当期目录

    2018年, 第10期 刊出日期:2018-10-15
      
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    水环境与水生态
  • 朱杰 权锦 龙岩 雷晓辉 孔令仲
    中国农村水利水电. 2018, (10):  1-7. 
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    针对突发水污染应急响应对时效的需求,对污染团输移扩散的快速预测技术开展研究。在系统总结国内外相关研究的基础上,重点开展平、逆坡渠道中的污染物输移扩散研究,基于已提出的顺坡渠道污染物输移扩散快速计算公式,研究其在平坡、逆坡渠道情况下的适用性,并将计算结果与HECRAS软件模拟结果进行对比,尝试寻求平、逆坡渠道中污染物输移扩散的快速计算方法。研究得出以下结论:在渠道底坡为平坡或逆坡时,污染物峰值输移距离的模拟值与计算值偏差值在20%以下,污染物纵向长度模拟值与顺坡渠道计算值偏差值在10%左右,污染物峰值浓度模拟值与计算值基本一致,因此,顺坡渠道污染物输移扩散快速计算公式可用于平、逆坡渠道中的污染物输移扩散特征指标快速计算,此结论可为突发水污染事件应急调控提供科学、高效、有力的决策支持。
  • 李秀芳 , 王 龙, 聂煜东, 徐宇峰
    中国农村水利水电. 2018, (10):  8-12. 
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    基于前期筛选的三种滏阳河原生水生植物,通过对三种植物的两两结合,构建出狐尾藻组、金鱼藻组、篦齿眼子菜组、狐尾藻-篦齿眼子菜组、狐尾藻-金鱼藻组及金鱼藻-篦齿眼子菜组6种植物组,并通过6种植物组对富营养化水体的修复实验,分析其净化效能。结果表明:6种植物组对水体中所含污染物质均有很好的去除效果,其对氨氮的去除率均达95%以上,对TN的去除率达75%以上,对TP的去除率达47%以上,对CODMn的去除率达58%以上,对叶绿素抑制效果明显,通过横向对比分析,植物组合对NH4+-N、TN、TP及叶绿素有较好的处理效果,对CODMn的处理效果与植物单体类似。用AHP法对各水生植物组合进行综合评价,狐尾藻+篦齿眼子菜组合得分最高,表明其在水质净化全过程对污染物均有较好的去除效果。
  • 芦昌兴 李鹏程 宫雪亮
    中国农村水利水电. 2018, (10):  13-18. 
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    雨水花园作为“海绵城市”和城市低影响开发(LID)的技术类型之一,具有易管理、景观佳、成本低、生态好等优势。本文通过对济南地区水生态环境及水文特性的研究,选取种植植被、种植土层配料选择、人工填料层填料选择、人工填料层填料粒径为主要结构参数,对4因素分别设置3水平,利用正交试验设计理论,通过人工降雨方式对9组试验进行实地试验模拟。利用TOPSIS综合评价法、极差及方差对化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮的削减率进行分析、评价,结果表明:雨水花园在削减雨水的化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮方面效果显著;人工填料层填料选择雨水花园净化效应的影响最显著,种植土层配料选择影响最弱;最佳雨水花园净化效应的综合配置方案为狼尾草,种植土层配料为4份园土+3份腐叶土+3份砂土,人工填料为30cm石英砂+20cm沸石,人工填料的粒径选择小粒径。
  • 贺志文 向平安
    中国农村水利水电. 2018, (10):  19-26. 
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    利用灰水足迹方法计算了湖南省2001-2015年的灰水足迹,并用扩展STIRPAT模型分析了其变化原因,以期为合理利用水资源和治理水污染提供建议。结果表明:湖南省灰水足迹由2001年的690.747亿立方米下降到2015年的671.946亿立方米。农业灰水足迹占比最大,工业灰水足迹呈下降趋势,生活灰水足迹却表现为上升态势。城镇化水平、第二产业占比、第三产业占比、人均GDP、外商直接投资和灰水足迹强度对灰水足迹的影响系数分别为0.7996、0.6505、0.6543、-0.8148、-0.5115和-0.5892。经济发展与灰水足迹之间存在倒“U”型环境库兹涅兹曲线关系,不存在“污染天堂”假说。
  • 黄广灵 黄本胜 邱静 黄锦林
    中国农村水利水电. 2018, (10):  27-31. 
