当期目录

    2017年, 第7期 刊出日期:2017-07-15
      
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    节水灌溉
  • 王 勇,张建丰,吴文勇,赵永安,万 发,廖人宽
    中国农村水利水电. 2017, (7):  1-5. 
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    为了研究引黄灌溉条件下氮素在地表水流中的特点,促进表施肥料下田间灌溉系统设计和管理的改进,本文基于引黄畦灌撒施和液施尿素试验资料,分析了地表水流中尿素沿畦长的迁移转化过程,水流水力、水质的影响,以及氮素浓度的时空变异特征。结果表明,水流中氮素主要以有机氮的形式存在,尿素的水解需要一个过程;悬浮颗粒物不是引起不同氮素沿程变化的主要原因。撒施在流速等作用下,氮素存在明显的畦首流失,畦尾累积,且总氮、有机氮、氨氮和硝氮与距离的相关系数都大于0.8,为高度相关。施肥方式对地表水流中氮素分布有显著的影响,液施较撒施可以提高地表水流中氮素时空分布的均匀性,总氮在撒施30分钟时的变异系数比开始大0.38。不同氮素的性质不同,在迁移转化过程中不同步。
  • 王 坚,雷明杰,毕远杰
    中国农村水利水电. 2017, (7):  6-9. 
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    为研究微润灌溉管带埋深对土壤水分及温室青椒生长的影响,采用在微润灌条件下的温室种植试验,对不同管带埋深下青椒根区土壤水分分布及青椒株高、产量、灌溉水分利用效率进行了研究。结果表明:微润管埋深越深,湿润范围内的土壤平均含水率越低,微润管湿润范围越小。管带埋深为20cm,青椒株高、产量均为最大,最适宜青椒生长发育。管带埋深对青椒株高增长的影响曲线可用Logistic函数拟合,拟合效果良好。管带埋深为20cm时,青椒灌溉水利用率最高。
  • 南 茜,黄修桥,韩启彪,李 文,李宏燕
    中国农村水利水电. 2017, (7):  10-13. 
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    微灌加气技术是通过微灌管网加气来改善根区土壤通气条件进而保障作物正常生理活动的,它体现着微灌技术集成性的发展趋势,目前微灌加气技术已有较深入研究。文章首先从微灌加气对作物的影响、对土体环境的影响、微灌加气方式与设备3个方面总结归纳了微灌加气技术现有的研究成果。总体认为:加气可提高作物产量、品质,促进植株生长;能使土壤根区环境发生变化,改善土壤理化特性,提高酶活性;文丘里、空气压缩机等加气设备均可用于微灌加气技术,但不同的加气设备及其加气运行模式可产生不同效果。在此基础上,文章指出了今后微灌加气技术的发展方向,建议深入开展微灌加气试验,探讨不同地域微灌加气的推广适用性;研发加气设备,保障性能稳定;同时结合理论分析和模型模拟等手段,加强微灌下水肥气热各因子间交互作用机理研究。文章可为微灌加气技术的发展提供一定的技术支撑。
  • 王亚朦,刘焕芳,杜 涛,王 凌
    中国农村水利水电. 2017, (7):  14-17. 
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    为了研究不同铺设坡度情况下对多孔管的压力水头曲线变化的影响,通过理论分析和模型试验的方法对不同坡度条件下多孔管的压力分布进行研究。试验结果表明:多孔分布管的压力水头曲线可分为三种类型:单调递增曲线,单调递减曲线和压力最小值在中间某处的上凹曲线。管道末端的压力坡度等于铺设坡度,逆坡时压力曲线末端趋势下降,平坡时压力曲线末端切线是水平线,顺坡时,管道压力曲线末端与管道类型有关。
  • 王 力,孙兆军,焦炳忠,韩 磊,李骏奇,任秋实
    中国农村水利水电. 2017, (7):  18-21. 
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    针对宁夏干旱地区水资源困乏,作物产量低的瓶颈问题,采用膜下滴灌灌水和施肥的方式种植西瓜,研究不同灌溉定额及施氮量对西瓜生长、产量和灌溉水分利用效率的影响。试验结果表明:灌溉定额900m3/hm2、施氮量225 kg/hm2的处理条件下茎粗最大为7.45mm、产量最大为43.80t/hm2、灌溉水分利用效率为48.67 kg/m3;灌溉定额900m3/hm2、施氮量300 kg/hm2的处理条件下株高最大为254.7cm。综合考虑茎粗、株高、产量、灌溉水分利用效率和经济效益等多种因素,最优处理为T5(灌溉定额900m3/hm2、施氮量225 kg/hm2),该处理最高产量可达43.80t/hm2,取得的经济效益最大。该研究结果能够为宁夏干旱地区节水种植西瓜提供理论依据和技术指导。
  • 吴昌智,赵海雄,罗兴录
    中国农村水利水电. 2017, (7):  22-27. 
