井面积 增大至400%时,进气量 仅减小不足20%。基于水跃理论推导出适用于计算高速淹没出流短泄洪洞进气量的估算公式,计算结果与试验观测结果基本吻合。成果对类似工程的优化设计具有重要意义。
  • 杨世平
    中国农村水利水电. 2017, (1):  139-142. 
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    深圳地区目前在建的大(二)型水库有两座,中小型水库有三座,均设计为碾压式土石坝。深圳地域偏小,城市开发程度较高,可资作为土料场的平坦场地少,必须大量采用丘陵区风化料上坝,由于风化料的均一性普遍较差,形成各种上坝料地质勘察问题。本文基于二十多年的天然建筑材料勘察与实践,针对本地区风化料存在的实际问题,在料场选择、料场分区分层、击实试验、地质参数取值、坝型推荐、填筑质量控制等方面提出了一些对策和理念,可供类似地区工程参考。
  • 张小莹 李琳 谭义海 吴洋锋
    中国农村水利水电. 2017, (1):  143-147. 
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    通过系列试验观察了安装高度为6m时不同坡度及不同水头差下中行管路倾斜布置的虹吸管内的气液两相流现象及气液两相流流型,并量测了倾斜管路内典型环形掺气电极处含气率的大小。通过实验发现,在正、逆坡管路中,随着坡度的增大,管内伪空化现象逐渐减弱,管内气泡和气囊的大小和数量逐渐减小;虹吸管内的流型与中行管路的布置方式(正坡、逆坡)及坡度的大小无关,坡度的改变仅对逆坡管路能否稳定虹吸产生影响;坡度的逐渐增大使得管内最大含气率及平均含气率均逐渐减小。
  • 蓝祝光 黄铭
    中国农村水利水电. 2017, (1):  148-151. 
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    针对传统BP神经网络存在收敛速度慢、难以脱离局部极小值的不足,利用改进粒子群算法(PSO)快速的收敛特性和强大的全局搜索能力,将改进的粒子群算法与BP神经网络结合起来,根据海堤特点分类比较渗压的影响因素,采用相关系数法选取主要影响因子构建模型输入层,对应渗压作为模型输出层,建立海堤渗压改进PSO-BP监测模型。采用浦东海堤实测信息作为实例进行分析,结果显示,与BP模型相比,改进PSO-BP模型在海堤渗压监测应用中具有更高的收敛速度和更强的预测能力,能更有效地揭示海堤渗压的变化规律。
  • 康端刚 马孝义 赵龙
    中国农村水利水电. 2017, (1):  152-155. 
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    为了提高灌区渠道水位测量的精度,设计了一种基于磁致伸缩材料磁滞伸缩效应的水位测定计。根据明渠水位测量的要求,本设计主要对硬件电路进行了以下优化设计:采用NE555时基集成芯片产生激励脉冲信号;微弱回波信号的处理采用简单无源滤波器、高精度仪表放大器AD620、专用集成有源滤波器LTC1562-2、电压比较器LM397处理;计时和数据处理采用16位超低功耗混合信号处理MSP430F169单片机设计。本文设计的水位仪具有精度高、耐腐蚀、安装方便、工作稳定可靠等特点。
  • 么振东 鲁小兵 陈广洲 陈震宇
    中国农村水利水电. 2017, (1):  156-159. 
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    广东省山区中小河流山洪灾害频发,结合广东省典型中小河流治理工程,从山区河流的特点出发,基于现场查勘,分析河流现状,提出广东省山区中小河流治理的总体原则;通过分析山区河道的主要问题,包括河道淤积、比降过大等,给出了一些典型的河道治理工程措施和治理实例;通过整理与分析,给出了一些常见护岸形式的实用范围和优缺点,并结合本人的工程实践,推荐了一些新型护岸措施,为山区中小河流治理提供参考。
  • 苏小丽 刘韩生 范晓丹
    中国农村水利水电. 2017, (1):  160-162. 