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    本文根据湛江市溺谷型海湾——英罗湾附近海区的海图及最近实测地形图、卫星遥感图及其潮汐水道的动力场,分析英罗湾及其附近海区的海底地形的演变状况及其原因,着重于其潮汐水道的地貌演变及动力过程,计算分析了其稳定性。研究结果表明,英罗湾潮汐水道近几十年来以海床冲刷、深槽发育、浅滩萎缩为主,其原因包括人类活动、河流来沙量减少等因素。英罗湾潮汐水道演变规律研究表明其潮汐水道的落潮主水道表现出有规律的演变,口门稳定性比较高。
  • 王文章, 程 艳 , 敖天其 , 黎小东
    中国农村水利水电. 2018, (10):  32-36. 
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    近年来古蔺河水质日益变差,为了解古蔺河流域面源污染的时空分布特征与关键污染源区(CSAs),本文首先运用分形理论确定流域最佳集水面积阈值,然后基于SWAT模型进行子流域划分,在此基础上研究古蔺河流域农村面源污染的迁移转化及污染负荷,结果表明:流域最佳集水面积阈值为1500 公顷,此时子流域划分为37个;模型月平均径流与氮、磷负荷模拟评价指标Nash系数大于0.5,决定系数R2大于0.6,SWAT模型在研究区有较好的可适用性;古蔺河流域2013年TN输出量为2761.72 t,TP输出量为338.27 t,古蔺镇、德跃镇、石屏乡污染负荷占比较大,各子流域污染源贡献率排序均为化肥>畜禽养殖>居民生活,因此农业化肥和古蔺镇、德跃镇、石屏乡是流域面源污染防治的重点。
  • 吉文静 张峰 吕世奇 李红艳 王朝旭 崔建国
    中国农村水利水电. 2018, (10):  37-42. 
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    电化学消毒时,共存离子可能对BrO3-副产物生成规律产生影响。以常用Ti/Pt电极作为阳极电解含溴水模拟电化学消毒过程,分别考察不同浓度SO42-、Cl-、HCO3-、NO3-对BrO3-形成的影响。中性条件下, 共存SO42-浓度增大,可抑制BrO3-的形成; SO42-在Pt电极表面产生过氧硫酸盐和过氧化单硫酸盐,占据电极活性位点从而减少Br-被直接或间接氧化的几率。共存Cl-、HCO3-和NO3-浓度增大时,都对BrO3-的形成表现出促进作用。Cl-共存时,电化学体系中的电生HOCl/ClO-是促进作用的主因;NO3-易在阴极发生还原,减少不分槽电极体系中BrO3-的还原几率,促进BrO3-生成的同时,还带了NO2-生成的潜在风险。在总离子强度(12.56mmol?kg-1)相同的前提下,比较不同共存组分对BrO3-生成的影响效应发现,共存NO3-对BrO3-生成的促进作用明显强于Cl-和HCO3-;120min电解后,含有NO3-的电化学体系内BrO3-生成量为含有Cl-和HCO3-条件下的3.21倍和2.69倍。
  • 水文水资源
  • 廖国威 林高松 陈纯兴
    中国农村水利水电. 2018, (10):  43-46. 
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    通过对龙岗河流域进行现场调研和资料收集,获取SWAT流域水文模型所需输入数据,利用空间分析计算划分子流域边界,使用降雨、气温等气象输入条件驱动算例模拟。在服务器后端搭建流域数据库,通过发布GIS服务提供GIS资源,在浏览器前端进行WebGIS平台开发。编译SWAT模型源文件生成执行文件,通过PHP进行输入文件及参数修改、模型运行计算和结果提取传输,实现SWAT模型和WebGIS平台之间的耦合,增强模型输入条件和模拟结果的展示效果。
  • 卢思成 廖卫红 雷晓辉 殷兆凯 王浩
    中国农村水利水电. 2018, (10):  47-53. 
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    为了提高EasyDHM模型进行水文预报的精度,本文选用2012-2014年汉江流域的水文数据,分别使用PSO算法和DDS算法对模型参数进行率定,重点分析两种算法参数对算法性能的影响,从而得到两种算法在EasyDHM模型上进行参数率定的最优算法参数。在此基础上比较了两种算法在最优算法参数下的模型参数率定效果,结果表明两种算法在该流域EasyDHM模型的参数率定上表现了较好的适应性。并根据对比结果给出了用EasyDHM模型进行场次洪水预报时,参数率定算法选择的建议:在要求率定效果最好情况下,预报的主要指标为洪量时建议使用DDS算法,预报的主要指标为洪峰是建议使用PSO算法;在要求率定速度尽量快的情况下,建议使用DDS算法。
  • 刘 强 , 冯忠伦, 刘红利 , 王 维 , 林洪孝 , 王 刚
    中国农村水利水电. 2018, (10):  54-59. 
