当期目录

    2021年, 第1期 刊出日期:2021-01-15
      
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    水环境与水生态
  • 张利国, 程金香, 骆文广, 汪守东
    中国农村水利水电. 2021, (1):  1-5. 
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    山区河流坡陡流急、泥沙级配宽、相对水深小、河床结构发育、水流流动在空间上变化剧烈,使得山区河流的水流阻力和推移质运动关系十分复杂。总结了山区河流阻力及推移质运动模拟方法的研究成果,对比分析了典型的山区河流阻力公式以及山区河流推移质模拟方法中遮蔽函数的研究成果。研究表明山区河流阻力及推移质运动的试验及理论研究均有了较大进展,但在体现边界非均匀性对水流特性的影响以及具有广泛适用性的阻力及推移质运动模型方面还需深入研究。
  • 谭鹏1,张诗豪2,徐宏亮1,刘宏宽2,彭虹2,周文婷2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  6-11. 
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    研究提出了一种基于Google Earth遥感影像获取河道水下地形数据,并通过克里金插值法生成地形数据的方法,用于无实测地形资料地区河道水动力水质模拟。采用二维水动力水质模型分析长江干流九江河段排污口对水质的影响,将提出的方法与九江水文局2017年1∶1 000实测水下地形生成的数据的计算结果进行对比:水位最大误差由0.1 m增至0.2 m,流量最大相对误差由10%增至20%,水质模拟最大相对误差由17%增至接近30%。影像数据方法误差较大,在做精细化的环境质量分析是不合适的,但在缺乏实测地形资料又需要了解水质演变趋势的快速分析中,仍可作为一种技术方法加以推广。
  • 杨梦薇1,管光华1,刘大志2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  12-17. 
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    明渠输水系统由于着生藻类生长等因素,渠道糙率增加渠道输水能力降低。现有的物理化学生物除藻方法因其各自的局限性而无法在灌区管理中广泛应用。水力除藻从水动力学角度出发,通过增大剪切层内水流对边界的剪应力,达到剥离水藻的目的。而研究水力除藻,水藻不能视为固定静态的边界,因此需要建立藻类的生态系统模型。综合了以流速温度营养物和光照为影响因素的藻类生长模型以及包含自然消亡和冲刷剥离的藻类消散模型,以南方某灌区部分干渠为仿真对象,研究藻类生长动态变化,通过仿真揭示出其生物量随着环境变量而变化的动态过程,其峰值出现在夏季,计算结果符合渠道藻类生长动态变化规律,为渠道藻类水力调控提供了基础。
  • 朱枫1,廖小红2,3,王维俊2,3,贺方舟2,3,黎昔春2,3
    中国农村水利水电. 2021, (1):  18-21. 
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    近年来,洪涝灾害是全球发生频繁危害最严重的气象灾害之一,国内不少学者开始对洪涝灾害进行研究,目前对于洞庭湖区洪涝灾害风险的研究较少。采用综合评价法建立模型对洞庭湖区烂泥湖水系洪涝灾害风险进行评估并提出应对策略,结果表明:新泉寺闸内水位和滞涝水面率的不同导致暴雨对烂泥湖水系的影响程度也不同。同时采取提高滞涝水面率和降低内湖水位,基本可以消除一般年份处于高风险的范围,对于减少低风险范围增加无风险范围效果更为显著;对于平均风险度为高风险的年份,能够消除大部分高风险区域。
  • 任晓强1,管孝艳1,2,陶园1,2,袁晓渊3
    中国农村水利水电. 2021, (1):  22-27. 
