当期目录

    2018年, 第3期 刊出日期:2018-03-15
      
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    水文水资源
  • 陈立华 王焰 关昊鹏
    中国农村水利水电. 2018, (3):  1-7. 
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    变化环境下滨海城市水资源短缺形势日益严重。根据1956~2013年钦州市逐月降雨、径流、蒸发、气温数据,采用双累积曲线和蒸发差值法进行径流还原,计算地表水资源量,预测其未来变化趋势;在基准期分析的基础上,进一步采用累积量斜率变化率比较法,定量分析钦州市典型流域降雨、蒸发、气温对径流变化影响的贡献率。结果表明:①两种径流还原结果误差控制在9.2%以内,钦州市地表水资源量处于106.573×108m3~111.533×108m3范围,相对误差仅为4.4%,70年代以来总体呈-0.400×108m3/a的下降趋势,在2017和2024年左右将分别步入偏枯、偏丰阶段;②BR(1987~2003年)与AR(1956~1986年)期相比,钦州市钦江、大风江、茅岭江、小江、武思江流域径流减少主要受到气候变化的影响,其中蒸发因子的影响最为显著;CR(2004~2013年)与AR期相比,其他因子对5条流域径流量减少的贡献率明显高于降雨、蒸发、气温因子,其中钦江流域其他因子贡献率高达65.0~75.7%;整个时间段(1956~2013)内降雨、气温因子对径流减少的贡献率变化幅度较小,而蒸发与其他因子贡献率值存在巨大变动。钦州市地表水资源量总体呈减少的趋势下,其他因子对径流减少的影响程度加剧、范围扩大,这将使钦州市面临更加严重的水资源供需矛盾。
  • 张春辉 魏鹏昆 康辉平 李旺林 高舒
    中国农村水利水电. 2018, (3):  8-12. 
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    平潭岛位于福建省东部海域,海峡西岸经济科学发展先行先试综合实验区,供水不足严重制约了平潭社会经济的发展。为此,结合平潭芦洋埔地区的水文地质条件,初步研究了平潭岛芦洋埔北部兴建地下水库的可行性,确定了地下水库库址,规划了地下水库地下坝、回灌系统和开采系统,并利用Visual MODFLOW进行了数值模拟,得出以下结论:(1)在芦洋埔北部可以兴建地下水库,地下水库实际总库容约2689万m3;(2)在没有外调水源的情况下,通过收集芦洋埔降雨地面径流,作为地下水库的人工回灌补给水源,未来二十年,芦洋埔地下水库可以满足生活、生态、农业和工业用水的年最大用水量为4357万m3,但需要进一步加大枯水年后地下水回灌的力度;(3)由于地下水库不占用耕地、无移民搬迁问题且水量蒸发损失少,因此地下水库是提高海岛地区雨洪资源利用率的有效手段,同时还有助于控制由于开采地下水导致的降落漏斗扩大和防治海水入侵。研究成果可为平潭岛水资源开发和综合利用规划参考使用,同时也为我国沿海岛屿兴建地下水库提供了借鉴。
  • 于媛慧 张海涛 李滨江 周翠宁 刘武
    中国农村水利水电. 2018, (3):  13-16. 
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    加强用水总量统计是水资源管理的一项重要基础性工作,可为水资源规划、管理、节约与保护等日常工作提供必要的基础支撑。我国用水量统计还主要采用区域定额估算的方法,相对比较粗放,其精确性有待提高。本文论述了用水统计误差分析的理论与方法,定量分析用水量统计数据存在的误差范围,以黑龙江省为例分析了农业、工业和生活等行业的用水特征,通过误差分析选择合适的抽样方法:农业用水误差分析采用实灌面积进行比率估计的方法,工业用水采用按行业分层的方法,生活用水采用常住人口进行比率估计的方法。经计算分析得出全省用水总量误差2.63%,计算精度满足统计要求。本研究对逐步提高用水统计工作的抽样效率、精度和科学性有重要意义。
  • 段志鹏 李继清
    中国农村水利水电. 2018, (3):  17-21. 
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    随着全球气候变化加剧,我国区域水资源紧缺日益严重,利用合理方法研究降水的变化规律对水资源规划管理尤为重要。基于北京市1951~2015年降水量时间序列,利用极点对称模态分解(ESMD)方法,分析北京市降水变化的多尺度特征和不同时间尺度下的突变,并对未来趋势变化做出判断。结果表明:北京市降水序列存在2.6年、4.3年、14年和21.7年的周期变化,不同时间尺度下发生突变的时间亦不同;各模态分量方差贡献率显示年际变化在北京市降水变化中占据主导地位;预测短期内北京市降水量将持续减少。
  • 水环境与水生态
  • 郭维东 周腾宇 李敬库 于朝霞
    中国农村水利水电. 2018, (3):  22-28. 