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    鉴于烟台市水资源短缺,为了更加合理地开发利用水资源,本文在建立RVA模型评估烟台大沽夹河流域水利工程对水文情势影响的基础上,结合BP神经网络方法对大沽夹河流域径流量还原到没有水利工程影响的天然径流量的状态。结果表明:①水库等水利工程建设后,使天然径流发生了显著的改变,其中月流量改变度在0.3~0.7之间较多,极限日最大最小平均流量改变度在0.3~0.6之间,属中度改变。②对RVA法所得结果进行分析,建立大沽夹河流域天然径流量还原计算的BP神经网络模型,通过模型的建立对天然径流量进行还原计算,结合烟台水资源评价提供的实测值进行误差对比,发现构建的BP神经网络模型可行与方便,可以为水利水电工程建设与该地区水资源合理开发利用提供科学依据。
  • 段国荣 刘元会
    中国农村水利水电. 2018, (10):  60-63. 
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    将混合策略粒子群优化算法用于分析无限延伸含水层和直线隔水边界含水层条件下的抽水试验数据,求解含水层参数,为预估含水层参数提供一种新的方法。这种混合算法是将紧凑度的思想融入到粒子群优化算法中,加强算法的局部搜索能力,结合调度系数的控制,提高算法寻优精度及收敛速度,再通过一定小概率的约束,提高全局搜索能力,构造混合策略粒子群优化算法。这种混合算法能够有效解决原算法收敛速度慢,精度差和易陷入局部极值的问题。实验结果表明,混合策略粒子群优化算法是可行的含水层参数估计方法,并且具有精度高,收敛性好,稳定性好等优点。
  • 朱彩琳 董增川 李冰
    中国农村水利水电. 2018, (10):  64-68. 
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    本文首先明确水资源领域空间均衡的概念,即在保证每个计算单元内部水资源—社会经济—生态环境三大子系统之间的协调发展的基础之上,实现不同计算单元之间的协调发展。其次,本文将“协调发展度”的概念引入到水资源领域空间均衡的研究中,利用双层嵌套的协调发展度作为空间均衡的度量标准。在传统的水资源优化配置模型的基础上,增加了空间均衡的目标函数和约束条件,从而构建了面向空间均衡的水资源优化配置模型。并以盐城市沿海地区为例,构建了盐城市沿海地区面向空间均衡的水资源优化配置模型,通过计算得出盐城市2020年75%保证率下的水资源配置结果。
  • 水工建筑
  • 欧昌雪 张羽 王二平 张石磊 刘英博 王银海
    中国农村水利水电. 2018, (10):  69-72. 
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    摘 要:水利工程中的鱼道设施为自然生态下鱼类洄游提供了一条人工通道,不同的鱼道入口流速下,鱼类的游泳行为存在较大差异。本文针对我国各流域中常见的鲤科幼鱼,以趋光性为特征选择了草鱼和鲤鱼为模型鱼,为寻找其诱导水流流速,定义了鱼类不同游泳行为下的四种特征流速(响应流速、临界流速、持续流速与突进流速)作为试验观察指标。通过应用自行研发的仿生态鱼类游泳行为的测试装置,测试了鲤科幼鱼体长与特征流速的相关性,通过试验数据拟合,得到了特征流速与鱼体长度之间的计算公式,可为仿生态鱼道进流区设计提供参考。
  • 赵尹利 李艳玲 张瀚 安慧琳
    中国农村水利水电. 2018, (10):  73-76. 
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    水利水电工程施工方案优选应综合考虑施工进度、质量、投资、安全和环境等因素,才能确保决策结论的合理性和客观性。为定量考虑五因素的综合影响,提出了基于主控因子的施工多元协同优化模型,即选定主控因子,构建主控因子—多目标因子的多元关系函数,形成主控因子变化与目标因子藕联的多目标方案集,再采用灰色关联分析方法进行方案优选。本文以施工进度为主控因子为例,构建了质量—进度、投资—进度、安全—进度和环境—进度的多元关系模型,并将该模型运用于某大坝施工方案优选,取得了较好效果。
  • 兰滔 顾长才 王远明
    中国农村水利水电. 2018, (10):  77-82. 
