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2025,53(6):1-11
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.001
摘要：
为全面评估资源利用效率,提出了一个结合多区域投入产出分析和数据包络分析的效率评估框架,核算了广东省城市尺度的消费侧水、能源和粮食足迹,并在此基础上从水-能源-粮食系统的角度评估了区域间贸易影响下的投入产出效率。结果表明:各城市的消费侧水、能源和粮食足迹以省外地区流入为主,其次是本地消费足迹,而省内其他城市输入的贸易隐含资源占比相对较小；水-能源-粮食系统效率与消费侧水、能源和粮食足迹的空间分布特征趋同,主要呈现由珠三角地区向外部递减的趋势；考虑区域间贸易对水、能源和粮食消费的影响下,大多数城市的效率得到改善,区域整体效率提高；各城市中,深圳和中山达到了最优的投入产出配置,其余城市具有不同的投入冗余量,广州具有最大的资源节约潜力。
为全面评估资源利用效率,提出了一个结合多区域投入产出分析和数据包络分析的效率评估框架,核算了广东省城市尺度的消费侧水、能源和粮食足迹,并在此基础上从水-能源-粮食系统的角度评估了区域间贸易影响下的投入产出效率。结果表明:各城市的消费侧水、能源和粮食足迹以省外地区流入为主,其次是本地消费足迹,而省内其他城市输入的贸易隐含资源占比相对较小；水-能源-粮食系统效率与消费侧水、能源和粮食足迹的空间分布特征趋同,主要呈现由珠三角地区向外部递减的趋势；考虑区域间贸易对水、能源和粮食消费的影响下,大多数城市的效率得到改善,区域整体效率提高；各城市中,深圳和中山达到了最优的投入产出配置,其余城市具有不同的投入冗余量,广州具有最大的资源节约潜力。
2025,53(6):12-20
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.002
摘要：
基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的22个全球气候模式对淮河流域1985—2014年降水和气温的模拟数据,选取7个指标采用秩评分方法对各气候模式的模拟能力进行综合评估,并讨论秩评分对各指标的敏感性,同时进一步分析了优选气候模式的空间模拟能力。结果表明:各气候模式对淮河流域月平均降水和气温的模拟能力差异较大,整体上各气候模式对气温的模拟效果更优,对月平均降水普遍存在高估；综合秩评分前五的气候模式依次为EC-Earth3(7.83)、EC-Earth3-Veg(7.66)、ACCESS-CM2(7.62)、TaiESM1(7.27)、FGOALS-f3-L(7.20)；降水的秩评分结果对标准差、Mann-Kendall趋势分析的统计量 z 和斜率 β 的敏感性较高,气温对 z 和 β 的敏感性较高,不同秩评分指标组合对秩评分有一定的影响；综合模拟能力相对最优的EC-Earth3模式能很好地再现降水空间分布特征,而对气温空间分布特征模拟略差。
基于国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)的22个全球气候模式对淮河流域1985—2014年降水和气温的模拟数据,选取7个指标采用秩评分方法对各气候模式的模拟能力进行综合评估,并讨论秩评分对各指标的敏感性,同时进一步分析了优选气候模式的空间模拟能力。结果表明:各气候模式对淮河流域月平均降水和气温的模拟能力差异较大,整体上各气候模式对气温的模拟效果更优,对月平均降水普遍存在高估；综合秩评分前五的气候模式依次为EC-Earth3(7.83)、EC-Earth3-Veg(7.66)、ACCESS-CM2(7.62)、TaiESM1(7.27)、FGOALS-f3-L(7.20)；降水的秩评分结果对标准差、Mann-Kendall趋势分析的统计量 z 和斜率 β 的敏感性较高,气温对 z 和 β 的敏感性较高,不同秩评分指标组合对秩评分有一定的影响；综合模拟能力相对最优的EC-Earth3模式能很好地再现降水空间分布特征,而对气温空间分布特征模拟略差。