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    工作闸门设于泄洪洞的末端,其安全运行有助于泄洪洞安全泄洪。工作闸门运行过程中有可能产生水击, 目前没有受到重视。应用特征线法数值模拟青海省某水电站泄洪洞工作闸门关闭时闸前水击的变化过程,结果表明: ① 工作闸门匀速关闭的方式可导致泄洪洞内水击波的产生,水击发生于闸门关闭后,水击压强振幅呈指数规律衰减。②工作闸门非匀速关闭方式对泄洪洞非恒定流有重要影响,闸门关闭速度先快后慢的运行方式可有效减小水击压强振幅,降 低闸门振动的可能性; 工作闸门以适当的加速度关闭时可消除水击现象,彻底避免闸门因水击引起的振动,排除了这种泄洪安全隐患。
  • 李南 田忠 范强 王韦 唐南波
    中国农村水利水电. 2017, (1):  163-166. 
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    为了研究有压泄洪洞闸室段设中隔墩后的绕流空化问题,通过减压模型试验,对三种不同体型中隔墩的水流空化特性进行了对比研究,试验测量了中隔墩头部上方及侧面的水流噪声,采用目测法、最大声压级差法、噪声能量比值法对其空化特性进行了综合分析。试验结果表明,在有压泄洪洞里,三种中隔墩体型都没有发生明显空化,且椭圆形头部最优,依次为尖形、半圆形;中隔墩头部较中部、尾部易于发生空化。此成果对类似工程的优化设计有参考意义。
  • 水利经济
  • 马海峰 王鹏全 周志轩 田魏
    中国农村水利水电. 2017, (1):  167-170. 
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    水权交易是解决宁夏水资源短缺问题,落实最严格水资源管理制度和优化配置水资源的有效措施。从节水潜力分析、交易水量确定以及水权交易的主体客体、合同期限、费用价格、程序方式、监督管理等方面设计了农业节水向工业企业流转的水权交易试点技术方案,可为黄河流域类似的水权交易实践提供理论依据和技术支撑。
  • 许长新 林剑婷
    中国农村水利水电. 2017, (1):  171-174. 
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    以江苏省2003—2013年近十年来产业用水与经济发展状况为背景,在分析产业用水与经济发展机理的基础上,结合江苏产业用水概况构建产业用水与经济发展的脱钩模型,同时基于恒等式构造理念、运用LMDI方法进一步建立改进的Tapio脱钩模型,对两者脱钩关系的驱动因素进行了分解和识别,并根据分析结果提出相关节水建议。
  • 泵站技术
  • 孟凡 李彦军 邵勇 裴吉 陈佳
    中国农村水利水电. 2017, (1):  175-179. 
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    双向流道轴流泵装置由叶轮,导叶,双向进出水流道组成。双向进水流道由于其形状特征容易在叶轮进口端产生不稳定态,导致叶轮振动,而叶轮振动反过来又会影响泵装置的内部流动。为了研究流固耦合作用对双向流道轴流泵装置内部流场的影响,以双向流道轴流泵装置为研究对象,采用双向同步求解的方法对轴流泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解。结构计算基于弹性体结构动力学方程;流场模拟基于Reynolds时均化N-S方程和SST湍流模型。在考虑双向进出水流道的情况下,将流固耦合计算前后所得轴流泵内部流场分布与叶轮表面压力分布进行对比分析。研究结果表明,考虑流固耦合作用后,进水流道出口处压力波动强度增大,涡量强度增大;叶轮工作面速度增大,导叶附近的漩涡位置发生变化;叶轮工作面与背面压力差减小,叶轮做功效率下降,轴流泵装置扬程下降。
  • 王凯 蒋玲林 张子旭 陈昆
    中国农村水利水电. 2017, (1):  180-184. 
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    采用速度系数法对一两级自吸离心泵叶轮、径向导叶和蜗壳进行了水力设计。同时对该泵进行样机试制,并进行了水力性能试验和自吸试验。试验结果表明:设计工况下,该泵的试验效率达到了60.58%;高效区范围宽,在52m3/h~85m3/h范围内,试验效率均高达58%;自吸高度为4m时,该泵的自吸时间为154s;达到了洒水车泵的设计要求。
  • 陈荣杰 阚阚 覃颖聪 张新 贾少华
    中国农村水利水电. 2017, (1):  185-188. 