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    针对桩在近海滩涂中下沉的问题,提出了一种根系桩,给出了其施工工艺。本文以根系桩为研究对象,采用了室内模型试验的方法,研究了根系桩的竖向承载力,对比分析了根系桩与圆桩、锚刺桩的承载力差异,给出了根系桩在江苏盐城市的斗龙港、川东闸的海平面高程观测中的应用实例。结果表明:根系桩比圆桩和锚刺桩的竖向承载力高,施工可行、简单、实用。本文研究成果可以为软基处理、河道防冲刷、边坡加固等类似工程提供技术参考。
  • 杨玉川 周顺文 辛立光 杨兴国 周家文
    中国农村水利水电. 2018, (10):  83-86. 
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    随着航测技术的发展,无人机扫描技术在国内外都得到了广泛应用,但由于大型无人机价格一般比较高,在目前的土木工程中的应用还不是特别充分。本文结合使用小型无人机的经验,分析探讨无人机扫描技术在工程全生命周期中的应用思路,包括前期勘测设计、施工阶段应用、工程后期监测及效果展示等方面。重点分析了该技术在市政工程、水利水电工程、及地质灾害治理工程等领域的实践操作模式,为后期无人机技术的进一步发展提供一些思路,希望可以进一步推动其在土木工程全生命周期中的应用。
  • 李芳 安瑞冬 马卫忠 赵再兴 林宁亚
    中国农村水利水电. 2018, (10):  87-91. 
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    拦河筑坝阻隔了鱼类洄游通道,鱼类具有天然的溯流习性,会感应到主流上溯,为进行产卵、索饵和洄游在过鱼季节聚集在坝下,产生鱼类坝下集群效应。鱼类的集群行为是鱼类行为学研究的重要内容。影响鱼类集群的三个重要水力学条件有流速、水深、紊动能,为研究鱼类坝下集群效应对水力学条件的响应规律,亟需建立集群分布规律与上述三个水力学因子的相关性。本文采用三维湍流模型对观测时所处运行工况的坝下流域进行了数值模拟,并用试验验证了数值模拟的合理性,使用观测仪器探测坝下四大家鱼分布规律,分析集群行为特点及其相关性。研究表明:当流速处于0.7~0.24m/s之间时,鱼体数量与流速呈正线性相关,且四大家鱼集群最佳流速范围为0.060~0.12m/s;当水深值处于2.4m~3.9m之间时,鱼群数量与水深呈正线性相关关系,鱼类集群适宜水深下限值为2.8m;当紊动能值处于0~0.0012kg·m2/s2之间时,鱼体数量与紊动能有明显的正线性相关关系,当紊动能值处于0.0015~0.0040kg·m2/s2之间时,二者成负线性相关,且鱼类集群的平均紊动能适宜范围是0.00050~0.0012 kg·m2/s2。
  • 鞠铖 鞠小明 孙立成
    中国农村水利水电. 2018, (10):  92-95. 
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    采用Preissmann窄缝法计算了城门洞隧洞中的明满交替水流的水力瞬变过程,给出了城门洞拱顶内的水力瞬变计算参数公式。实例研究表明在不考虑城门洞洞顶气囊或气腔内空气体积变化的情形下,城门洞内水流由无压流变为有压流时将产生较大的压力变化,由有压流变为无压流时压力变化较小;城门洞隧洞内断面流量变化越快,明满流交替产生的压力变化也越大;靠近流量变化越近的隧洞断面其水力瞬变程度越急剧。
  • 董源 裴向军 张引
    中国农村水利水电. 2018, (10):  96-104. 
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    白鹤滩水电站左岸主厂房规模庞大、结构形式及地质条件复杂、构造应力水平高。洞室开挖使受到高地应 力脆性玄武岩在顶拱、拱脚处产生片帮破坏、主厂房岩壁梁围岩大变形、软弱层间错动带 C2 导致块体失稳等岩体稳定性 问题。针对主厂房片帮破坏现象,采用岩石力学试验、声发射试验,与现场地质勘查结果对比,总结出主厂房片帮发生的 一般性规律; 针对主厂房岩壁梁围岩大变形现象,采用现场监测与 Midas 数值模拟( Hoek-Brown 破坏准则) 相结合方的 法进行对比分析,总结出主厂房岩壁梁围岩变形量与岩体质量的好坏、断裂构造的发育程度有很大的关系; 针对洞室开 挖导致边墙块体失稳破坏问题,采用机制分析结合现场调查,得出上、下游边墙处形成的浅层块体的破坏规律。
  • 李远程 张利娟 史海英 周伟 韩健
    中国农村水利水电. 2018, (10):  105-108. 