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    设置滴灌、小管出流、微喷灌3种灌溉方式,研究不同灌溉方式下木薯根区土壤水分迁移及其耗水变化规律。结果发现:1. 滴灌灌水集中,土壤水分在根区剖面以根际为中心对称分布;小管出流水分沿支管出口方向入渗,形成斜向下迁移的态势;微喷灌喷洒均匀,根区各层次土壤含水量差异不大。2. 滴灌能有效抑制木薯棵间蒸发,促进叶面蒸腾,提高块根产量,其水分生产率显著高于其他处理;微喷灌湿润面大,土壤水分散失量高,其产量和水分生产率较低;小管出流叶面蒸腾量最低,而棵间蒸发量最高,因而产量和水分生产率最低。综上所述,滴灌对木薯的节水增产效应最优。
  • 灌区建设与管理
  • 谢崇宝,张国华
    中国农村水利水电. 2017, (7):  28-32. 
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    灌溉现代化是农业现代化的重要组成部分。本文围绕灌溉现代化这个核心,提出了灌溉现代化的定义、核心理念、基本特征、评价标准和表现形式;围绕灌溉现代化水管理技术,提出了灌溉现代化水管理技术主要包括灌溉水源配置现代化关键技术、灌区输配水调度现代化关键技术、田间灌水现代化关键技术、灌溉管理现代化关键技术等四个方面,构建了灌溉现代化水管理基本框架和“供水可靠化、调度灵活化、用水精准化、管理信息化”协同发展的灌溉现代化水管理技术模式,为推进灌溉现代化水管理工作提供实用的技术支撑。
  • 苏阅文,冯绍元,王 娟,徐 英
    中国农村水利水电. 2017, (7):  33-37. 
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    根据河套灌区220个观测井1980年~2013年地下水位观测资料,运用ArcGIS10.2绘制地下水位等值线图,分析得出:河套灌区地下水位自西向东呈现递减趋势,在灌区东部乌拉特灌域局部地区形成了地下水漏斗,地下水位埋深年内变化具有明显的季节性,年际变化具有明显的周期性;利用灰色关联理论分析地下水位埋深变化的主要影响因素,得出其主要驱动因子及排序为:蒸发量>引黄水量>降雨量。研究结果可为该区地下水开发利用和水环境保护提供科学依据。
  • 农田水利
  • 胡 丹,伍靖伟,黄介生
    中国农村水利水电. 2017, (7):  38-44. 
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    为实现饱和、非饱和带水分运动耦合模型参数的有效率定,以内蒙古河套灌区永联试验区的地下水位、土壤含水率实测数据为基础,选用 MODFLOW-HYDRUS 耦合模型,采用试错法与 PEST 优化算法相结合的方法,对水文地质 参数和土壤水力参数进行优化。优化结果表明: 通过 PEST 算法进行参数优化后,耦合模型模拟精度有所提高,决定系数提高了 2% ~ 35%,纳什系数提高了 6% ~ 11.3 倍,均方根误差减小了 5% ~ 20%,标准化均方根误差减小了 5% ~ 20%。其中验证期土壤含水率的各项评价指标提高或减小的幅度均为最大,决定系数、纳什系数、均方根误差和标准化均方根误差变化幅度分别为 35%、11.3 倍、20%和 20%。
  • 刘 畅,陈俊英,蔡耀辉,李志军,Leionid Gillerman
    中国农村水利水电. 2017, (7):  45-48. 
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    为了研究斥水土壤的持水能力,本文选用以色列3类土质、2个斥水程度的6种斥水土壤,采用离心机法测定其土壤水分特征曲线,应用RETC软件中的VG、BC、DP和LND模型进行拟合,并对拟合效果进行评价。结果表明:斥水土壤的土壤水分特征曲线与亲水土壤的变化规律基本一致,同一种类型的土壤,在同一吸力条件下,土壤斥水程度等级越高,含水率越小,保水能力越低。从模拟效果来看,对于斥水粘土和壤土,VG、BC和DP模型的拟合值和实测值均呈极显著相关关系,而LND模型不适用;对于砂土,VG、BC、LND和DP模型拟合值和实测值均为极显著相关关系。因此对于斥水砂土推荐使用LND和DP模型;对于粘土和壤土,VG、BC和DP模型拟合效果差异不大,均可使用。
  • 李昊哲,樊贵盛
    中国农村水利水电. 2017, (7):  49-53. 