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    以白洋淀流域水污染问题为研究对象,对其水质现状风险源和风险因子等方面进行总结和分析,并运用层次分析法初步构建了白洋淀流域水环境风险评估体系框架。最后,基于已有白洋淀流域水环境污染研究进展,提出以后应进一步加强的地方:①加强白洋淀流域水环境综合风险评估研究,并使用数学模型来综合评判白洋淀流域水环境风险水平;②加强风险预警技术的研究。利用新兴的互联网技术构建风险预警模拟模型,对水环境风险实施精确预测,并制定相应的应急处理措施;③加强农村污染问题的研究和治理。围绕“农业-农村-农民”三方面开展治理工作,同时加快推进有关法律法规等政策的宣传和落实。
  • 田巍,周志轩,陈耀文
    中国农村水利水电. 2021, (1):  28-31. 
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    针对宁夏湖泊湿地生态环境退化的问题,以宁夏重点湖泊为对象,利用多指标体系评价法,建立宁夏湖泊湿地生态系统健康评价指标体系,采用湖泊综合评判方法,对宁夏重点湖泊进行生态健康评价,评价结果显示沙湖星海湖阅海腾格里湖为亚健康状态,鸣翠湖和宝湖为健康状态。同时根据各湖泊湿地生态系统健康评价的结果,分析各湖泊存在的主要问题,有针对性地提出各湖泊的管理建议,为湖泊管理者提供依据。
  • 王伟
    中国农村水利水电. 2021, (1):  32-35. 
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    为了揭示阶梯-深潭结构中河床污染物运移过程,以及潜流交换强度与单宽流量坎高比的关系,探讨合适的阶梯-深潭治污工程参数,进行了多组阶梯-深潭结构潜流交换模拟。结果表明:地表水在阶梯坎上游进入河床,驱赶污染物至下游河床再排出,清洁区域自阶梯坎向上游延伸较快,当延伸至下游渐近线附近时污染物运移速度明显减缓;在相同的河床梯度和流量条件下,阶梯-深潭结构引起的潜流交换强度约为平坦河床的37倍;潜流交换强度与单宽流量坎高比均呈幂函数关系,单宽流量和坎高比越大则潜流交换强度越大;人工引入阶梯-深潭结构时,阶梯坎高度0.4 m间距30 m时,河床污染物治理效果较好。
  • 袁尧1,胡文竹2,邓彬彬3,杨帆2,汤方平2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  36-41. 
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    针对锡澄运河整治工程竖井贯流泵站改造的需求,对双向竖井贯流泵装置原型进行了三维定常数值模拟。以泵站竖井流道为研究对象,分析比较了5种不同的竖井流道优化方案,重点分析了正反向运行时竖井流道的内流场特征。结果表明:前移竖井段,将竖井的迎水面的尖角改成圆弧形,并以各个断面的面积作为控制参数改善流态分布较差的断面面积,有助于水流平稳扩散,提高水力性能。优化后,正向运行时,设计流量工况(H=3.81 m,Q=30 m3/s)下效率为72.40%,当H=2.61 m,Q=33 m3/s时,效率达到最大值74.53%;反向运行时,当H=3.9 m,Q=30 m3时,效率达到最大值60.91%,相比原设计方案提高1.04%。
  • 杨卫 李瑞清
    中国农村水利水电. 2021, (1):  42-47. 
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    长江和汉江的生态环境问题事关中国经济社会的可持续发展,是社会关注的热点和国家发展战略重点。总磷已成为长江水体首要污染指标,针对长江流域和汉江流域总磷污染现状,对总磷浓度时间和空间分布特征进行了对比分析,从自然地质因素磷化工企业分布情况城镇生活污水排放状况农村面源污染等多方面对造成长江和汉江水体总磷污染的原因进行了分析,可为长江和汉江水环境保护和引江补汉等工程的开展提供科学的参考依据。
  • 梁彩欣 张守平
    中国农村水利水电. 2021, (1):  48-53. 
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    在城市化背景下,人类生产生活的取排水对河湖水系格局产生了巨大的影响。在自然水系连通格局的基础上,从二元水循环水资源配置网络图出发,结合生产生活用水水平评价指标以及自然水系连通形态指标,构建一套可用于描述在不同时间节点下的调水工程对自然—人工二元结合水系连通度影响的综合评价指标体系,以廊坊市进行实证分析,最终指标评价等级与现状调查及未来规划所评价结果基本一致,说明构建的综合评价指标体系具有可靠性和有效性。
  • 雷兴碧1,冯玉雪2,赵红雪3,邱小琮3,吴岳玲1,郭琦1
    中国农村水利水电. 2021, (1):  54-60. 