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    高寒地区混凝土面板堆石坝筑坝技术是在恶劣自然条件下建设面板堆石坝的重要课题。我国在高纬度、高海拔、高蒸发等高寒地区建设的面板坝已经超过20座,成果丰硕。系统归纳部分已建的高寒地区典型面板坝经验教训和特殊问题,探讨了身兼双重功能的垫层料的渗透系数和级配曲线问题,总结了面板混凝土抗冻防裂的工程案例,分析研究冰盖对面板混凝土、表层止水的损伤机理。最终给出了应对垫层料、混凝土、止水、填筑等特殊问题的对策。
  • 节水灌溉
  • 张林国 朱兴业 胡广 李扬帆 袁寿其
    中国农村水利水电. 2018, (10):  109-113. 
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    为了研究喷头在低压雾化的现象和机理,搭建了测量低压雾化喷头水力性能的试验台。使用高速摄影设备和MATLAB软件进行雾化图像采集和分析,研究了孔径为0.3mm、0.5mm、0.8mm和1.0mm的低压精细雾化喷头在0.15MPa压力以下的流量、雾化角和雾化粒径雾化特性。结果表明,喷头流量与雾化压力成正相关;雾化角随着压力增大而增大,并且稳定在60度到80度之间;在0.08MPa压力下喷头轴向方向会出现束状射流之后分散的现象;雾化粒径与雾化压力成负相关,并且较小孔径的喷嘴在较小压力下雾化粒径较大。本文的研究为低压条件下雾化加湿应用提供了理论指导。
  • 毕远杰, 雷 涛 , 雷明杰 , 王 坚
    中国农村水利水电. 2018, (10):  114-117. 
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    微润灌是一种全新的低能耗节水灌溉技术,应用前景广阔。为了揭示微润管(带)埋深和压力水头交互效应对湿润锋的影响,采用室内试验,对不同管带埋深(D5、D15、D20)与压力水头(H100、H150、H200)条件下的土壤湿润锋进行了研究。结果表明:不同压力水头处理后的湿润锋沿各个方向的扩散速率表现为:H200>H150>H100。不同管带埋深处理后的湿润锋在竖直向上和水平方向的推移速度均表现为:D5>D20>D15,而竖直向下的推移速度表现为:D20>D15>D5。不同压力水头和埋深处理后的湿润锋半径大小表现为:H200>H150>H100,D5>D15>D20。埋深、压力水头及其耦合效应对Rmax的影响大小表现为:H>D>H*D,对湿润锋半径变化速率的影响大小表现为:H>H*D>D。
  • 舒永红 崔宁博 张效星 杨永刚 陈昱辛 胡笑涛 龚道枝 王明田
    中国农村水利水电. 2018, (10):  118-124. 
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    为探明不同滴灌水肥一体化管理模式对柑橘生育早期光合特性的调控效应,以7年生‘不知火’柑橘为试材,设置1个对照处理(CK),抽梢开花期(Ⅰ期)和幼果期(Ⅱ期)分别设置2个灌水水平(即高水和低水,分别记为HW、LW,灌水量分别为CK的80%、60%)和3个施肥水平(即高肥、中肥和低肥,分别记为HF、MF、LF,施肥量分别为CK的85%、70%和55%),探索最优滴灌水肥一体化管理模式。结果表明:各生育期不同水肥一体化模式的光合指标日变化趋势相似;施肥量一定时,Pn、Tr、Gs、Ci均随灌水量提高而增大,灌水量一定时Pn随施肥量的提高而增大,但Tr、Gs、Ci随施肥量的变化规律并不一致;复水处理后柑橘叶片Pn、Tr、Gs、Ci均大于复水前,且复水后各指标在不同处理间的差异明显减小,Pn表现得尤为突出;增加施肥量有利于叶片瞬时水分利用效率(WUEi)的提高,不同生育期复水前后灌水量对WUEi的影响不一致,但HWHF处理均表现出最高WUEi;与CK相比Ⅰ期HWMF、Ⅱ期HWHF处理Pn较CK分别降低7.62%、6.08%,WUEi可分别提高3.13%、9.03%。所以在抽梢开花期采用高水中肥处理,幼果期采用高水高肥处理,可以在获得较高净光合速率的同时达到节水节肥的目的。
  • 侯晓华 李发永 朱耀辉 夏梓洋 孟宪刚 贾宏坤
    中国农村水利水电. 2018, (10):  125-135. 