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    以Y形交汇口水沙运动为研究对象,利用平面二维水沙运动数学模型,对河床冲淤进行了模拟。通过水位、流速、河底高程模拟值与物理实验值的比较,表明所建立的二维水沙模型能够较好的模拟Y形交汇口的水沙运动,分析得出河床冲淤特性随汇流比、交汇角和河床高差的变化规律。研究结果对河道整治、河网和河道设计等领域具有重要的应用价值。
  • 王中敏, 刘金珍, 刘扬扬, 樊 皓
    中国农村水利水电. 2018, (3):  29-32. 
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    汉江流域引调水工程较多,引调水工程在改变水资源时空分配布局、解决受水区缺水困境的同时,也给水源下游区生态环境带来一定的影响。本文结合南水北调中线工程、引江济汉工程、引汉济渭和鄂北地区水资源配置工程实施进展情况,通过设置3种引调水工况,定量分析引调水工程实施对汉江中下游水文情势、水环境、水生生态和湿地生态的累积影响,并有针对性地提出汉江中下游生态环境保护建议,为汉江流域管理机构提供参考依据。
  • 蒋任飞 孔兰 王贤平 杨磊
    中国农村水利水电. 2018, (3):  33-36. 
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    通过计算海口市城区不同时期的河网密度、水面率、支流发育系数等指标,分析了水系演变特征,发现在过去50年,由于城市化等因素的影响,海口市水系结构数量特征、结构特征、网络复杂性都存在不同程度的衰减。海口市水系演变会导致城市河网调蓄能力降低、城市减弱热岛效应能力差、城市水环境恶化、居民滨水公共开敞空间急剧萎缩等环境问题。本研究对开展新形势下城市水系规划及防洪排涝等具有重要的参考意义。
  • 陈平 傅长锋 及晓光 于京要
    中国农村水利水电. 2018, (3):  37-39. 
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    前置库技术作为一种生态污水净化处理工艺,可以有效地限制和减少污染物质进入水库。本文提出依据流域年内携污能力最大的第一场洪水量来确定前置库容积的规模,并以洋河水库流域为例,选取2012年洋河水库入库头场洪水过程线作为典型,计算了水库4条主要支流入河口处前置库的容积。结果得出:东洋河、西洋河、迷雾河和麻河的前置库容积分别为169万m3、144万m3、34万m3和29万m3。结果表明采用3年一遇头场雨洪量作为确定洋河水库各支流前置库库容的规模,可较为合理地发挥前置库的作用。
  • 田巍 陈耀文 周志轩
    中国农村水利水电. 2018, (3):  40-43. 
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    针对银川市水资源紧缺、市区再生水回用率低的问题,结合银川市再生水利用现状及相关规划,采用定额法测算银川市再生水利用潜力,并根据再生水回用量设置配置方案,提出再生水利用建议。银川市到2020年再生水利用潜力为7080万m3,其中城市杂用水、工业及景观环境利用潜力分别为1682万m3、3898万m3、1500万m3。根据银川市再生水利用条件,配置时优先城市杂用水,其次工业用水,最后生态用水。
  • 王福东 夏桂敏 王铁良 陈涛涛
    中国农村水利水电. 2018, (3):  44-49. 
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    采用浑河和辽河沈阳段2001-2015年历史水质资料对沈阳市两大河系的水污染变化特征进行对比分析,并采用通径分析明确了不同水质指标对电导率的影响。结果表明:在非汛期、汛期和全年三个时间尺度下,辽河近15年间不同站点水质指标差异不大,而浑河在空间和时间变异性远大于辽河。两河系汛期水质均劣于非汛期,且辽河水质要明显优于浑河。趋势分析表明,非汛期浑河和辽河沈阳段各水质指标均有显著提升;而汛期浑河电导率、氯化物、溶解氧、氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、生化需氧量、氟化物水质项目水质均有显著提升,但辽河大部分水质项目无显著变化。各水质项目指标对浑河电导率变化贡献率表现为:生化需氧量(41.8%)>氯化物(29.6%)>硫酸盐(19.8%)>高锰酸盐指数(-18.0%)>氨氮(11.3%)>氟化物 (10.3%);对辽河沈阳段电导率变化贡献率为:氯化物(51.5%)>氨氮(36.3%)>化学需氧量(21.7%)。研究成果为后续沈阳市城乡水质监控技术体系的构建提供了初步的理论依据。
  • 韦强军
    中国农村水利水电. 2018, (3):  50-54. 