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    为探索不同类型的水质指数在沙湖综合水质评价中的应用及其相关关系,采用水质标识指数(WQII)加拿大环境部长理事会水质指数(CCMEWQI)通用水质指数(UWQI)对沙湖2010-2017年4月7月10月水环境进行了综合水质状态评估,并对不同水质指数进行相关分析及回归分析。结果表明:沙湖WQII变化区间为3.1~4.7,CCMEWQI变化区间为27.44~72.07,UWQI变化区间为31.53~51.74,水质状态整体处于较差等级,综合水质呈恶化趋势,水环境治理刻不容缓。不同综合水质指数结果存在差异,CCMEWQI及UWQI皆与综合水质标识指数显著相关;CCMEWQI与综合水质标识指数在复合及增长模型下拟合优度达到最优(R2=0.614),UWQI与综合水质标识指数在二次模型下拟合优度达到最优(R2=0.970)。
  • 水文水资源
  • 陈信花1,吕泽浩2,潘志浩3
    中国农村水利水电. 2021, (1):  61-63. 
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    降雨量是水文预报和水资源配置所需要的重要基础资料之一,在实际工作中雨量站缺测降雨量需要进行插补。针对这一问题应用多元回归方法,建立了两个或者多个雨量站之间的回归方程,并利用最小二乘法求解回归方程系数。以福建穆阳溪流域芹山水库流域雨量站为研究对象,邻近流域水文站作为参证站,求解了多个雨量站回归方程,进行了显著性检验的比较,最后选择均方误差最小的回归方程,完成了降雨资料的插补,可为工程实际提供依据。
  • 王友年,李升,余斌
    中国农村水利水电. 2021, (1):  64-70. 
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    为合理评价阿克苏河流域地下水资源,通过野外试验及收集前人研究成果运用传统统计学和地统计学相结合的方法对阿克苏河流域渗透系数进行空间变异性及结构分析。结果表明:阿克苏河流域渗透系数变化潜水比承压水大;潜水含水层渗透系数受外界条件等随机性因素影响较大,承压水受含水层位置地层岩性等结构性因素影响较大,最优变异函数拟合模型分别为高斯和指数模型;渗透系数南北向变异程度大于东西向,主变异方向为沿着阿克苏河流向;运用克里金插值得出渗透系数总体表现为由北向南逐渐减小,靠近河流处大于远离河流处,并给出潜水和承压水的参数分区及取值范围。该结论为阿克苏地区后期进行地下水资源评价和数值模拟提供了合理可靠的参数选取依据,并对其他地区的渗透系数研究具有借鉴意义。
  • 毛转梅1,刘青2,彭尔瑞1,陈劲松1,令志强1
    中国农村水利水电. 2021, (1):  71-75. 
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    针对岩溶区水体破碎植被与水体重叠的特点提出一种新型混合水体指数对该地区水资源管理与评估有着重要作用。以2017年普者黑的Landsat8 OLI影像数据为基础数据,选择不同流域水系类型,构建新型混合水体指数NEWI,与归一化水体指数(Normalized Difference Water Index,NDWI)和改进的归一化水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)进行对比,分析各指数的水体信息提取的准确性和完整性。结果表明:新型水体指数NEWI的提取效果优于NDWI和MNDWI,特别是含有坑塘和水体植被的破碎湖泊区域,NEWI计算水体与阴影的区分度25.3%,大于NDWI(17.9%)和MNDWI(15.6%);水体与非水体的总体识别精度为88.83%,Kappa系数0.76,也大于NDWI(87.10%,Kappa系数0.74)和MNDWI(81.93%,Kappa系数0.64)。利用NEWI对遥感影像进行水体增强的方法,不仅能够很好地提取出开阔水域的水体信息,边缘清晰可靠;对于破碎水域,NEWI水体提取精度最高,并且相比基于复杂数学理论的分类提取过程,操作相对简单,易于推广,能够较好地提高岩溶破碎区的水系提取和水域实时监测的精度。
  • 唐爱筑1,3,何守阳1,2,3
    中国农村水利水电. 2021, (1):  76-83. 