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    土壤速效养分赋存状况直接影响到枣树的生长和水肥的合理利用,本文研究了滴灌和地面灌下枣树根区土壤速效养分田间尺度的空间分布和变异特性。对滴灌和地面灌应用年限5年不同深度的枣树根区土壤进行了采样分析。结果表明:枣树根区土壤硝态氮含量随土壤深度的增加呈减少趋势,随水平距离的增加而逐渐升高。生育期初期土壤硝态氮含量较低,新梢期土壤硝态氮逐渐增加,滴灌和地面灌土壤硝态氮变异系数均随着土壤深度和水平距离的增加而减少,减少幅度滴灌大于地面灌;生育期初始阶段两种灌溉方式下土壤碱解氮随深度的增加均呈现减少的趋势,水平方向上碱解氮含量差异不明显,新梢期土壤碱解氮呈现增加的趋势,灌溉方式对土壤碱解氮的空间异质性影响较小;枣树生育初期,滴灌和地面灌枣树根区各层土壤速效钾含量较高,进入新梢期后其含量迅速下降。滴灌和地面灌下土壤速效钾含量的变异系数均随着土壤深度的增加而减小,随着水平距离的增加呈现先减小后增大的趋势;土壤有效磷枣树生育期开始阶段含量较高,新梢期迅速降低。滴灌和地面灌在水平方向的变异系数均随着距离的增加而减小,滴灌处理变异性大于地面灌。综上,灌溉方式对土壤硝态氮的空间分布和变异性的影响最大,对碱解氮的影响最小。
  • 李斌
    中国农村水利水电. 2018, (10):  136-140. 
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    针对地埋式滴灌这一新兴高效节水技术在民勤绿洲推广应用中存在的技术难点,从滴头流量选择、滴灌带埋设深度、铺设间距三方面开展试验研究,分析了生育期土壤水分变化情况及玉米穗物理指标、产量,提出了适合民勤绿洲生产实际的地埋式滴灌技术参数,解决了地埋式滴灌推广应用中的实际问题,提高了水资源利用效率,节约了有限的水资源,为保护民勤绿洲生态环境不再恶化起到了积极的作用。
  • 曹永强 李晓瑞
    中国农村水利水电. 2018, (10):  141-147. 
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    为探究气候变化对河北省农业生产的影响,本文基于8个典型气象站近60年的气候资料,应用FAO推荐的Penman-Monteith模型,分析了1955—2014年河北省夏玉米全生育期和不同生育期的需水量和缺水量的时空格局,并利用Pearson相关分析、偏相关分析法对其需水量和缺水量的主要影响因子进行探讨。结果表明:①近60年河北省夏玉米全生育期需水量和缺水量均呈显著下降趋势,变化倾向率分别为-23.34mm?10a-1和-16.15mm?10a-1;不同生育期的需水量和缺水量的趋势变化与全生育期保持一致;快速发育期的需水量和缺水量最大,分别为138.08mm和95.75mm,成熟期需水量最小,为30.38mm,初始生长期缺水量最小,为24.12mm。②全生育期和不同生育期的需水量和缺水量由东北向西南逐渐递减,大致呈以黄骅一带为高值中心,向邢台、邯郸和南宫一带形成低值区的空间过度。③日照时数和风速的减小是导致河北省夏玉米需水量和缺水量下降的主要原因。
  • 李家春 田莉 周茂茜 李子阳 王永涛
    中国农村水利水电. 2018, (10):  148-152. 
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    水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的现代农业新技术,在农业生产中提高水肥利用率、减少环境污染等方面具有重要意义。本文对水肥一体化技术中的关键装置展开研究,运用SolidWorks三维设计软件建立基于射流器并联的三通道旁路吸肥式施肥机混肥系统结构,并运用FloEFD对其进行流场仿真分析及系统性能试验验证,建立有效的混肥系统参考模型。试验结果表明,在2.2kw抽吸泵作用下,该系统能够实现对水及单元素液肥的稳定均匀吸取功能,且三通道吸肥量实际值与仿真值的最大误差为2.06%,验证了混肥系统结构设计的可行性,为自动施肥机的设计与优化提供了参考。
  • 王利红 袁新明 侯苗 张小林
    中国农村水利水电. 2018, (10):  153-156. 