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    以河南省焦作市西南部的广利灌区冬小麦为对象,研究了冬小麦在不同供水条件下的产量形成,耗水特性及水分利用效率,并分析了产量与耗水量的关系,为确定冬小麦的节水高产灌溉制度,也为灌溉工程的规划设计、水资源的合理调配与高效利用提供理论基础。结果表明土壤水分状况是影响冬小麦生长发育最重要的生态因子之一,水分亏缺会对其生长产生不良影响;冬小麦的耗水量随着土壤水分的降低而减少,随着灌水量的增加而增加;冬小麦的产量先随着耗水量的增加快速增加,当耗水量增加到一定程度时,产量增加缓慢,开始呈现出“报酬递减”现象;2014~2015和2015~2016年冬小麦的经济耗水量分别为3957.7 m3.hm-2和3475.6 m3.hm-2。
  • 节水灌溉
  • 王旭 孙兆军 何俊 焦炳忠
    中国农村水利水电. 2018, (3):  55-58. 
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    针对甘肃白银地区盐碱地碱化度高、土壤结构差,盐分难以淋洗等瓶颈的问题,本研究采用沼液进行改良,沼液通过滴灌方式兑水稀释后滴入土壤。设置不同沼液施用量T0(0 t/hm2)、T1(1.2 t/hm2)、T2(1.3 t/hm2)、T3(1.4 t/hm2)、T4(1.5 t/hm2),通过田间对比试验,研究不同沼液施用量对盐碱地碱化度、pH的影响以及对油葵生长和产量的影响。试验结果表明:施用沼液后土壤肥力显著提高,能有效改善土壤理化性质,降低土壤pH、碱化度,0-20cm土层脱盐效果显著,但在20cm土层以下出现盐分累积现象;在T3处理下,油葵产量最高,达2384.8 kg/hm2。试验结果表明施用适量的沼液能改善土壤理化性质利于油葵生长。
  • 胡荣祥 曹红蕾 郑世宗
    中国农村水利水电. 2018, (3):  59-61. 
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    农田灌溉用水是农业用水重要组成部分,区域灌溉水量数据是国家开展农田水利基本建设和用水调度管理的基础。灌区是农田灌溉的基础单元,因此需以灌区来开展区域农田灌溉用水统计。针对区域灌区数量多、受益范围大、水源众多等特点,对不同规模灌区分别提出了用水量计算方法及典型灌区选取要求,并根据灌区特点提出渠首计量点的设置思路。以浙江省为例,采用点面转化方法,基于不同规模的典型灌区测算全省灌溉用水量,为最严格水资源管理制度和水资源公报编制提供依据
  • 白雨薇 罗坤 周小波 阮红丽 崔宁博 龚雪 徐书哲
    中国农村水利水电. 2018, (3):  62-65. 
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    灌水均匀度是衡量滴灌系统灌水质量和水力设计的重要指标,为探究低压条件下提高灌水均匀度的方法,试验以压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管为材料,测定不同毛管入口压力、敷设长度、灌水器间距的滴头流量分布及灌水均匀度。结果表明,在低压条件下,滴灌灌水均匀度随毛管入口压力的增大及敷设长度的降低而提高,随灌水器间距的增大而缓慢降低,其中毛管敷设长度影响最大,毛管类型次之,灌水器间距最小,当两种滴灌毛管入口压力在2~5m时,灌水均匀度均高于85%,且随入口压力的减小而缓慢降低,入口压力在0.5~2m时,灌水均匀度显著降低,压力补偿内镶式滴灌带灌水均匀度低于80%,但压力补偿圆柱式滴灌管灌水均匀度仍高于80%;当两种滴灌毛管敷设长度在40~70m时,灌水均匀度均高于85%,且随敷设长度的增大而缓慢降低,敷设长度在70~90m时,灌水均匀度显著降低,当压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管的敷设长度分别大于75m、85m时,灌水均匀度均低于80%。因此,为了满足设计要求,压力补偿内镶式滴灌带入口压力不低于2m,敷设长度控制在75m以内;压力补偿圆柱式滴灌管入口压力不低于0.5m,敷设长度控制在85m以内;为了降低投资成本,可以适当增大滴灌毛管灌水器间距。
  • 蒋伟 陈晓楠 黄志刚
    中国农村水利水电. 2018, (3):  66-71. 