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    利用集对分析法诊断识别出2005-2017年贵阳市水资源承载力的演变特征和脆弱性指标。研究结果表明:水资源承载力评价等级均高于2.0,处于临界超载状态;实施节水型社会建设后水资源承载状态呈现向好态势;人均水资源量和供水量不足以及农业灌溉定额偏高是水资源承载力致弱的主要因子;夯实节水型社会建设提升水资源利用效率和加强地下水战略储备资源的保护与利用是提升贵阳市水资源承载力的一个有效途径。
  • 迟凯歌1,2,庞博1,2,石树兰1,2,崔黎壮1,2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  84-89. 
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    雅鲁藏布江流域既是生态资源的宝库,又是全球气候变化的敏感区。研究基于2000-2015年的MODIS数据和30个地面站点气象数据资料,在分析雅鲁藏布江流域的NDVI归一化植被指数时空变化特征的基础上,分别采用偏相关分析和主成分分析法,辨识了影响各子流域NDVI变化的主导气候因素,并此基础上构建了基于人工神经网络的雅鲁藏布江流域NDVI预测模型。结果表明:①雅鲁藏布江流域NDVI整体上呈现出从流域的上游到流域的下游逐渐增加的趋势;②主成分分析(PCA)和偏相关分析(PAR)的结果表明,降雨和气温的影响主要集中在前3个月且气温的影响大于降水;③分别构建了ANN-PCAANN-PAR和ANN模型,其率定期NASH效率系数平均值达到0.75,0.71,0.63,验证期平均达到0.73,0.69,0.62。结果表明,因子筛选能够显著提高模型精度,所建的模型精度较高,能够较好的模拟和预测雅鲁藏布江流域的NDVI时空变化趋势。
  • 刘冠华1,张晨晨2,万新宇2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  90-93. 
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    特征水位是防汛预警决策的重要依据。近年来,淮河三河尖水位站经常出现大范围长历时的水位超警,现有的特征水位已逐渐不能适应当前防汛工作需要。采用上下游水面线分析水力学法水位过程线对比分析和最高水位年频次分析等方法分别得出相应的特征水位,综合考虑堤防超高特征水位确定原则以及抗洪抢险联动性等因素,提出更为合理可行的特征水位,最后对三河尖两岸淹没情况和上游圩区进行影响分析。结果表明:特征水位调整对三河尖两岸及上游圩区堤防影响不大;三河尖水位站原警戒水位和保证水位过低,应适当提高。
  • 符静1,2,易臻照2,赵莎2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  94-97. 
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    为了获取区域最优插值方案,模拟降水空间分布信息,基于1960-2015年湖南省87个气象站点资料,利用ArcGIS 10.2软件平台,采用克里金法反距离权重法样条函数法和趋势面法对研究区近56 a年均降水量进行空间插值,通过比较各插值方法的插值精度获得适合区域的插值方法,并分析了研究区降水空间分布特征。结果表明:湖南省降水空间插值受多因素影响,具有不确定性。交叉验证显示幂值为4的反距离权重法插值精度较高,基于TENSION模型的样条函数法次之,基于三角函数模型的克里金法精度略差,阶为2的趋势面法插值精度最差,然而4种插值方法一定程度上均能反映湖南省年降水量的空间分布特征。此外,不同插值方法插值结果存在差异性,其中,普通克里金法插值面较为粗糙,反距离权重法和样条函数法插值面较为光滑,趋势面法插值结果较为单调。
  • 黄瑾1,2,崔巍3,钟鸣1,2,李析男1,2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  98-104. 