2025,53(6):21-32
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.003
摘要：
为研究江西省山丘区地下水储存量变化的时空特征,基于2003—2023年GRACE/GRACE-FO卫星反演数据,构建了集降尺度重建与趋势识别于一体的地下水时空演变分析框架,揭示了地下水储存量异常(GWSA)数据的变化格局。通过深度学习模型对GWSA进行高分辨率重建,应用STL分解提取长期趋势分量,结合Mann-Kendall检验与Theil-Sen斜率估算法识别地下水变化趋势及其显著性。结果表明:重建后的高分辨率GWSA数据清晰地揭示了江西山丘区地下水储存量的时空演变特征；经STL分解,序列表现出显著的长期趋势和稳定的季节波动,2003—2023年全省地下水整体缓慢上升,长期趋势整体呈“东北—中部恢复、南部持续亏损”的演变格局,南部赣州市减储显著,是典型亏损区；地下水变化呈现出区域差异性、阶段性演变及高频异常增强的复合特征,反映出系统尚未稳定,仍处于易亏的临界状态。
为研究江西省山丘区地下水储存量变化的时空特征,基于2003—2023年GRACE/GRACE-FO卫星反演数据,构建了集降尺度重建与趋势识别于一体的地下水时空演变分析框架,揭示了地下水储存量异常(GWSA)数据的变化格局。通过深度学习模型对GWSA进行高分辨率重建,应用STL分解提取长期趋势分量,结合Mann-Kendall检验与Theil-Sen斜率估算法识别地下水变化趋势及其显著性。结果表明:重建后的高分辨率GWSA数据清晰地揭示了江西山丘区地下水储存量的时空演变特征；经STL分解,序列表现出显著的长期趋势和稳定的季节波动,2003—2023年全省地下水整体缓慢上升,长期趋势整体呈“东北—中部恢复、南部持续亏损”的演变格局,南部赣州市减储显著,是典型亏损区；地下水变化呈现出区域差异性、阶段性演变及高频异常增强的复合特征,反映出系统尚未稳定,仍处于易亏的临界状态。
2025,53(6):33-40
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.004
摘要：
为解决设计洪水计算中传统推理公式法与瞬时单位线法难以反映地形地貌特征和土地利用变化的问题,考虑地形地貌特征和土地利用变化对汇流时间的影响,提出了一种新的设计洪水汇流计算方法——径流曲线法(SCS)地貌广义单位线法,并与SCS产流模型耦合构建完整的产汇流模型,以杭州市上埠河流域为例对该方法进行验证。实例验证结果表明:与传统的推理公式法和瞬时单位线法相比,SCS地貌广义单位线法在城镇化地区小流域设计洪水计算中更具合理性,能够更好地反映流域地形地貌特征以及适应土地利用的变化；情景分析发现城市化带来下垫面的改变会进一步增大设计洪量和设计洪峰。
为解决设计洪水计算中传统推理公式法与瞬时单位线法难以反映地形地貌特征和土地利用变化的问题,考虑地形地貌特征和土地利用变化对汇流时间的影响,提出了一种新的设计洪水汇流计算方法——径流曲线法(SCS)地貌广义单位线法,并与SCS产流模型耦合构建完整的产汇流模型,以杭州市上埠河流域为例对该方法进行验证。实例验证结果表明:与传统的推理公式法和瞬时单位线法相比,SCS地貌广义单位线法在城镇化地区小流域设计洪水计算中更具合理性,能够更好地反映流域地形地貌特征以及适应土地利用的变化；情景分析发现城市化带来下垫面的改变会进一步增大设计洪量和设计洪峰。