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    摘要:本研究基于榆林市节水灌溉技术采用情况调研数据,首先采用二元Logistic模型分析了榆林市农户采用节水灌溉技术的影响因素,然后采用线性回归模型分析了农户采用节水灌溉技术对种植业收入的影响。研究结果表明耕种总面积、农户对节水灌溉技术的了解程度、政府是否有补贴、社会上节水灌溉技术的宣传力度对农户是否采用节水灌溉技术影响显著;农户采用节水灌溉技术对种植业收入有正的显著影响。
  • 史栩帆 张展羽 陆培榕 冯根祥 张泽民
    中国农村水利水电. 2018, (3):  72-76. 
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    为分析地埋秸秆体的排水抑盐效果,在室内试验的基础上,利用HYDRUS-2D模型模拟地埋秸秆体条件下盐渍土水盐运移动态,结果表明:地埋秸秆体可以有效降低土壤盐分,在灌溉水矿化度为3g/L,地下水埋深为150cm条件下,土壤盐分较不埋设秸秆体处理减少了17.4%;土壤水分和土壤盐分随灌溉水矿化度的增加而增加,随地下水深度增加而减小;在控制土壤含盐量小于2.55g/kg条件下,分别采淡水、矿化度为3g/L和5g/L的微咸水灌溉时,地下水埋深应分别控制在80cm、120cm和200cm以下。该研究为微咸水资源的利用及盐渍土的合理开发利用提供依据和参考。
  • 罗童元 罗玉峰 吕辛未 崔远来 杨士红
    中国农村水利水电. 2018, (3):  77-80. 
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    为促进短期参考作物腾发量(ET0)预报在实时灌溉决策的应用,开发了一个基于Web的江苏省逐日ET0预报系统。系统采用服务器脚本语言PHP和快速的关系数据库管理系统MySQL来简单和有效地获取国家气象台发布的天气预报数据,然后导入系统数据库并通过率定的Hargreaves-Samani公式来预报未来15d江苏省23个气象站点的参考作物腾发量ET0值。用户可直接登录网址免费查询江苏省各个气象站点未来15d的ET0预报值。系统采用B/S网络结构,使用率定的HS公式来计算预报ET0值,具有页面简洁、功能突出、预报精确度高的特点。ET0预报可用于各种作物需水量预报,为灌溉决策提供科学依据。
  • 泵站技术
  • 李扬 张宇 孙岚清 郭凯 唐燕 田扬 徐玲 陆明浩
    中国农村水利水电. 2018, (3):  81-91. 
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    机组及泵房振动问题日益突出, 给泵站带来的威胁不容忽视。本文研究了大型泵站立式全调节轴流泵振动特性,为后续的工程建设及类似工程的运行管理提供参考。主要以江都四站4号泵机组及7号泵机组为例,通过对两台机组进行多工况、多测点、多振动参数的现场测试,整理数据,绘制相应的振幅统计、时域波形、位移频谱图,分析各主要测点的振动幅值、振动频率随角度、水位的变化规律,得出机组在不同叶片运行角度下、不同水位差的条件下立式轴流泵叶轮外壳振动变化较为明显,故水泵振动值大主要受水力和机械因素影响。
  • 王志远 温鸿浦 钱忠东
    中国农村水利水电. 2018, (3):  92-95. 
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    离心泵的压力脉动是影响水泵机组稳定运行的主要因素之一。采用实验方法,测试了双吸式离心泵在不同 运行工况下的压力脉动信号和振动信号,并进行了 FFT 变换和频谱分析,结果表明,叶频压力脉动受流量的影响明显,在 Q<0.28 Qn 和 Q>1.14 Qn 时,叶频脉动均较大; 叶频脉动可向上下游传播,向上传播至进水管,叶频脉动随流量增大的变 化趋势基本不变,叶频幅值均减小,且减小幅度基本均匀; 叶频脉动对水泵传动端轴承座的径向垂直和径向水平方向振 动都有影响,且径向水平方向振动受叶频脉动影响的程度大于径向垂直方向振动。本文研究可以拓展实验技术思路,同 时可以为双吸式离心泵的设计、运行提供依据,具有一定理论意义和工程价值。
  • 柏静远 于永海
    中国农村水利水电. 2018, (3):  96-98. 