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    利用卫星遥感观测MOD16和全球陆面数据同化系统(GLDAS)的逐月实际蒸散量(MOD16_ETa及GLDAS_ETa)与潜在蒸散发(MOD16_ETp及PM_ETp),探讨了2000-2014年云贵地区蒸散发时空变化规律,并综合利用蒸散发数据与降水数据计算多种干湿指数,分析了云贵地区近15年的干湿变化状况以及蒸散发降水与地区干湿演变的关系。结果表明:①云贵高原的年均ETa在空间分布上表现为在云南南部最高,贵州东部次之,在云南北部最低的特点;变化趋势上,ETa在云南西南部显著增加,而在云南北部显著减小;②基于不同数据集计算的年均ETp在云贵高原空间分布上差异均较小,但变化趋势均反映出云南中部及北部区域ETp有显著上升趋势;③干湿指数的变化趋势反映贵州地区干湿情况较稳定,云南的中部地区具有较显著的变干趋势,原因是该区域的ETa和降水量在显著下降,而ETp在显著增加。
  • 虞慧1,2,刘星根3,4,吴晓彬1,2,王永文5,王姣1,2,彭圣军1,2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  105-110. 
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    汛期分期是水库洪水资源利用的重要内容之一,Fisher最优分割被广泛用于汛期分期研究,但指标权重对Fisher最优分割结果的影响程度尚不明确。以信江流域七一水库为例,比较了变异系数熵权主成分分析3种方法计算指标权重结果的差异及其对Fisher最优分割结果的影响。结果表明:3种指标权重计算方法均适用于在Fisher最优分割法确定汛期分期,变异系数法和熵权法更适用于指标权重的分析和计算;3种方法确定的指标权重结果存在一定差异,但对Fisher最优分割汛期分期结果的影响较小。通过对Fisher最优分割中指标权重的合理性计算和分析,能较好区别指标的差异性,从而为水库优化运行管理提供借鉴。
  • 农田水利
  • 郝桂珍1,宋凤芝1,徐利1,朱贵有2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  111-118. 
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    为探讨冬奥核心区所在的清水河流域农业非点源污染特征,利用SWAT模型对清水河流域进行污染模拟及特征分析。通过前期对流域内河流水质监测和评价分析可知,该流域农业非点源是重要污染来源,且降雨和径流会对水质影响较大。借助ArcGIS平台构建清水河流域SWAT非点源污染模型,并利用实测径流数据对模型进行了率定和验证,结果表明SWAT模型在清水河流域的适用性较好。利用模型模拟结果对流域内TNTP污染负荷进行统计,并对其时空分布特征展开分析。非点源污染的时间分布特征:201120132015和2016年的年均非点源污染输出负荷表现为TN>TP,并且具有明显的季节性,夏季和冬季分别是非点源污染产生的高峰期和低谷期,各子流域的累积负荷量也呈现出汛期大于非汛期的特点;空间分布特征:污染负荷流失强度较高的关键源区为23567101214号子流域,集中分布在东沟和西沟水系两侧,主要土地利用类型为耕地和草地。各子流域的非点源污染输出负荷与降雨量均呈正相关关系,输出负荷与降水相关性较强的区域集中分布在正沟西沟两侧和东沟上游,该区域内非点源污染物的流失与降水密切相关,高降雨量及强降水都会引起污染物的大量流失。
  • 王琳琳1,陈丹1,2,李雪纯1,毕博1,陈菁1,2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  119-124. 