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    为了为改良和改善盐碱地提供土壤入渗参数技术支撑,基于在山西省北部盐碱地进行的野外系列入渗试验,获取了累积入渗量与入渗历时的数据样本,并计算回归了kostiakov二参数入渗模型的入渗系数k与入渗指数α,建立了盐碱土壤基本理化参数与入渗参数之间的数据样本,利用BP神经网络的方法,建立了以土壤含水率、容重、质地、有机质、全盐量以及pH为输入变量,kostiakov入渗参数为输出变量的预报模型。结果表明:盐碱地土壤条件下,以土壤基本理化参数为输入变量,kostiakov入渗模型参数为输出变量的BP预报是可行的,入渗系数k的相对平均误差为0.29%、入渗指数α的相对平均误差为1.28%,以及根据两个入渗参数计算得到90min累积入渗量的相对平均误差为2.37%,对所建立的模型进行检验时,以上三个参数检验误差的平均值均能控制在3%以下,确定所建立的BP预测模型能获得较好的效果。
  • 洪明海,徐 驰,曾文治,黄介生,伍靖伟,宋一潇,董彩琴,王雪扬
    中国农村水利水电. 2017, (7):  54-58. 
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    为了探明盐分对土壤孔隙特征及分形特征的影响,采用 CT( computed tomography) 扫描技术获取了 6 个盐分处理( ECe: S1 = 8.52 dS/m,S2 = 21.89 dS/m,S3 = 24.78 dS/m ,S4 = 25.71 dS/m ,S5 = 26.36 dS/m ,S6 = 33.26 dS/m) 的土壤分层剖面图像,并结合 ImageJ 软件提取分析了土壤孔隙数目、孔隙面积等参数在土壤剖面上的分布特征,同时,采用杨培岭模型计算了土壤分形维数。结果表明: 盐分影响土壤孔隙结构的形成和分布,具体而言,从 S1 到 S6,随着盐分的增加,土壤孔隙度先减小后增加,S1 盐分处理( ECe = 8.52 dS/m) 的孔隙度明显大于其他盐分处理,并且,S1 盐分处理的孔隙度波动也大于其余 5 个盐分处理,S4( ECe = 25.71 dS/m) 盐分处理的孔隙度最小; 此外,土壤孔隙数也表现为先减少后增加的趋势,S4( ECe = 25.71 dS/m) 总孔隙数最少( 481) 。在本次土样深度分析范围( 6.3 ~ 44.1 mm) 内,土壤孔隙结构随深度并无明显的关系。土壤分形维数计算结果表明,盐分影响土壤的分形维数,随着盐分的增加,分形维数先减小后增 大,S4 最小( 2.58) ,同盐分对土壤孔隙的影响规律一致,进一步说明盐分影响土壤的物理性质,同时壤土( S1 和 S6) 的分形维数大于粉质壤土( S2 ~ S5) ,说明土壤质地变细,分形维数有增大的趋势。同时,和其他获取土壤孔隙结构特征的方法相比,CT 结合 ImageJ 的方法可以快速准确地获取土壤孔隙的大小、数目等几何参数,处理过程方便快捷,操作简单,更能批量处理。
  • 郑 军,李贵勋
    中国农村水利水电. 2017, (7):  59-61. 
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    通过开展砂质中低产田土壤质地改良小区试验,研究了从黄河河道抽取黄河泥沙改良砂质土壤质地的效果,通过在砂土中掺加高粘黄河泥沙试验,对比研究了土壤质地和含水率的变化情况。结果表明,砂质土壤中掺加高粘黄河泥沙,改变了土壤质地结构,提高土壤保墒能力,增强持水性。同时在土壤质地改良的基础上测试了掺加高粘黄河泥沙不同比例对小麦产量变化的影响,掺量少的试验小区小麦产量未见明显提升,掺量大的试验小区小麦产量显著提升, 是未改良土地小麦产量的2倍以上。
  • 水环境与水生态
  • 戴青松,王沛芳,王 超,姚 羽,俞 阳,刘佳佳,侯 俊
    中国农村水利水电. 2017, (7):  62-66. 
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    二河闸位于洪泽湖出湖口,是二河上游重要的饮用水安全监测断面,为了对其富营养化指示因子TN和TP以及波动幅度较大的DO指标准确的预测,本文提出了基于领导者策略狼群搜索算法和支持向量机模型的饮用水源地水质预测模型。以二河闸为研究对象,采用相关性和偏自相关性检验确定模型的输入与输出变量。对算法中的初始狼群进行了敏感性分析,得到狼群数量超过150时,支持向量机模型的参数寻优效果和算法的稳定性都比较好;利用LWCA-SVM模型对水质进行了预测,得到DO、TN和TP的MSE、MAPE和Pearson系数依次分别为0.791、6.79%和0.931,1.32×10-4、0.5%和0.907,4.49×10-5、5.0%和0.903,说明基于LWCA-SVM的二河饮用水源地水质预测模型预报精度高,推广适应能力强,为二河水质预测提供了一种新方法。
  • 王鸿翔,张爱民,郭文献,郭 科
    中国农村水利水电. 2017, (7):  67-71. 