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    单级双吸离心泵在中小型灌溉泵站中应用广泛,其常规选型方法以设计者自选的水泵生产厂家样本资料为基础,难以保证数据可靠、性能最优。本文基于相似理论提出一种新的选型方法,实现不依赖厂家样本资料的离心泵选型。该方法选取比转数具有代表性的6个单级双吸离心泵建立模型泵数据库,从模型泵相似参数性能曲线入手,根据最优效率点推求原型泵的叶轮直径、水泵转速等参数。用Fortran和C#编程语言开发单级双吸离心泵专用选型软件。软件根据输入的泵站的扬程、流量,选出合适的模型泵,计算出原型泵的转速与叶轮直径,并绘制原型泵的特性曲线。以某灌区二级泵站数据资料进行验证,结果表明,该方法选型结果可靠,研发的选型软件具有较高的应用价值。
  • 陈伟 孙瀚 王铁力 陈立冬
    中国农村水利水电. 2018, (3):  99-104. 
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    本文结合泰兴市四桥闸站工程,通过对工程初始方案与改进方案的数值模拟,分析了两种方案进水池内的流态。数值模拟结果表明:在设计流量下,(1)初始方案穿堤涵洞与泵站进水池连接形成侧向进水时,进水池内产生漩涡等不良流态,影响水泵安全稳定运行。(2)改进方案通过增加过渡段,改变了穿堤涵洞与进水池的连接方式,形成正向进水,进水池内无漩涡等不良流态,可以确保水泵安全稳定运行。
  • 蔡 新 , 边赛贤 , 陈卫东 , 黄海田
    中国农村水利水电. 2018, (3):  105-109. 
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    基于现代工程结构优化设计理论,研究块基型泵房整体结构优化问题。以江苏省某块基型泵房为例,建立了以泵房结构关键几何尺寸为设计变量,泵房结构总造价最低为目标函数,泵房结构强度、位移、稳定性等为约束条件的优化设计数学模型,利用ANSYS有限元软件进行多工况结构分析,再通过零阶和一阶优化算法对结构进行优化。与原设计方案相比,泵房关键结构几何尺寸均有减小,泵房结构中墩尺寸达到限定值,整体结构总造价减少了13.2%,优化效果显著,可为泵房结构设计提供参考。
  • 柴立平 曹林松 李跃 俞嘉枫 燕浩
    中国农村水利水电. 2018, (3):  110-115. 
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    离心泵叶轮进口处回流会降低泵的效率,破坏离心泵运行稳定性。为探求前置叶片式叶轮对离心泵叶轮进口涡量,湍动能,进口回流量及压力脉动的影响,本文提出了三种叶轮型式:基础叶轮不做改变(方案一),叶轮前盖板处增置直叶片(方案二),叶轮前盖板处增置圆柱形叶片(方案三)。在此基础上结合SST湍流模型对三种叶轮型式的离心泵进行数值模拟。结果表明:与方案一相比,方案二和方案三的扬程和效率在各个工况点都有所提高,口环处回流量降低;方案二叶轮进口附近的涡量区域和叶轮内部湍动能最小,其次为方案三;方案二与方案三在蜗壳内部及叶轮进口处的压力脉动系数基本相同,且均明显小于方案一,说明前置叶片式叶轮可以提高离心泵运行稳定性。
  • 林玉涵 赵丽伟 肖崇仁
    中国农村水利水电. 2018, (3):  116-119. 
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    为了评定潜水电泵效率检测结果的准确性及在潜水电泵检测领域推广不确定度评定的应用,基于QX-1.1B型潜水电泵在规定工况点的16组试验数据和试验设备,对该潜水电泵效率测试结果进行了不确定度评定。应用GUM法,将试验中随机效应导致的不确定度和系统效应导致的不确定度合成得出潜水电泵效率测量的不确定度。在置信概率为95%的情况下,电泵效率的测量不确定度为1.23%。
  • 水工建筑
  • 徐朗
    中国农村水利水电. 2018, (3):  120-123. 
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    支持向量机(svm)由于理论基础完善,在处理高维度非线性问题中,表现出了许多特有的优势。因此,支持向量机模型在处理大坝变形预测问题时具有明显的优越性,且常采用粒子群(pso)算法对svm模型的惩罚参数C和核函数σ进行寻优,但是标准的pso算法存在早熟收敛以及易于陷入局部极小值等缺陷。引入柯西分布函数和密度函数,根据函数变化的性质对标准pso算法中粒子位置和速度的更新公式进行改进,有效提升了算法的寻优性能。运用改进后的pso—svm模型对水布垭面板堆石坝的沉降变形进行预测分析, 并与svm模型、标准pso—svm模型的预测结果进行对比,结果显示,改进的pso—svm模型的拟合效果和预测精度都更加优秀,为进行大坝变形预测工作提供了一种性能优良,精度较高的预测模型。
  • 孙昌利 张挺 杜秀忠 黄锦林 董明
    中国农村水利水电. 2018, (3):  124-128. 