2025,53(6):41-48, 56
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.005
摘要：
为提升长春市洪涝灾害应对能力,构建了基于压力-状态-响应概念模型的洪涝灾害应对能力综合评估指标体系,该体系将城市洪涝系统解构为压力(P)、状态(S)和响应(R)3个子系统,对应灾害成因、损失现状与应对措施,分别精选了4、6、4个核心评估指标,运用熵权法计算了长春市2002—2021年各子系统的时序权重,并利用耦合协调度模型分析了S子系统分别与P、R子系统的动态协调关系。结果表明:P子系统、R子系统呈显著线性增长趋势,表明城市面临的致灾压力与应对能力均在增强,而S子系统未表现出明显趋势；2010年、2013年、2017年S子系统与P、R子系统之间出现了不同程度的失调或耦合协调度下降现象,这与同期强降水量呈现相对高值高度吻合；城市洪涝灾害应对能力受强降雨显著影响,需协同工程与非工程技术策略,并优化城市规划、建设与管理策略,以提升系统协调性与灾害应对效能。
为提升长春市洪涝灾害应对能力,构建了基于压力-状态-响应概念模型的洪涝灾害应对能力综合评估指标体系,该体系将城市洪涝系统解构为压力(P)、状态(S)和响应(R)3个子系统,对应灾害成因、损失现状与应对措施,分别精选了4、6、4个核心评估指标,运用熵权法计算了长春市2002—2021年各子系统的时序权重,并利用耦合协调度模型分析了S子系统分别与P、R子系统的动态协调关系。结果表明:P子系统、R子系统呈显著线性增长趋势,表明城市面临的致灾压力与应对能力均在增强,而S子系统未表现出明显趋势；2010年、2013年、2017年S子系统与P、R子系统之间出现了不同程度的失调或耦合协调度下降现象,这与同期强降水量呈现相对高值高度吻合；城市洪涝灾害应对能力受强降雨显著影响,需协同工程与非工程技术策略,并优化城市规划、建设与管理策略,以提升系统协调性与灾害应对效能。
2025,53(6):49-56
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.006
摘要：
以上海市核心建成区虹口北外滩为研究区域,构建融合管网拓扑优化与地表微地形修正的1D-2D耦合模型,精细化模拟城市高密度区域的暴雨内涝过程,并基于2020—2024年多场实测暴雨事件对模型的可靠性和适用性进行动态验证,同时基于该模型对北外滩区域的2套排水系统优化方案(方案1:新增雨水干管+滨江泵站扩容；方案2:干管改造+既有泵站效能提升)进行评估。结果表明:不同降雨条件下,构建的1D-2D耦合模型能够准确模拟城市高密度区域的暴雨内涝过程；在10年一遇设计暴雨情景下,方案1可使溢流节点减少52.5%,淹没面积缩减44.6%,较方案2(溢流节点减少47.3%,淹没面积减少42.2%)展现出更优的系统韧性。
以上海市核心建成区虹口北外滩为研究区域,构建融合管网拓扑优化与地表微地形修正的1D-2D耦合模型,精细化模拟城市高密度区域的暴雨内涝过程,并基于2020—2024年多场实测暴雨事件对模型的可靠性和适用性进行动态验证,同时基于该模型对北外滩区域的2套排水系统优化方案(方案1:新增雨水干管+滨江泵站扩容；方案2:干管改造+既有泵站效能提升)进行评估。结果表明:不同降雨条件下,构建的1D-2D耦合模型能够准确模拟城市高密度区域的暴雨内涝过程；在10年一遇设计暴雨情景下,方案1可使溢流节点减少52.5%,淹没面积缩减44.6%,较方案2(溢流节点减少47.3%,淹没面积减少42.2%)展现出更优的系统韧性。
2025,53(6):57-64
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.007