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    针对郑州市快速城市化推进对城市河流产生例如城市河道断流、水污染、水生态恶化以及河流水量水动力不足等生态问题,通过线性倾向法、Mann-Kendall突变检验法对郑州市贾鲁河中牟水文站1965-2008年的实测径流资料进行水文特征分析,并通过综合运用tennant法、逐月频率法等水文法计算城市河道生态基流,评估不同水文法的适用性,甄别能够合理反映城市化河流的水文法计算河道生态基流,其计算结果可为城市河流生态补水提供参考依据。
  • 王 化 可
    中国农村水利水电. 2017, (7):  72-74. 
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    结合董铺水库周边植被现状调查相关成果,对董铺水库环库湿地现状及存在问题进行分析,提出了湿地植被恢复措施并进行设计,分析了湿地植被污染物消减效果。环库湿地恢复面积 166.61 hm2,补植湿地植物 83.31 hm2。结 果表明,董铺水库新建湿地可去除 N 量为 81.93 ~ 204.83 t /a,去除 P 量为 4.49 ~ 17.65 t /a。
  • 付意成,赵进勇,朱国平,全占军,李春辉
    中国农村水利水电. 2017, (7):  79-84. 
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    黄旗海具有农牧交错带闭塞湖泊的一般演变规律,虽20世纪70年代以来湖面面积不断波动,但总体上呈萎缩趋势。为寻求黄旗海湖面面积变化与降水量、入湖水量、区域经济社会用水、地下水位变化等因素的关系,采用M-K检验方法对黄旗海湖面面积1975-2012年数据系列趋势进行分析,寻求突变点和突变时段,深度剖析湖面面积变化原因。1999年前后的湖面面积变化趋势存在较大差异。按1975-1999 和1999-2012两个时段借助相关性分析判定主要影响因子:①1975-1999时段,气候较湿润以及人类活动不剧烈,湖水面积主要受降雨、温度等气候因素变化的控制;②1999-2012时段,气候条件(降水和温度)变化不显著,湖水面积缩小主要受经济社会发展、地下水位变化等一系列人类用水活动控制。M-K检验证实了黄旗海湖面面积退化是多种成因综合作用的结果。
  • 郭凯歌,王向东,殷小琳
    中国农村水利水电. 2017, (7):  85-88. 
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    水土保持生态效应评价对了解水土保持措施的合理性、适宜性具有重要意义。根据水土保持生态效应在减少土壤侵蚀、减小地表径流、增加植被覆盖率和改善大气环境等四方面的成效机制,借鉴国内外有关生态效应评价指标体系的研究成果,建立了包含七个指标的评价指标体系,并采用组合赋权法确定各指标权重;针对实施水土保持措施后不同时间段内评价对象的生态响应,引入了指标的响应强度用于评价生态效应四大方面的改善程度,并通过计算评价对象的综合评价值揭示其总体响应趋势。通过对生态效应定量评价模型的实例分析发现,采用组合赋权法确定指标权重更为合理;生态效应中的保土和调水作用响应时间更短;水土保持措施对于改善生态环境是有积极作用的。
  • 倪盼盼,张 翔,夏 军,王 超,穆宏强
    中国农村水利水电. 2017, (7):  85-88. 
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    水生态文明评价指标体系是衡量区域水生态文明水平,指导水生态文明建设的基础。为了构建济南市水生态文明评价指标体系,文章介绍、总结了水生态文明的概念内涵和建设情况,从水安全、水生态、水环境、水节约、水管理、水文化六个方面,对36个城市的水生态文明评价指标体系进行了统计,分析它们的共性指标和特性指标。现有指标体系对水资源、水经济、水治理和水景观类指标关注不够。针对问题,本文结合济南市水环境现况,构建了济南市水生态文明评价指标体系,其中共性指标29个,区域特色指标6个,为济南市的水生态文明建设提供了科学的导向。
  • 王 光 辉
    中国农村水利水电. 2017, (7):  89-93. 
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    在汇水区域较大和降雨集中条件下,若沟道排水不当,将会对沟道内弃渣造成冲刷,发生垮塌或形成泥石流,威胁下游敏感点安全。因此,合理有效的排水方案是弃渣场防护的关键。针对某一沟谷型黄土弃渣场,以现有相关的资料为基础,结合现场调查和室内外试验,借助相关气象资料,运用理论分析方法,对该弃渣场现有排水系统合理性进行计算与分析,在此基础上,进一步完善排水系统设计方案并进行相应验算。为同类问题的分析评价及设计提供借鉴。
  • 徐云乾
    中国农村水利水电. 2017, (7):  94-98. 