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    传统筑堤材料为粘性土,通常认为无粘性土不适合筑堤。山区中小河流清滩料具有粒径大、分布广的特点,其主要成分是混合卵石、砂、粘土的碎石土,与常规土相比,成分较复杂。若作为筑堤材料,需要解决渗流、边坡稳定及冲刷等问题。本文通过室内和现场试验对清滩料的物理及力学特性进行研究,并进行分析计算。通过研究提出清滩料采取合适的工程措施后,可作为筑堤材料之一使用,并在广东省韶关地区中小河流治理工程中得以成功应用,可为类似工程提供参考。
  • 李建宜 李端明 史旺旺 史旺旺
    中国农村水利水电. 2018, (3):  129-131. 
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    中小型使用平面卧倒闸门的船闸,如果闸门开启过快导致闸室流场的巨大变化,对闸室翼墙的安全与闸室内的船舶直接构成威胁;如果闸门开启过慢,又影响船闸通行效率。在对船闸模型进行数学分析的基础上,除常规PID控制方法之外,提出了流量内环水位外环的PID控制和基于反步法设计的非线性控制方法,达到快速且稳定的控制效果。 仿真结果表明:双闭环控制策略可以保证调节过程流量不超限,非线性控制策略在快速性和稳定性上具有更大的优势。
  • 李倩 石自堂 汪洹湛
    中国农村水利水电. 2018, (3):  132-134. 
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    水闸底流消能的本质就是通过水跃过程中水流之间的相互掺混、相互摩擦消除水流能量,如果在消力池内的水跃不能充分发生,势必造成过多的剩余能量冲刷后面的防冲设施,一旦其破坏,反过来影响护坦和闸室的安全,消能防冲设施之间是“唇亡齿寒”的关系。通过总结分析水跃不充分的低佛汝德数及国内外研究对策问题,提出来易操作性强的辅助消能工措施。此外,还探讨了河道水位下降对消能防冲设施安全的影响及对策。
  • 黄智敏 付波 陆汉柱 陈卓英 钟勇明
    中国农村水利水电. 2018, (3):  135-138. 
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    韩江高陂水利枢纽电站上游进水渠布置涉及到其运行流态、泄水闸泄流能力、鱼道运行等因素。通过水力模型试验,取消了设计初拟方案的电站进水渠左侧实体导墙布置,将进水渠左导墙和拦沙坎修改为多孔拦污栅闸孔布置形式,调整了拦沙坎顶拦污栅闸孔轴线与闸坝轴线的交角,并减小进水渠进水斜坡段的坡度等。这些措施明显改善了进水渠的入流条件和运行流态,满足了泄水闸泄流能力和鱼道运行的要求,降低了进水渠内流速,减小进水渠段的水头损失。研究成果得到了工程设计的采用,可供类似工程设计参考。
  • 黄岳文 王立华
    中国农村水利水电. 2018, (3):  139-142. 
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    在软土地区的河涌生态整治工程中,可直接利用勾机把预制钢筋混凝土沉管铅直压入堤岸下部成为护脚,施工质量容易控制;现浇绿化混凝土护坡生态性好、投资省同时又具有传统防护功能。沉管护脚结合现浇绿化混凝土护坡技术是一种兼顾传统安全和生态需求的生态岸坡防护技术,具有施工简便、缩短工期、降低造价、生态性和安全性良好等许多优点。通过3个具体工程应用案例可知,在华南地区河道生态混凝土护坡工程中,绿化混凝土不需要采取特殊措施改变混凝土内部碱性环境就能满足植物的生长需要;人工预留孔洞方便螃蜞等两栖类小动物修筑巢穴;在坡面铺一层约5cm厚的种植表土,可自然生长出本土植物,这样岸坡的生态效果好,且可实现零维护。
  • 刘月楼 何士华 沈春颖 王普
    中国农村水利水电. 2018, (3):  143-147. 