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    EPANET具有较强的有压管道水力计算功能,运用EPANET中的扩散器组件及Hazen-William公式模拟了某喷灌系统的工作状态,取得了较好的计算结果,可为同类工程提供一定的参考。
  • 防汛与抗旱
  • 李东 荐圣淇 张颖 胡彩虹
    中国农村水利水电. 2018, (10):  157-160. 
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    随着城市化的发展,自然流域被不透水面所替代,改变了原本的自然地貌,城市下垫面的变化以及地形、地貌的复杂性将导致地表汇流方式的多样性。在城市雨洪模型中,选择不同的地表汇流方式会影响城市雨洪管理模型的模拟结果。本文基于郑州市的实测降雨数据,在子汇水区划分为2200个情况下,SWMM模型的汇水模块选择PERVIOUS、 IMPERVIOUS和OUTLET 3种地表汇流方式,分别分析了SWMM模型中不同的地表汇流方式对郑州市暴雨洪水模拟结果的影响。研究结果表明:OUTLET,IMPERVIOUS两种地表汇流方式下汇水区地表径流的模拟结果相似,但模拟结果与实测径流存在较大的差异;PERVIOUS地表汇流方式模拟结果普遍低于另外两种地表汇流方式模拟的结果,但PERVIOUS地表汇流方式模拟的径流结果与实测径流差异较小。通过结果的分析,城市雨洪管理模型的PERVIOUS较适合郑州市地表汇流方式的选择。
  • 孙嘉辉, 梁 藉, 曾志强, 付文博, 覃金帛
    中国农村水利水电. 2018, (10):  161-164. 
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    青狮潭流域地处广西壮族自治区,属于典型的亚热带季风气候。该流域具有降雨时空分布不均的特点,汛期洪灾频发,枯水期缺水严重。本文应用MIKE 11软件,将一维水动力学模型(HD)与降雨径流模型(NAM)耦合,结合多场次洪水资料对青狮潭入库洪水进行模拟验证。结果表明单独的NAM模型在青狮潭流域适用性不高,但与HD模型耦合后可对青狮潭入库洪水进行较好模拟。
  • 阚光远 洪阳 梁珂
    中国农村水利水电. 2018, (10):  165-169. 
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    近年来,以人工神经网络(ANN)为代表的机器学习模型在很多领域取得了突破性进展,例如:用于图像识别的深度学习模型、用于围棋对弈软件AlphaGo的强化学习模型等。本文提出了一种耦合机器学习模型,并用于流域洪水预报。该模型通过独特的建模方式将ANN与K最近邻方法相耦合,利用多目标遗传算法和Levenberg-Marquardt算法进行训练,较好的解决了传统ANN模型预见期仅为一个计算时段长、ANN拓扑结构和参数难以同时优化、ANN训练局部极小、单个ANN预报能力不佳等问题。在屯溪流域洪水预报中的应用表明,耦合机器学习模型的精度和可靠性较好,具有较好的应用前景。
  • 葛星 骆建雄
    中国农村水利水电. 2018, (10):  170-176. 
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    山洪灾害防治工作已成为我国水利防灾减灾的重要基础工作,考虑到山洪灾害的突发性强、破坏性大等特点,对GIS数据的空间分析、建模与优化也提出了新的要求。本研究以江西省婺源县乐安河上游流域为研究区,采用GIS中定量的空间分析、建模与优化方法研究山洪灾害空间分布。根据联合国人道主义事务部提出的灾害风险的定义,本研究将山洪灾害风险定义为危险性和易损性的乘积。对乐安河上游流域分别进行危险性划分和易损性划分模型构建,其中危险性模型采用逻辑回归模型;易损性模型采用转换赋值函数;最终获得乐安河上游山洪风险评价的结果,并通过山洪灾害调查评价项目中划定的重点防治区进行结果验证。研究表明山洪灾害风险评价的模型能较好应用于较小尺度的流域山洪灾害风险划分。
  • 朱颖蕾 于永强 俞芳琴 刘俊 朱世云 花培
    中国农村水利水电. 2018, (10):  177-181. 
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    [摘要] 通过构建MIKE21和MIKE Urban耦合模型,将调蓄设施和强排泵站纳入考虑,对岳阳市地下管网与陆面漫流进行耦合计算,得到不同重现期不同历时暴雨产生的共12种情景下的内涝情形。结果表明:岳阳市内涝主要影响范围为内湖周边地势低矮处,模拟出的内涝点与研究区主要积水点分布情况一致;模型模拟结果合理可靠,可为湖区平原城市内涝防治工作提供参考。
  • 水电建设
  • 林家洋
    中国农村水利水电. 2018, (10):  182-185. 