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    美国的河流近自然化综合治理相关研究在上世纪40年代就开始被重视,经历了大半个世纪的发展,不断成熟完善,成效显著,其技术和水平在世界处于前列,本文主要介绍美国主要是新泽西州基于生态理念,在河流健康评估的基础上,结合水资源综合管理措施,对河流采用近自然化工程措施,对河流进行综合治理的相关理念、技术及经验。
  • 水文水资源
  • 陈伟昌,杨 跃,韦三刚,高 丽
    中国农村水利水电. 2017, (7):  99-102. 
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    针对24GHz的FMCW雷达,探讨了雷达水位测量系统的关键技术,设计了开环VCO曲线校正方法,提出了基于契比雪夫多项式的Chirp Z快速变换及其具体设计,开发了基于DSP(TMS320F28335)的雷达水位测量装置样机,实验表明采用上述方法可实现良好的测量精度,在10m范围内误差不超过±2cm,可实现连续快速的在线测量,节约了测量时间,在调制带宽有限的情况下,提高了系统的测量效率。
  • 刘 锐,张新华
    中国农村水利水电. 2017, (7):  103-106. 
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    水文资料、特别是径流资料缺乏是目前我国在水利水电工程建设、水资源综合规划、水资源配置过程中经常困扰勘测设计单位的问题。在都匀市水资源配置研究过程中,针对其径流资料缺乏的问题,通过构建SWAT分布式水文模型,对都匀市境内各干支流流量进行模拟,较准确的得到了都匀市各分区的水资源量及其年纪变化情况,为水资源优化配置提供了坚实的基础,也为水文资料、特别是径流资料缺乏的地区的水资源管理提供了一个可借鉴的思路和方法。
  • 刘 标,李江云,常 青
    中国农村水利水电. 2017, (7):  107-111. 
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    为利用低影响开发(LID)设施在中、小降雨条件下达到降雨径流控制率指标,本文针对LID设施选址及优化设计进行了实例研究。首先,选择了5种典型的LID设施,结合湖南某独立排水小区,根据区域适应性原则进行这5种LID设施的选址;其次,利用SWMM软件模型进行单体设施径流控制效果的研究,并根据研究结果,按3种LID组合设施进行方案设计,对各方案的年径流总量控制率进行比较,并以方案成本较低为判据,选定该区域内实施LID设施的初筛方案。最后,对于该LID组合设施,运用SUSTAIN优化模块对初选方案进行实施参数的优化,得到成本-效益最优的LID设施最终方案。
  • 席东洁,赵雪花,张永波,郑秀清,祝雪萍,王 燕
    中国农村水利水电. 2017, (7):  112-115. 
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    针对径流序列的弱相关,非线性特征,直接预测会导致精度低,建立基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)与Elman神经网络的模型进行月径流预测,选取黄河上游唐乃亥水文站1979-2009年的月径流资料为研究对象。首先利用EMD对月径流资料进行处理,得到5个固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)和1个趋势项。为了避免分量太多导致误差过大,将分量进行重组之后得到三个子序列,然后对三个子序列进行Elman神经网络预测。结果表明,EMD与Elman神经网络组合预测精度更高,更加适合复杂的水文序列。该方法可用于径流的中长期预测中。
  • 严宝文,罗 欢
    中国农村水利水电. 2017, (7):  116-119. 
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    为明确水系形态与径流过程之间的分形关系,本文以渭河支流泾河与北洛河为例,运用盒维数计算其水系的分维数,判断流域地貌发育阶段;借助 ArcGIS 软件计算分析泾河张家山站、北洛河状头站的年、月、汛期径流序列分维数,揭示不同时间尺度径流过程的分形特征与水系分形的变化与相互关系。研究发现:两河均处于流水地貌发育壮年期,流域侵蚀作用仍比较强烈;泾河水系分维数与张家山站的汛期径流序列的分维数最接近,显示水系形态主要受汛期(6~9月)径流影响;北洛河水系分维数与状头站年径流序列分维数接近,故北洛河水系形态主要由年径流塑造;8月径流对泾、北洛河河网水系的塑造作用比其他月份大。研究可为河道侵蚀防治提供参考,并进一步深化分形理论在河流水文研究方面的应用。
  • 孔 兰,蒋任飞,杨 磊
    中国农村水利水电. 2017, (7):  120-123. 