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    世界灌溉工程遗产具有灌溉工程与文化遗产的双重属性,以我国入选的世界灌溉工程遗产为主要对象,分析了灌溉工程遗产的特点及价值,总结了保护利用现状及存在问题,并从可持续发展的角度探讨了保护利用策略。研究表明,我国的灌溉工程遗产具有资源丰富类型多样历史悠久效益突出分布广泛等特点,各地在灌溉工程遗产资源挖掘保护与利用等方面做出了积极的贡献,但部分灌溉工程遗产的发展仍存在问题,应在保护与利用中秉持延续灌溉工程和文化遗产并重的基本原则,建立完善统一的管理机制,实行统筹规划和多元保护,并开展理论基础和关键技术的研究,拓宽展示宣传渠道,增强全面保护意识。
  • 张伟1,2,罗文兵2,何军1,李亚龙2,范琳琳2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  125-131. 
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    四湖流域是涝渍灾害的多发区和重灾区,为定量分析涝渍灾害的影响因素和风险分布特征,以螺山排区为对象,从涝渍灾害的致灾因子孕灾环境防灾能力3个方面,建立了涝渍灾害指标体系,构建了涝渍灾害风险评估模型,分析了涝渍灾害风险的时空分布特征。结果表明:在涝渍灾害影响因子中,孕灾环境所占权重最大,其次是致灾因子,而在致灾因子中汛期降雨强度综合指数所占权重占比最大,达到0.159 5。通过计算得到,在汛期降雨强度综合指数为2.889时,排区内涝渍灾害风险度(0.957)达到重度风险临界值;在汛期降雨强度为1.924时,计算得到排区内涝渍灾害风险度(0.837)达到轻度风险临界值。现状条件下,螺山排区仅能抵御3 a一遇的汛期降雨强度,遭遇10 a一遇汛期降雨强度时,整个区域都处于涝渍灾害风险状态。
  • 封丽 赵又霖
    中国农村水利水电. 2021, (1):  132-138. 
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    开展华北地区地下水开采与粮食生产的脱钩关系研究,对于客观反映华北地区地下水超采治理成效,辅助华北粮食主产区地下水超采治理精准施策,继而促进地下水资源修复与农业可持续发展具有重要意义。综合采用Tapio脱钩模型LMDI分解模型和GIS莫兰指数空间分析方法分别从省区和地市层面对华北地区地下水开采量与粮食产量之间的脱钩关系进行分析,揭示脱钩的驱动效应及空间差异特征。结果表明:强脱钩是华北地区粮食产量与地下水开采的主要状态;供水结构效应用水效率效应规模效应是推动华北地区地下水开采减小的主要因素;华北地区地下水开采量与粮食产量脱钩程度整体趋于优化,“十三五”期间,超过80%的地市处于脱钩状态,各驱动效应贡献率呈现H-H聚集和L-L聚集特征,但聚集区域较小,未形成连片效应。建议:以河北河南山东三省区为重点,加大调整供水结构,进一步减少地下水开采消耗;推进实施农业节水,强化河南西部等地区用水效率驱动效应;重视山东半岛等地区粮食播种面积减少趋势,保障粮食安全。
  • 马彦斌,李瑶,李江云
    中国农村水利水电. 2021, (1):  139-146. 
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    中短距离的超大型离心泵并联泵站在我国灌溉系统中并不多见,但随着规模化农业的发展以及跨流域调水的需求,泵站大型化是一个发展趋势,针对国外一特大型灌溉泵站(8×8 000 kW)在各种特征工况下的启停过渡过程进行了计算和分析,根据计算结果提出了防护措施及运行建议:对于最大高差的组合水位,如阀门拒动将导致主泵倒转超过1.3倍额定转速,需采用两阶段关阀进行防护;经计算,正常或事故停泵工况,采用30 s/0.25~90 s/0°两阶段关阀程序可满足所有工况防护要求。但对于并联系统,运行期间需要注意单泵启停对同组其他泵的影响,启停水泵必须由其后的逆止阀实施相应保护,如阀门拒动,则需全停对应泵组。
  • 申子航1,沈晖1,2,3,田军仓1,2,3,陈海银1,卿家骏1,李宇扬1,赵广商1
    中国农村水利水电. 2021, (1):  147-151. 