摘要：
为解决水动力水质模型建模过程数据需求量大且获取难度较高的问题,提出了一种基于水文学方法求解一维水质模型基本方程的方法,该方法采用水文学中河道汇流的马斯京根法参数 K 、 X 等效替换河道地形、流速等数据,与一维水质模型的基本方程进行耦合构建马斯京根法汇污模型。为解决 K 取定值导致的马斯京根法汇污模型计算污染物传播时间不合理的问题,建立 K 、 X 与流量 Q 的函数,使用马斯京根非线性模型与一维水质模型耦合构建非线性马斯京根法汇污模型。淮河上游大坡岭—长台关段实例验证结果表明,非线性马斯京根法汇污模型解决了马斯京根法汇污模型预测峰现时间不准确的问题,同时将污染物质量浓度预测结果的确定性系数提升了0.04,均方根误差减小了0.07 mg/L,平均绝对误差减小了0.022 mg/L。
为解决水动力水质模型建模过程数据需求量大且获取难度较高的问题,提出了一种基于水文学方法求解一维水质模型基本方程的方法,该方法采用水文学中河道汇流的马斯京根法参数 K 、 X 等效替换河道地形、流速等数据,与一维水质模型的基本方程进行耦合构建马斯京根法汇污模型。为解决 K 取定值导致的马斯京根法汇污模型计算污染物传播时间不合理的问题,建立 K 、 X 与流量 Q 的函数,使用马斯京根非线性模型与一维水质模型耦合构建非线性马斯京根法汇污模型。淮河上游大坡岭—长台关段实例验证结果表明,非线性马斯京根法汇污模型解决了马斯京根法汇污模型预测峰现时间不准确的问题,同时将污染物质量浓度预测结果的确定性系数提升了0.04,均方根误差减小了0.07 mg/L,平均绝对误差减小了0.022 mg/L。
2025,53(6):65-74
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.008
摘要：
为研究气候变化下三峡库区湖北段降水时空演变规律,利用2022年10月至2023年9月收集的187个降水样品,分析了降水氢氧稳定同位素特征,并探讨了气温、降水量和相对湿度等气象因子的影响,同时利用HYSPLIT模型追踪水汽输送轨迹,解析了水汽来源。结果表明:三峡库区湖北段降水氢氧稳定同位素具有明显季节性变化,夏秋季相对贫化,冬春季相对富集；研究区降水 δD- δ 18O关系为 δD=8.21 δ 18O + 11.23( R 2=0.94, p ＜0.01),反映了区域湿润多雨的气候特征；降水量和相对湿度是影响研究区降水氢氧稳定同位素的主要因素,气温是影响d-excess的主要因素；研究区降水来源存在季节性差异,即夏季降水主要来自东南季风和西南季风所携带太平洋、南海和印度洋海洋水汽,冬季降水则多为来自亚欧大陆西和西北方向水汽,春秋季是海源、陆源水汽对降水贡献主导地位变化的过渡时期。
为研究气候变化下三峡库区湖北段降水时空演变规律,利用2022年10月至2023年9月收集的187个降水样品,分析了降水氢氧稳定同位素特征,并探讨了气温、降水量和相对湿度等气象因子的影响,同时利用HYSPLIT模型追踪水汽输送轨迹,解析了水汽来源。结果表明:三峡库区湖北段降水氢氧稳定同位素具有明显季节性变化,夏秋季相对贫化,冬春季相对富集；研究区降水 δD- δ 18O关系为 δD=8.21 δ 18O + 11.23( R 2=0.94, p ＜0.01),反映了区域湿润多雨的气候特征；降水量和相对湿度是影响研究区降水氢氧稳定同位素的主要因素,气温是影响d-excess的主要因素；研究区降水来源存在季节性差异,即夏季降水主要来自东南季风和西南季风所携带太平洋、南海和印度洋海洋水汽,冬季降水则多为来自亚欧大陆西和西北方向水汽,春秋季是海源、陆源水汽对降水贡献主导地位变化的过渡时期。
2025,53(6):75-81, 109