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    以西、北、东江控制性水文站1959~2010年共52年的实测水文资料为基础,运用Mann-Kendall法、集中程度等方法分析了西、北、东江的水资源特性。结果表明:(1)西、北、东江径流量有明显的丰枯变化,长系列呈下降趋势,西、北、东江径流量不同年代年平均径流量有明显的差异;(2)西江径流量在1968-1987年和1997-2003年具有上升趋势,其他时段具有下降趋势;北江径流量在1996-2008年具有上升趋势,在1963-1974年和1986-1994年具有下降趋势;东江径流量在1976-1988年具有上升趋势,在1959-1975年和1989-1996年具有下降趋势;变化趋势都没有通过95%的置信度检验,上升或下降趋势不显著。(3)西、北、东江径流量的年内变化在不同时间段存在差异性,20世纪60年代以来,西江、北江径流量年内分配不均匀性较东江径流量年内分配不均匀性大;东江径流量年内分配具有明显均匀化趋势,东江年最小流量占年平均径流量比值有较明显增加趋势,有利于水资源的开发利用。
  • 刘可新,李 匡,王紫微,梁犁丽,徐海卿
    中国农村水利水电. 2017, (7):  124-128. 
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    为进一步提高洪水预报精度,深入分析了产流误差动态系统响应曲线修正方法,对其修正结果不稳定问题做了初步解释,并在此基础上提出了产流动态系统响应正则化修正方法,通过增加罚函数项,降低了产流修正系列对流量测量误差的敏感性,并通过条件数量化表示了这种敏感性,从而改善了方法的修正稳定性,随后讨论了新方法中权重系数与产流修正时段的关系。将产流动态系统响应正则化修正方法应用于滩坑流域,通过对流域内19场历史洪水的检验计算,结果表明新方法修正效果符合实际情况,能够有效改善预报精度;将计算结果与产流误差动态系统响应曲线修正方法比较,结果显示新方法明显改善了修正稳定性,进一步提高了预报精度。
  • 刘勇兵,阮 力,靳 鹏
    中国农村水利水电. 2017, (7):  129-130. 
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    黄柏河东支流域是宜昌市重要的供水水源地,也是磷矿资源富集地。近年来,随着流域内矿产资源开发活动日趋活跃,给流域水环境造成严重影响,威胁供水安全。本文在系统分析黄柏河东支流域水环境现状和水资源管理存在的主要问题的基础上,提出了加强黄柏河东支流域水资源保护的建议方案,从加强立法、实施工程治理、实行生态补偿等方面提出了解决流域水资源保护和管理的措施,对推进流域水资源管理具有指导意义。
  • 水工建筑
  • 徐存东,谢佳琳,田子荀,程 慧,刘璐瑶,王国霞
    中国农村水利水电. 2017, (7):  131-136. 
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    为探明水工混凝土在冻融环境下各影响因素对其抗冻耐久性的影响重要程度,选取处于甘肃省景泰川电力提灌区混凝土建筑物为研究对象,以混凝土室内冻融加速试验为基础,利用粗糙集的信息熵理论,将硫酸盐浓度、粉煤灰掺量、矿粉掺量和碳化时间作为条件属性,混凝土相对动弹性模量视为决策属性,确定了各影响因素的权重大小。结果表明:粉煤灰掺量(0.310)权重最大,碳化时间(0.258)次之,矿粉掺量(0.238)和硫酸盐侵蚀(0.194)最小,与试验结果相符。相关研究为混凝土抗冻耐久性影响因素的评价提供了有益参考。
  • 杨 靖,陈毓陵,周春天
    中国农村水利水电. 2017, (7):  137-139. 
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    分侧泵闸枢纽在其泵、闸单独运行时,下游出水流态会因为水流向另外一侧扩散而导致水流不均,对下游的通航以及消能防冲不利。为了改善这一问题,本文提出了调整泵闸隔墙长度,设置高低尾坎与增设导流墩的整流措施。试验结果表明:缩短泵闸隔墙长度,有利于出闸水流提前向泵站侧扩散,高低尾坎与导流墩的设置进一步均化了闸下出流的流速分布,降低了出水口断面的最大垂线流速,有助于下游河道的防冲防刷和通航。
  • 王梦成 刘玉平 徐付祥 陈松山
    中国农村水利水电. 2017, (7):  140-143. 
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    双向流道泵站具有提灌提排和自引自排功能,在我国沿江区域的应用较为广泛。但有关该型式泵站自引(自排)特性研究较少,自排自引时闸门开度优化控制和合理开启方式是亟待解决的问题。本文基于标准的K-ε湍流模型方程、时均N-S方程和连续性方程,数值模拟了双向流道自引(自排)工况下4种不同闸门开启方案、23种不同闸门开度组合下的过流特性,以流道内流场速度分布均匀性为标准,比较了在同一压差下引(排)相同流量下不同闸门开启方案的合理性。结果表明,自引(自排)时单侧闸门开启方案最优。研究提出了不同上下游水位差下引(排)所需流量时的最佳闸门开度确定方法。研究成果对于双向流道泵站的自引(自排)优化运行具有重要现实意义。
  • 泵站技术
  • 张 毅,胡俊锋,石丽建
    中国农村水利水电. 2017, (7):  144-148. 