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    为研究土壤容重以及供水水质对土壤水分垂直入渗性能的影响,以香山地区不同容重(1.351.45 g/cm3)的土壤为研究对象,通过室内土柱一维垂直入渗试验,选择供水水质为影响因子,设置4种不同电导率的供水水质(02.55.07.5 mS/cm)对土壤入渗时间入渗率,盐分分布特征以及含水率分布特征进行研究,并用PhilipKostiakov和通用经验模型来模拟土壤水分入渗过程。结果表明:微咸水入渗可以增大两种土壤的入渗性能,对土壤容重为1.35 g/cm3的土壤影响更为明显,利用Kostiakov入渗方程能更好地拟合不同容重的土壤水分的入渗过程,且模型对土壤容重为1.45 g/cm3的土壤入渗过程的拟合精度更高。土壤含水率与盐分再分布的过程中,在土壤上层,电导率为0 mS/cm入渗条件下,两种容重土壤的土层的含盐量均小于土壤初始含盐量,说明其在不同程度上可以淋洗盐分,在供水水质电导率为2.55.07.5 mS/cm条件下,两种容重土壤的土柱剖面均出现明显积盐的情况;在4种供水水质的入渗条件下,在土壤上层,两种容重的土壤含水率均出现急剧下降的趋势,这是由于随着电导率的增加,土壤的导水性能随之增加,但是在同一深度,土壤容重为1.35 g/cm3的土壤含水率略高于压砂地土壤容重为1.45 g/cm3的土壤含水率,这是由于在一定的范围内,随着土壤容重的增加导致土壤孔隙率的减小,水分的运动过程受到阻碍,进而影响到土壤的含水率。
  • 供水工程
  • 汪伦焰 袁晨晖 李慧敏 李锋 李稳敏
    中国农村水利水电. 2021, (1):  152-157. 
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    长距离调水工程投资大、影响范围广、地质情况多样、风险因素众多、工程结构十分复杂。这些特点意味着对此类工程进行风险评价研究的必要性。建立了南水北调中线总干渠运行安全风险评价指标体系,以毕达哥拉斯模糊层次分析法计算出指标的概率、严重程度的权重,构建了结合Fine Kinney评价方法和模糊推理系统的风险评价模型。最后选取南水北调中线工程河南段输水渠道,进行了运行安全评价并确定了风险等级。评价结果显示,地质条件、施工质量、运行调度风险位居前列。
  • 刘兴发,雪增红,肖飞,李文伟,李奎
    中国农村水利水电. 2021, (1):  158-161. 
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    密封力学特性对于多级离心泵转子运行稳定性,泵机组减振降噪等具有重要意义。为了探究迷宫密封结构对转子运转性能的影响,对不同密封齿高、密封齿距及密封齿厚的密封刚度系数、阻尼系数进行了计算,研究了不同结构的迷宫密封对转子1阶临界转速的影响。结果表明平面密封比迷宫密封具有更好的密封力学性能;直接刚度和直接阻尼随着密封齿高的增加而降低,而交叉刚度与交叉阻尼的变化较小;密封齿高对转子的1阶临界转速的影响较大,临界转速随着密封齿高增大而呈先减小后增大的趋势,当密封齿高大于1 mm后,临界转速变化趋势不明显;而密封齿距及密封齿厚对迷宫密封的密封力学性能及临界转速的影响较小。
  • 金思凡1,初京刚1,李昱1,王国利1,杨甜甜2,冷祥阳2
    中国农村水利水电. 2021, (1):  162-168. 
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    科学合理布设水质监测站点是加强南水北调中线工程对突发水污染事件监控,保障水质安全的重要手段。制定水质监测站点的布设方案受到监测效率与布设成本的约束,同时,监测仪器精度、污染物衰减特性的不确定性等问题也对布设方案产生影响。以中线工程京石段为研究对象,基于一维水质模型,以突发水污染事件漏报率最低、发现时间最短以及监测站点布设成本最小为目标函数,构建水质监测站点布设多目标优化模型对布设方案进行优化,同时结合监测仪器精度对目标函数的影响确定了最优布设方案,在此基础上,分析了污染物衰减特性对最优布设方案的影响。研究结果可为中线工程合理布设水质监测站点提供建议。
  • 水电建设
  • 谢云敏1,王昕2,熊祺3,陈上4,肖志怀4
    中国农村水利水电. 2021, (1):  169-174. 