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.009
摘要：
为准确反演安徽省土壤湿度,提高机器学习模型的适应性和精度,选用支持向量机回归、极端梯度提升、CatBoost、随机森林、自适应提升和Stacking模型(将前5种机器学习模型作为基模型,线性回归作为元模型)反演安徽省土壤湿度,并对Stacking模型的土壤湿度反演结果进行空间分布和时间序列分析。结果表明:在输入相同遥感数据的情况下,Stacking模型与单一模型相比具有更高的精度和鲁棒性,反演得到的土壤湿度与实测数据之间的相关系数达到0.72,均方根误差为0.05 m3/m3；安徽省土壤湿度空间异质性较高,北部地区较为干旱,平均土壤湿度约为0.2 m3/m3,东部巢湖、长江地带较为湿润,平均土壤湿度可以达到0.4 m3/m3；大别山区和皖南山区虽然海拔较高,但土壤湿度还是高于淮北平原,说明南北气候的差异可能影响土壤湿度；整体看,安徽省土壤湿度是由西北向东南递增的空间格局。
为准确反演安徽省土壤湿度,提高机器学习模型的适应性和精度,选用支持向量机回归、极端梯度提升、CatBoost、随机森林、自适应提升和Stacking模型(将前5种机器学习模型作为基模型,线性回归作为元模型)反演安徽省土壤湿度,并对Stacking模型的土壤湿度反演结果进行空间分布和时间序列分析。结果表明:在输入相同遥感数据的情况下,Stacking模型与单一模型相比具有更高的精度和鲁棒性,反演得到的土壤湿度与实测数据之间的相关系数达到0.72,均方根误差为0.05 m3/m3；安徽省土壤湿度空间异质性较高,北部地区较为干旱,平均土壤湿度约为0.2 m3/m3,东部巢湖、长江地带较为湿润,平均土壤湿度可以达到0.4 m3/m3；大别山区和皖南山区虽然海拔较高,但土壤湿度还是高于淮北平原,说明南北气候的差异可能影响土壤湿度；整体看,安徽省土壤湿度是由西北向东南递增的空间格局。
2025,53(6):82-89, 165
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.010
摘要：
为量化评估拉洛鱼道过鱼效果,揭示其适宜的过鱼环境条件,实地测量了流场、水温和过鱼数量,构建并验证了拉洛鱼道二维数学模型以获得更为详细的流场数据,同时分析了过鱼的日间和季节节律。结果表明:拉洛鱼道在4—5月、7月为过鱼高峰期；流速是影响过鱼的关键因子,维持竖缝平均流速在目标鱼类极限游速的74.8%~81.2%最有利于鱼类上溯；水温也是显著的影响因子,与鱼类上溯行为呈正相关关系,具有显著阈值效应,建议保持水温在8℃以上并适当提高；流量对鱼类行为影响较小,在0.4~0.8 m3/s的范围内最适宜过鱼。
为量化评估拉洛鱼道过鱼效果,揭示其适宜的过鱼环境条件,实地测量了流场、水温和过鱼数量,构建并验证了拉洛鱼道二维数学模型以获得更为详细的流场数据,同时分析了过鱼的日间和季节节律。结果表明:拉洛鱼道在4—5月、7月为过鱼高峰期；流速是影响过鱼的关键因子,维持竖缝平均流速在目标鱼类极限游速的74.8%~81.2%最有利于鱼类上溯；水温也是显著的影响因子,与鱼类上溯行为呈正相关关系,具有显著阈值效应,建议保持水温在8℃以上并适当提高；流量对鱼类行为影响较小,在0.4~0.8 m3/s的范围内最适宜过鱼。
2025,53(6):90-100
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.011
摘要：