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    大型泵站工程改造时,不更新土建结构,只更新水力机械设备,而现有优秀水力模型轮毂比不能保证一致时,需进行不同轮毂比对轴流泵装置性能的影响研究。本文基于数值模拟手段研究不同轮毂比的两副水力模型对轴流泵装置水力性能的影响,得到2种方案泵装置的水力性能,分析了不同轮毂比的轴流泵装置内特性和外特性差别。研究结果表明:对单泵而言,轮毂比较大的轴流泵水力模型效率更高,汽蚀性能较差;对于泵装置性能而言,2者设计工况效率差别不大,总体性能相近。轮毂比增大后,高效区向小流量偏移。并得出当大型泵站更新改造时,轮毂比成为不可更改的因素时,改型设计是可行的。
  • 夏 烨,汤方平,石丽建,谢传流,张文鹏
    中国农村水利水电. 2017, (7):  149-153. 
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    基于标准 k-ε 紊流模型,雷诺时均 N-S 方程,运用流体计算 CFD 软件对某泵站双向竖井贯流泵装置进行三维流动数值模拟及水力性能优化设计。通过改变竖井流道的外轮廓线优化竖井流道,以及增加直导叶方案进一步对整体泵装置进行水力性能的优化,使水力损失下降 12.6%,流道内流态平整,正向效率提高 1.8%,反向效率提高大于 3%。并与物理模型试验进行对比,正向误差为 0.3%,反向误差为 3%,结果基本吻合,满足工程应用要求,说明数值模拟应用到泵装置的优化设计是合理,可靠的,本文的研究以期为同类型泵站的优化设计提供参考。
  • 钟 山
    中国农村水利水电. 2017, (7):  154-156. 
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    泵站综合自动化控制系统对提高泵站运行安全可靠性、提排水的实时性,以及改善泵站运行环境等发挥了重要作用,有效提高了泵站管理的整体水平。但是,随着自动化技术的发展和水平的提高,许多泵站原有自动化控制系统已不能适应泵站现代化管理的要求,因此对其进行改造升级已成为泵站现代化建设的重要内容之一。主要介绍了樊口泵站自动化监控系统的网络和 PLC 自动控制系统改造特点和取得的成效等,可为大中型泵站的自动化控制系统改造提供参考和借鉴。
  • 杨德明,高 洁,刘亚明,刘春烨
    中国农村水利水电. 2017, (7):  157-160. 
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    运用含沙条件下的伯努利方程式,首先对含沙水流中固体沙粒的平均体积浓度 Cv 进行推导,进而得出含沙水流下水泵工作参数的理论公式; 其次,基于某泵站实际运行数据,分别利用理论和通用公式两种方法对水泵工作参数进行计算。通过对比及误差分析得出,在一定的含沙率范围内,用理论公式计算出的水力参数与通用公式计算出的结果有较大差异; 最后,对两种计算方法得出的工作参数与清水下水泵工作参数三者之间的联系与特点进行分析。
  • 防汛与抗旱
  • 韩 岭,盖永岗,刘 杨,张瑞海
    中国农村水利水电. 2017, (7):  161-165. 
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    湟水河上游段属于典型的山区性河段,河道比降大,暴雨洪水的突发性强,洪水流量大,历史短,具有巨大的破坏力,严重考验着河流的防洪能力。通过 MIKE FLOOD 耦合模型建立一二维水动力学模型评估现有防洪工程的防洪 能力,预测了湟水河上游遭遇 10 年、50 年、100 年一遇洪水时的洪水风险情况,并且根据预测结果提出了相应的工程改进建议,为该地区的防洪救灾提供了技术支撑; 同时根据计算结果也表明 MIKE FLOOD 耦合模型在山区性河流的风险评估中具有良好的适用性。
  • 岳 元,申双和,王 琪
    中国农村水利水电. 2017, (7):  166-172. 
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    选用吉林省地区45个气象站近45a逐月降水资料,以标准化降水指数(SPI)为干旱指标,详细分析吉林省范围内干旱强度、影响范围和发生频率的时空演变特征。分析结果表明:过去的45a中,吉林省地区干旱整体呈增强的趋势。吉林西部和中部地区是年、季尺度干旱高发地区,干旱发生频率明显高于东部地区。从站次比上来看,年尺度干旱站次比呈阶段性先减后增的变化形式,且全省范围内多发全域性干旱。不同季节中,春、冬两季中的站次比出现下降,夏、秋两季中站次比有所增加。夏旱多为局域性干旱,其余季节中则均为全域性干旱。年尺度干旱强度变化呈增强趋势,且以中旱为主。不同季节中干旱强度和站次比变化形式有所不同,春、夏两季中干旱的作用强度减弱,秋、冬季中干旱强度呈增强趋势。
  • 张鸿清,包中进,王自明
    中国农村水利水电. 2017, (7):  173-178. 