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    平面闸门具有结构简单、运行可靠等优点,但是相对于弧形闸门平面闸门具有闸门槽。当平面闸门在启闭时或正常工作时水流脉动压力会对门体的安全运行造成极不利的影响。而闸门槽破坏了闸下水流流道的连续性,使得闸下水流脉动压力更为复杂。本文利用压力脉动传感器通过试验方法对闸下水流脉动压力进行研究。分别在闸门有槽和无槽条件下对闸门中断面底部测点以及闸门侧断面底部测点进行试验分析。对试验数据进行系统性分析可得到闸下水流脉动压力概率密度属于正态分布,闸门有槽条件下闸门底部测点水流脉动压力大于闸门无槽条件下闸门底部测点水流脉动压力等结论。试验结论为研究平面闸门门槽对闸下水流脉动压力的影响提供依据。
  • 水电建设
  • 韩宇平 蒋亚茹 肖恒
    中国农村水利水电. 2018, (3):  148-154. 
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    基于19个气象站点实测降水资料和RCP4.5情景下5个全球气候模式降水预估数据,采用集合论的方法定义单一和同时发生的气象灾害事件及其组合,分析了河南省夏玉米生育期间历史(1961—2015年)和未来30年(2021—2050年)主要气象灾害发生频率的时空分布特征及其变化。结果表明:1961—2015年河南省夏玉米生育期间初夏旱发生的频率最大、卡脖旱次之、花期阴雨最小,且具有较为明显的空间分布特征。与基准期(1971—2000年)相比,21世纪以来(2001—2015年)旱灾发生的频率呈增加趋势,花期阴雨发生的频率有所减少。但RCP4.5情景下气候模式预估2021—2050年降水量较基准期明显增加,气象灾害发生频率的变化趋势可能将发生改变。受花期阴雨发生频率增幅较大的影响,发生主要气象灾害的频率增加5.8%;而两种主要气象灾害同时发生的频率则减少5.2%。同时,主要气象灾害发生频率的变化在空间分布上可能将更为不均。
  • 李丰攀 周建中 顾然 许颜贺 李超顺
    中国农村水利水电. 2018, (3):  155-160. 
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    抽水蓄能机组在抽水工况遭遇断电时的水力瞬变过程对压力引水管道和电站安全稳定运行造成严重的威胁。为此,本文基于“一管-双机”式抽水蓄能机组数值计算模型,在满足各水力单元调保计算安全阈值和调速器油速等多重约束因素前提下,均衡考虑抽水蓄能机组运行时转速上升率和各水力单元特定节点压力上升值,建立了水泵断电工况下机组导叶关闭规律多目标优化模型。数值仿真试验与机组工程实际数据对比表明,该模型可合理优化导叶关闭方式、导叶关闭时间和拐点位置,使机组在发生水泵工况断电时转速上升率和水击压力上升值最小,且转速波动次数满足行业标准要求。
  • 陈鹏 伍鹤皋 方丹 万祥兵
    中国农村水利水电. 2018, (3):  161-165. 
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    根据白鹤滩水电站垫层蜗壳实际情况,针对蜗壳外围混凝土结构、垫层铺设方案、结构变形、混凝土开裂及配筋等方面进行了针对性研究和计算分析,给予工程设计一定的指导。计算分析表明:白鹤滩蜗壳垫层的铺设有利于减小混凝土开裂和损伤,混凝土贯穿性损伤区域不大,并且裂缝宽度可满足《水工混凝土结构设计规范》(DL/T 5057-2009)的要求。考虑混凝土开裂后,发电机基础上抬量及其沿圆周分布的不均匀程度相比于线弹性条件下有所增大,但不会导致机组运行受到不利影响。
  • 杨梦娇 陈端 张昌兵 李金遥
    中国农村水利水电. 2018, (3):  166-170. 
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    针对一根引水管带多台水轮机的水力振动问题,本文采用不可压缩流N-S控制方程结合Realizable k-ε紊流模型对一管双机式混流式水轮机非恒定流动进行全流道三维数值分析。得到了水轮机在不同工况下的压力场、不同测点位置的压力脉动、尾水管涡带变化规律,并对压力脉动进行了频谱分析,获得了不同工况下的压力脉动主频和功率谱密度值。计算结果表明,尾水管涡带引起的压力脉动幅值最大,其功率谱密度值也远大于其它部位的值,表明尾水管涡带是引起机组产生振动的主要原因;且两台机组尾水管涡带压力脉动的模拟结果存在一定的差异。计算成果可以为电站的振动问题的处理提供参考。
  • 防汛与抗旱
  • 邹强 胡向阳 李文俊
    中国农村水利水电. 2018, (3):  171-175. 