为揭示井喷过程的气团演变特性,对两侧入流条件下排水管道系统的滞留气团释放过程进行了数值模拟,分析了井喷发生机制、排气特性以及水气能量演化规律。结果表明:管道滞留气团进入竖井释放会诱发气团驱动型井喷,在气团驱动型井喷后出现快速填充型井喷；依据气团驱动型井喷、快速填充型井喷发生过程是独立或叠加,井喷过程可划分为分离式和叠加式；管道无量纲压差 P *越大或无量纲气团初始体积 V *a越小,越容易出现叠加式井喷过程；气团驱动型井喷的气团排放比例约为2%~47%,随 P *增大先升高后降低,随 V *a增大而降低；快速填充型井喷的气团排放比例约为0~5%,受 P *和 V* a的影响有限；井喷过程中,气体动能的峰值出现在气团驱动型井喷阶段,竖井内水体动能的峰值出现在快速填充型井喷阶段；井喷强度随 P *的增大而减小,随 V *a的增大而增大；当单位质量气体最大无量纲动能大于1.5时,气团驱动型井喷会发生；当单位质量水体最大无量纲动能大于0.5时,快速填充型井喷会发生。
为揭示井喷过程的气团演变特性,对两侧入流条件下排水管道系统的滞留气团释放过程进行了数值模拟,分析了井喷发生机制、排气特性以及水气能量演化规律。结果表明:管道滞留气团进入竖井释放会诱发气团驱动型井喷,在气团驱动型井喷后出现快速填充型井喷；依据气团驱动型井喷、快速填充型井喷发生过程是独立或叠加,井喷过程可划分为分离式和叠加式；管道无量纲压差 P *越大或无量纲气团初始体积 V *a越小,越容易出现叠加式井喷过程；气团驱动型井喷的气团排放比例约为2%~47%,随 P *增大先升高后降低,随 V *a增大而降低；快速填充型井喷的气团排放比例约为0~5%,受 P *和 V* a的影响有限；井喷过程中,气体动能的峰值出现在气团驱动型井喷阶段,竖井内水体动能的峰值出现在快速填充型井喷阶段；井喷强度随 P *的增大而减小,随 V *a的增大而增大；当单位质量气体最大无量纲动能大于1.5时,气团驱动型井喷会发生；当单位质量水体最大无量纲动能大于0.5时,快速填充型井喷会发生。
2025,53(6):101-109
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.012
摘要：
为从根本上降低小型土石坝漫溃失事率,以实际坝高15 m的小型土石坝工程为例建立缩尺模型,采用草皮、胶结土以及干砌石等修筑下游护坡,分析了不同抗冲刷性能护坡材料对土石坝漫顶溃决进程的影响,研究了溃口形态演化规律,并结合溃口断面流速、流量变化过程,深入探究了不同抗冲刷性能材料下游护坡抗冲刷破坏成效。试验结果表明:入库流量稳定条件下,应用胶结土与干砌石等抗冲刷性能较强的材料修筑下游护坡可显著削弱漫坝水流的侵蚀作用,有效延长漫顶溃决历时2~3倍,溃口最大流速降低约3%,断面最大流量下降10%~12%；采用草皮护坡进行防护可稍许延缓漫坝水流侵蚀破坏,但延缓效果相对不明显,只延缓近1倍历时。
为从根本上降低小型土石坝漫溃失事率,以实际坝高15 m的小型土石坝工程为例建立缩尺模型,采用草皮、胶结土以及干砌石等修筑下游护坡,分析了不同抗冲刷性能护坡材料对土石坝漫顶溃决进程的影响,研究了溃口形态演化规律,并结合溃口断面流速、流量变化过程,深入探究了不同抗冲刷性能材料下游护坡抗冲刷破坏成效。试验结果表明:入库流量稳定条件下,应用胶结土与干砌石等抗冲刷性能较强的材料修筑下游护坡可显著削弱漫坝水流的侵蚀作用,有效延长漫顶溃决历时2~3倍,溃口最大流速降低约3%,断面最大流量下降10%~12%；采用草皮护坡进行防护可稍许延缓漫坝水流侵蚀破坏,但延缓效果相对不明显,只延缓近1倍历时。
2025,53(6):110-118
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.013
摘要：