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    以浦阳江为研究背景,选择浦阳江 1999 年 6 月 17-19 日作为研究时段,通过建立二维水动力模型,探讨了浦阳江尖瘦型洪水过程中高湖不同泄洪总量和泄洪方式作用对浦阳江沿程洪水位的影响。研究结果表明: 在上游进口~湄池河段,3 种泄洪方式作用下洪峰水位均随着高湖泄洪总量的增大而降低,且“先增后减”泄洪方式的洪峰水位均最低。当高湖泄洪总量大于 1 500 万 m3 时,洪水第二日“先增后减”泄洪方式以及洪水第三日“均匀变化”泄洪方式作用下洪水位曲线均位于其他两种泄洪方式的下方,且间距均随泄洪总量的增大而增大。而在浦阳江下游的临浦,高湖泄洪总量与不同泄洪方式组合对洪水位曲线变化规律、洪峰水位值以及洪峰到达时间无影响。研究结论可为优化高湖泄洪闸的调控方式提供指导。
  • 徐 桂 珍
    中国农村水利水电. 2017, (7):  179-184. 
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    干旱灾害严重制约陕西省农业生产,风险评估是抗旱减灾的基础性工作。为了研究分析陕西省典型作物干旱灾害风险,基于自然灾害风险理论,从致灾因子危险性、承灾体暴露性和脆弱性以及抗旱减灾能力 4 项要素入手,构建危险性和干旱灾害风险综合指标评估模型,开展陕西省小麦、玉米危险性和干旱灾害风险评估与区划。结果表明,陕西省小麦、玉米的危险性和干旱灾害风险空间分布基本一致,呈现出从南向北、从西向东依次递增的分布趋势; 另外,降水 量是危险性主要影响因素,且危险性是干旱灾害风险 4 项要素中最重要的要素。该研究成果可以为抗旱减灾部门制定抗旱减灾策略措施提供可行依据。
  • 水电建设
  • 刘芳欣,崔和瑞,张学清
    中国农村水利水电. 2017, (7):  185-188. 
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    为了评价某航电枢纽工程蓄水对库区右岸地下水渗流运动的影响,采用三维有限元渗流分析方法,对库区长防洪堤在天然工况与工程蓄水工况下的渗流场进行了计算与分析。计算结果表明,该防洪堤采取混凝土面板截断强透水覆盖层的防渗措施,具有良好的防渗效应,大幅减少了蓄水对堤防背水侧地下水抬升的影响。本文计算分析方法与成果可为其他涉水工程渗流问题分析提供参考。
  • 徐艳春,方绍晨
    中国农村水利水电. 2017, (7):  189-192. 
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    经验模态分解(EMD)可将信号分解成若干不同频率的固有模态函数(IMF),传统EMD去噪法只对高频IMF分量进行处理,但缺乏有效的IMF选择依据。自相关能量准则可以定量筛选出含有噪声的IMF分量,利用改进的小波阈值去噪法对这些含噪IMF进行处理,然后重构所有IMF分量得到去噪后的信号。将这种EMD自相关阈值去噪法用于水电机组振动信号中,通过实例仿真,将去噪前后的信噪比和均方根误差进行比较,结果表明这种去噪方法能有效用于水电机组振动信号中。
  • 周攀 孙慧芳 邓磊
    中国农村水利水电. 2017, (7):  193-195. 
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    由于抽水蓄能电站输水管路多采用一管多机的布置形式,为校核电站具备同一流道同时运行的能力,本文结合多年现场调试经验,介绍了一管双机电站同一流道负荷干扰试验的方法和测点布置;结合现场试验数据,重点分析了调速器不同运行模式对负荷干扰试验结果的影响,并给出了同一流道多台机组并列运行的建议,给其他电站现场试验和运行提供了借鉴和帮助。
  • 刘新泉,刘雪芹,梁云辉
    中国农村水利水电. 2017, (7):  196-199. 
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    依据传热理论对电机油冷却器的供水形式、材质与结构进行了研究,在给出电机推力轴承热损耗分析与计算的基础上,实现了冷却器水量的理论计算,并据此对现有不同厂家的冷却器相关数据进行了分析和比较,指出了当前冷却器设计缺乏统一的设计方法和理论计算依据,进而通过分析总结,给出了油冷却器在供水方式、散热器材质和翅片结构选择的设计原则。