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    为计算分析轴伸贯流泵叶轮叶片根部加厚后的应力分布情况,采用计算流体力学软件CFX,基于雷诺时均N-S方程和SST k-ω湍流模型对某轴深贯流泵装置全流道三维定常不可压湍流流场设计工况进行了数值模拟。借助ansys workbench平台,将稳态流场数值模拟所得叶片表面静压力作为叶片有限元计算的载荷边界条件,得到四种根部不同加厚厚度的叶片在设计工况下的等效应力与总变形分布。研究结果表明:通过出对叶片根部应力集中区域的加厚,可以缓解此处应力集中并减小最大等效应力,从而抑制和预防叶片根部裂纹的产生。而叶片根部的加厚对叶轮叶片总变形并无太大影响,同时提出了一种叶轮叶片根部连接叶片轴处的加厚方法。研究结果为同类型水泵叶轮结构设优化计和安全稳定性研究提供参考。
  • 水电建设
  • 唐红兵 朱坚 李崇浩 杨开斌 葛朝霞
    中国农村水利水电. 2017, (1):  189-193. 
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    围绕南方电网辖区范围内天生桥一级水电站(天一电站)的汛前(4-5月)径流的预测问题,引入年际增量预报概念,并与传统的预报模型进行比较。分析表明,径流的原值序列同时包含年际和年代际信号,预报难度较大,而年际增量序列则以年际信号为主。相关分析表明,增量序列放大了影响径流的因子信号,更易找到具有物理意义的气象因子。对预报模型进行十年的试预报检验,结果表明增量预报的丰枯一致率达到80%,并且抓住了2010-2013年的连续偏枯现象。预报相对误差合格率达到70%,同时很好地再现了天一电站汛前径流的1991-2005的上升趋势和2006-2013年的下降趋势。究其原因,可能是增量预报模型既较好地捕捉到径流增量的年际信号,同时又保留了实测径流的年代际信号。
  • 杨冰 胡延龙 黄炜斌
    中国农村水利水电. 2017, (1):  194-198. 
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    水电开发能够提供调峰调频、防洪、灌溉等辅助服务,具有显著的社会效益;同时能有效降低温室气体及二氧化硫、氮氧化物、烟尘等污染物排放,具有显著的环境效益。但当前我国水电上网电价定价机制并未将水电的正外部效益纳入,不利于水电与其它电源的公平竞争。因此,提出了基于水电社会效益和环境效益的绿色定价模型,并对模型进行了实证研究。研究结果表明,绿色定价模型能够有效实现水电正外部效益的量化,同时能合理引导水电有序开发。
  • 郑小东 万里飘 伍鹤皋 汪剑国 付山
    中国农村水利水电. 2017, (1):  199-202. 
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    结合伊朗羌姆溪水电站引水发电系统的实际布置情况,运用根据锥-锥相贯原理及平面几何关系编写的计算程序对其最大的三分岔管体形进行了设计;然后采用ANSYS软件中的APDL参数化设计语言和德国钢管规范的应力控制标准对三分岔管进行了有限元分析与设计。计算结果表明:三分岔管采用U梁内伸的形式,并增加U梁内伸宽度能明显减小加强梁的应力和截面高度,从而达到降低钢岔管加工难度和减小施工运输洞尺寸的目的。提出的设计思路与方法可为三分梁式岔管的推广应用提供参考。
  • 胡康 谈德才 陈华
    中国农村水利水电. 2017, (1):  203-207. 
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    水电站的管理运行已从单库调度向流域梯级联合调度转型,流域梯级水电站群运行调度管理日趋复杂,因此开展流域梯级水电站群联合调度运行管理平台及其相关技术研究十分必要。以白水江流域“一库四级”梯级水电站为研究对象,从综合管理、专业模型调度算法和协同数据处理等方面出发,研究基于网络技术的梯级水电站调度系统主要关键技术,并采用先进的网络开发技术,开发和实现基于网络技术的白水江梯级水电站调度系统平台。经过实践运行表明,系统界面友好,数据传输安全,计算效率高,能为流域的梯级水电站调度运行管理提供强有力的支持。
  • 梅家鹏 聂思敏 王弘元
    中国农村水利水电. 2017, (1):  208-211. 
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    抽水蓄能电站有发电和抽水两种工况,因此进出水口的水流有双向流动的特点,进出水口的体型设计对水电站高效、经济运行有较大的影响。针对句容抽水蓄能电站,通过物理模型试验分析了该电站原方案中侧式进出水口各孔道流量分配、断面流速分布、水头损失系数等水力特性,试验结果表明原方案达不到设计规范要求,经过分析,采用了对进水出口高度及顶板扩散角进行优化调整的方案。试验结果表明,优化体型的水流特性好于原体型,满足规范要求。