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    水电站作为优质的调峰调频电源,对保证电网安全稳定运行发挥着重要的作用,这对水电机组调节性能提出了更高要求。为提高水轮机调节系统的控制品质,在非线性水轮机模型的基础上,根据动态线性化理论以及Lipschitz条件,提出无模型自适应控制(MFAC)与离散滑模趋近律控制相结合的水电机组调节系统优化控制策略,并利用天牛须算法(BAS)结合误差积分准则函数,实现控制参数优化。仿真结果表明在不同工况下,相比于最优PID控制器,MFAC滑模控制器系统具有超调量小,上升时间短的优点,而BAS算法参数寻优效果优秀,计算耗费时间短,具有较好的应用前景。
  • 杜玮1,周超峰2,邓旭3,马跃先4
    中国农村水利水电. 2021, (1):  175-179. 
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    混凝土温度参数对于混凝土温控防裂具有重要意义,采用差分算法,对混凝土温度场进行仿真计算,依据实测温度数据,对仿真计算进行误差分析,并建立基于实测数据的反演模型,针对反演模型的具体特性,构建了GA算法,通过反演模型的求解计算,可以确定更符合实际情况的混凝土温度参数,从而为混凝土温度参数的合理确定以及后续温控计算提供参考。
  • 黄 智 刚
    中国农村水利水电. 2021, (1):  180-183. 
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    鱼类游泳能力是鱼道工程设计的重要参数之一,是鱼类在鱼道中是否成功洄游的关键依据。以闽江流域鲈鱼的感应流速、临界流速、特征流速作为研究对象,在试验室明渠玻璃水槽中利用流速递增法等方法进行测量。通过试验首次得出闽江流域鲈鱼的特征流速,即相对感应流速、相对临界流速、相对爆发流速平均值分别为 0.88、2.29、2.65 BL/s(BL为体长);揭示了闽江流域与长江流域鲈鱼的差异性,即闽江流域鲈鱼的相对临界流速略高、相对爆发流速明显较高。基于试验数据对感应流速计算公式进行改进,首次提出总感应流速应为基础感应流速与体长线性增长流速值之和,并推得闽江鲈鱼基础感应流速为0.002 3 m/s。
  • 黄馗
    中国农村水利水电. 2021, (1):  184-187. 
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    针对如何在广西现有源荷特性的基础上更好开展水电优化调度,以广西电网直接调度的五大流域主要水电站为研究对象,通过对广西水电站的调节能力、运行水头、气象因素、径流特性等分析,结合源荷关系中的水电预测难、负荷变化快、调度关系复杂、综合用水多等特点,提炼出流域电站特性差异和电源负荷变化差异的有效结合点,提出不同调节类型水电站在实时调度、短期调度、长期调度中非补偿性和补偿性的水电优化调度策略,以增发水电电量、提高水能利用率。
  • 肖复晋1,陆颖1,2,袁旭1,蒋丽1,梁斯琦1,蒋永健1
    中国农村水利水电. 2021, (1):  188-191. 
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    为定量评估澜沧江中上游及元江水电开发对水资源的消耗并判断其影响因素,同时与全流域对比澜沧江中上游水电开发水资源消耗水平,以澜沧江中上游和元江两个不同水热、地形条件的干流水库为研究对象,采用总蒸发水量法计算水电站水足迹。结果表明:元江干流的2座水电站水足迹平均值为3.19 m3/GJ,澜沧江4座水电站平均值为0.51 m3/GJ,均低于全国水平,显示出澜沧江中上游水电开发巨大优势。气温对计算结果影响最大,其次是地形因素。