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    为了解卡普兰式水轮机转轮内部相关操作机构部件的应力、应变情况,掌握活塞、操作架、转臂以及耳柄等传动机构受力状态,验证真机设计计算值与实际运行值吻合程度,开展水轮机轮转轮内部连接部件应力状态测试意义重大。论文结合生产实际,提出了开展卡普兰式水轮机关键部件运行状态现场测试方法。通过在真机上关键部件相关部位安装应力应变传感器,测量机组在各种可能运行工况下,转轮内部部件动态应力[1]及应变情况,利用试验过程采集的数据,分析其运行过程实际状态,判断产生部件失效原因,为后期提高机组可靠性改进提供技术支撑,并为实现卡普兰式水轮机内部在线监测提供一种探索。
  • 张作栋 鞠小明 刘期勇
    中国农村水利水电. 2018, (10):  186-190. 
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    采用瞬变流计算方法,论证了博瓦水电站不良地质条件下采用尾闸室替代尾水调压室设计方案的可行性,给出了水力计算原理和计算内容。博瓦水电站尾闸室替代尾水调压室后电站调节保证计算满足设计规范要求,机组丢弃负荷后的尾水管最大真空度3.30m,电站输水系统小波动是稳定的。尾闸室替代尾水调压室可以避免不良地质条件下大尺寸尾水调压室开挖带来的施工风险。
  • 熊俊华
    中国农村水利水电. 2018, (10):  191-196. 
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    为了实现水资源的综合利用,工程上常常从现有水电站的引水隧洞或压力管道取水,兼顾发电与供水的需求。本文以南水水库供水工程为例,针对兼有发电、供水特征的输水系统建立了数学模型,分析其在发电、供水以及发电+供水三种运行工况时,恒定流计算初始参数的调整方法和发电与供水两系统在非恒定流过渡过程中的相互影响,探索兼有发电、供水特征的输水系统过渡过程的模拟计算分析思路与方法,为类似发电供水工程输水系统过渡过程的分析计算提供借鉴。
  • 农田水利
  • 李浩然 樊贵盛
    中国农村水利水电. 2018, (10):  197-201. 
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    摘要:为了探索获取比水容量的简便方式,以山西省黄土高原区农耕土壤为实验对象,进行了土壤水分特征曲线与比水容量的相关试验,拟合得到比水容量模型参数,并配套测定了相关的土壤基本理化参数。在研究分析各个土壤基本理化参数与比水容量模型参数的影响关系的基础上,建立了关于土壤质地、土壤容重、土壤有机质含量、土壤无机盐含量的BP神经网络预报模型。研究表明:以土壤质地、土壤容重、土壤有机质含量、土壤无机盐含量为输入因子的BP神经网络预报模型是可行的,比水容量模型参数实测值与预测值之间的平均相对误差均低于10%,预测效果较好,精度较高。该研究结果为获取比水容量提供了理论与技术上的支持,同时可促进土壤传输函数理论的发展。
  • 周学军 , 陈华堂, 姚云浩
    中国农村水利水电. 2018, (10):  202-204. 
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    本文在系统分析和总结近年来以农民用水户协会为主要组织形式的两类农民用水合作组织的发展在外部政策环境和内部治理及自身能力方面面临的主要问题的基础上,有针对性地就农民用水合作组织在外部政策供给、与政府关系、自身内部治理和能力建设、以及创新发展模式等四个方面提出了系统的对策和发展建议。
  • 张力 王红雨 王小东 周波
    中国农村水利水电. 2018, (10):  205-210. 
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    针对宁夏引黄灌区农业灌排工程中排水沟道局部滑移、坍塌问题,探索将土工袋装技术用于农田排水沟道稳固边坡治理工程。文中介绍了课题组在位于宁夏青铜峡河西灌区的邵刚镇东方红村高标准农田建设项目中利用土工袋砌护农田排水沟道的设计与施工概况,制定了土工袋砌护固坡效果监测方案,对2016年11月到2017年11月原型监测试验数据进行了分析与讨论,并与相同时段该地区传统的草土木桩固坡方式的监测数据进行了对比。结果表明,采用土工袋砌护农田排水沟道的固坡效果优于草土木桩固坡方式。