为了提升水电机组的快速响应能力和运行稳定性,针对基于水轮机特性曲线的调速器新型功率调节模式,建立机组仿真模型研究了该模式下机组的阻尼特性、频率特性及稳定性,并提出了新型功率调节模式的两种改进策略。结果表明:相较于传统的功率调节模式,新型功率调节模式下机组的负阻尼更大,在小网运行时稳定性更差,但是在大网运行时调频速动性更好；插值输出控制策略与导叶速率控制策略均能有效抑制功率反调,但是均略微降低了系统一次调频速动性,其中导叶速率控制策略对功率反调的抑制效果更好,插值输出控制策略对调速器其他调节功能的兼容性更强。
为了提升水电机组的快速响应能力和运行稳定性,针对基于水轮机特性曲线的调速器新型功率调节模式,建立机组仿真模型研究了该模式下机组的阻尼特性、频率特性及稳定性,并提出了新型功率调节模式的两种改进策略。结果表明:相较于传统的功率调节模式,新型功率调节模式下机组的负阻尼更大,在小网运行时稳定性更差,但是在大网运行时调频速动性更好；插值输出控制策略与导叶速率控制策略均能有效抑制功率反调,但是均略微降低了系统一次调频速动性,其中导叶速率控制策略对功率反调的抑制效果更好,插值输出控制策略对调速器其他调节功能的兼容性更强。
2025,53(6):119-123, 157
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.014
摘要：
为了揭示自由液面变化对安装螺旋列板的水下管道水动力载荷的影响,并检验螺旋列板在部分脱落状态下的涡激振动抑制效果,通过安装螺旋列板的水下管道水动力模型试验,研究了不同雷诺数下近自由液面区域(浸没深度与管道直径比值为1~4)和近假底区域(离底间隙与管道直径比值为1~4)阻力系数变化,分析了螺旋列板在30%长度破损情况下的涡激振动抑制效果。试验结果表明:当水下管道从4倍直径浸没深度逐渐接近自由液面时,其阻力系数逐渐增大；当水下管道从4倍直径离底间隙逐渐靠近假底时,其阻力系数逐渐减小；随着雷诺数增大,30%破损的螺旋列板对涡激振动的抑制效率变化与螺旋列板全覆盖方案基本一致,均呈下降趋势,但仍然具有较好的抑制效果。
为了揭示自由液面变化对安装螺旋列板的水下管道水动力载荷的影响,并检验螺旋列板在部分脱落状态下的涡激振动抑制效果,通过安装螺旋列板的水下管道水动力模型试验,研究了不同雷诺数下近自由液面区域(浸没深度与管道直径比值为1~4)和近假底区域(离底间隙与管道直径比值为1~4)阻力系数变化,分析了螺旋列板在30%长度破损情况下的涡激振动抑制效果。试验结果表明:当水下管道从4倍直径浸没深度逐渐接近自由液面时,其阻力系数逐渐增大；当水下管道从4倍直径离底间隙逐渐靠近假底时,其阻力系数逐渐减小；随着雷诺数增大,30%破损的螺旋列板对涡激振动的抑制效率变化与螺旋列板全覆盖方案基本一致,均呈下降趋势,但仍然具有较好的抑制效果。
2025,53(6):124-131
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.015
摘要：
为提高浑浊水体环境中的水下图像质量,基于室内水下成像试验,提出了一种适用于浑浊水体环境中混凝土结构偏振图像复原方法:通过分析混凝土结构信息光与后向散射光之间的偏振特性差异,结合Stokes矢量获取水下图像的偏振图像,再利用限制对比度自适应直方图均衡化方法提升图像对比度,最终结合水下偏振成像模型实现图像复原。与10种图像处理方法的对比试验结果表明,在高浑浊度泥沙水体环境中,提出的方法对平均梯度、熵增强度量、水下彩色图像质量评估和水下图像质量度量4个评价指标的提升幅度分别达到252%、561%、241%、93%,能够获取高对比度且细节清晰的水下混凝土结构表观缺陷图像,可用于混凝土结构水下表观缺陷图像的复原。