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    针对城市防洪标准方案决策优选涉及的评价指标权重计算、不确定性处理等问题,提出了基于博弈论和D-S证据理论相结合的决策优选方法。首先引入博弈论来集结多种主客观权重信息,进行均衡博弈来获得科学合理的综合权重;然后引入D-S证据理论来处理决策优选的不确定性,应用灰色关联分析来构建基本概率信度函数(Mass函数);其次利用D-S证据理论的证据合成法则对Mass函数进行信息融合;最终依据信度函数值排序给出最佳方案。实例研究表明提出的方法简便可行、合理有效,能有效增加权重信息的利用率和刻画评价指标的不确定性,并可显著地降低决策的不确定性,在实际工程方案决策优选中具有重要的理论意义和良好的推广应用价值。
  • 张涛 谭乐彦 李开峰 官庆朔
    中国农村水利水电. 2018, (3):  176-179. 
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    针对小清河分洪道标准内洪水调度提出两种分洪模式。一是干流主动分洪方式,干流按其行洪能力控制,分洪道为相应洪水;二是分洪道主动分洪方式,考虑干流行洪基流,分洪道按其分洪能力控制,干流为相应洪水。采用一维非恒定流水力模型进行水面线联合计算,结果表明:50年一遇标准设计洪水下,两种分洪方式的分洪量、流量过程差异均较大;方式二增加了分洪道分洪量,但降低了干流并行段高水位,有利于影响支流排水,具有较大的分洪效益。研究成果对于类似分洪河道治理及调度具有借鉴参考意义。
  • 段斌斌 牛春霞 刘志辉
    中国农村水利水电. 2018, (3):  180-185. 
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    以分析天山北坡季节性冻土冻融对洪水径流的影响为目标,选择新疆昌吉州呼图壁县内军塘湖流域试验场作为观测对象,利用EM50土壤采集仪和冻土器观测冻土的温度、湿度、电导率和土壤冻结深度,通过观测分析3月典型融雪期季节性冻土冻融特征及其对流域径流的影响。研究表明:军塘湖流域土壤每年的10月中旬开始冻结,较低海拔的土壤冻结速率相对比较缓慢,海拔、植被、下垫面状况、温度等综合影响冻土深度变化的制约因素;气温对冻土厚度有正反馈影响作用;10 月中旬至1月中旬,土壤冻结速率逐渐增加;1 月10 日至 2 月初,土壤冻结速率逐渐减小趋于0,冻土消融时,冻土消融速率远大于冻结速率;融雪中期,融雪水下渗只达到0-10cm的土壤浅层,到融雪后期,土壤表层和下层中土壤湿度都有较明显的增加,冻土不断融化,土壤下渗强度增强;季节性冻土对融雪洪水有重要的影响,冻土厚度与流域径流量成反比关系,降水与对融雪洪水则成正比的关系。
  • 灌区建设与管理
  • 王延召 张耀哲
    中国农村水利水电. 2018, (3):  186-189. 
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    在渠系浑水输移过程中,悬移质垂向分布特性对渠系节点分配沙量具有重要意义。为研究悬移质含沙量及颗粒级配垂向分布问题,基于泥沙颗粒在水体悬浮过程中受力平衡,推求水深临界粒径关系。在此基础上,论述粗、细泥沙颗粒垂向分布规律的特殊性,对已有垂向分布公式进行修正,进而得到各水深处悬移质含沙量及颗粒级配关系式。结果表明,泥沙颗粒垂向分布特征与颗粒大小和水体紊动强度有关。当代表粒径为参考点悬沙级配d15~d30时,含沙量及颗粒级配实测值与模型计算结果吻合良好。
  • Magzum Nurolla 张彦 张嘉星 齐学斌
    中国农村水利水电. 2018, (3):  190-195. 
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    为了探究人民胜利渠灌区近年来地下水动态变化并通过调整灌区种植结构充分利用灌区水资源,本文利用ArcGIS和Matlab软件分别对灌区地下水埋深及其影响因素进行分析且构建了灌区优化模型。结果表明,近年来人民胜利渠灌区地下水平均埋深呈明显的增加趋势,中游3区和下游6区地下水超采严重埋深较大且中游3区已经形成了地下水下降漏斗;灌区地下水埋深与降雨量、引黄水量和井灌水量有显著的相关关系;根据优化模型,当中游3区和下游6区分别削减种植面积477.84万m2和569.56万m2,上游1区和中游3区分别削减水稻种植面积14160.18万m2、101.95万m2时,可以使灌区有限引黄水量和地下水开采量井灌水量具有最大的效益。