为提高浑浊水体环境中的水下图像质量,基于室内水下成像试验,提出了一种适用于浑浊水体环境中混凝土结构偏振图像复原方法:通过分析混凝土结构信息光与后向散射光之间的偏振特性差异,结合Stokes矢量获取水下图像的偏振图像,再利用限制对比度自适应直方图均衡化方法提升图像对比度,最终结合水下偏振成像模型实现图像复原。与10种图像处理方法的对比试验结果表明,在高浑浊度泥沙水体环境中,提出的方法对平均梯度、熵增强度量、水下彩色图像质量评估和水下图像质量度量4个评价指标的提升幅度分别达到252%、561%、241%、93%,能够获取高对比度且细节清晰的水下混凝土结构表观缺陷图像,可用于混凝土结构水下表观缺陷图像的复原。
2025,53(6):132-137
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.016
摘要：
针对剪切连接耗能器腹板上焊接的加劲肋焊缝处存在较高的焊接残余应力,在反复荷载作用下容易产生疲劳破坏的问题,设计了一种设置接触式加劲肋的剪切连接耗能器,并通过往复加载试验验证了其滞回性能。试验结果表明:无加劲肋的剪切连接耗能器过早发生腹板面外屈曲,设置传统焊接式加劲肋的剪切连接耗能器过早发生腹板开裂,低周疲劳性能和耗能能力均受到较大影响,而设置接触式加劲肋的剪切连接耗能器能够较好抑制腹板面外屈曲并避免加劲肋焊缝引起的残余应力,从而有效延缓腹板裂纹的产生和扩展,使低周疲劳性能和耗能能力得到明显改善。
针对剪切连接耗能器腹板上焊接的加劲肋焊缝处存在较高的焊接残余应力,在反复荷载作用下容易产生疲劳破坏的问题,设计了一种设置接触式加劲肋的剪切连接耗能器,并通过往复加载试验验证了其滞回性能。试验结果表明:无加劲肋的剪切连接耗能器过早发生腹板面外屈曲,设置传统焊接式加劲肋的剪切连接耗能器过早发生腹板开裂,低周疲劳性能和耗能能力均受到较大影响,而设置接触式加劲肋的剪切连接耗能器能够较好抑制腹板面外屈曲并避免加劲肋焊缝引起的残余应力,从而有效延缓腹板裂纹的产生和扩展,使低周疲劳性能和耗能能力得到明显改善。
2025,53(6):138-146
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.017
摘要：
针对GB/T.50010—2010《混凝土结构设计标准》附录G 中深受弯构件受剪承载力计算公式(GB/T.50010公式)未考虑孔洞影响、无法准确适用于开方形孔深梁设计的问题,围绕开方形孔深梁受剪承载力计算方法进行了分析探讨。在统计相关试验数据评估传统方法可靠性的基础上,通过非线性有限元仿真对比了9组构件的极限承载力,分析了孔洞参数对受力性能的影响,同时采用拟合方法给出了 GB/T.50010公式的修正公式,并验证了修正公式的适用性。分析结果表明:传统围绕孔洞增配钢筋的经验配筋法可靠度不足；开方形孔对深梁受剪承载力的削弱程度主要受孔洞位置和开孔率的影响,孔洞形心到加载点与支座连线上压力路径的垂直距离越短、开孔率越大,构件受剪承载力则越低,且开孔行为主要削弱了混凝土对于构件受剪承载力的贡献；修正后的计算公式通过调整混凝土抗剪贡献项,可充分考虑单孔或双孔的不利影响,在特定孔洞尺寸与位置范围内,有效提高开孔深梁受剪承载力预测的准确性。
针对GB/T.50010—2010《混凝土结构设计标准》附录G 中深受弯构件受剪承载力计算公式(GB/T.50010公式)未考虑孔洞影响、无法准确适用于开方形孔深梁设计的问题,围绕开方形孔深梁受剪承载力计算方法进行了分析探讨。在统计相关试验数据评估传统方法可靠性的基础上,通过非线性有限元仿真对比了9组构件的极限承载力,分析了孔洞参数对受力性能的影响,同时采用拟合方法给出了 GB/T.50010公式的修正公式,并验证了修正公式的适用性。分析结果表明:传统围绕孔洞增配钢筋的经验配筋法可靠度不足；开方形孔对深梁受剪承载力的削弱程度主要受孔洞位置和开孔率的影响,孔洞形心到加载点与支座连线上压力路径的垂直距离越短、开孔率越大,构件受剪承载力则越低,且开孔行为主要削弱了混凝土对于构件受剪承载力的贡献；修正后的计算公式通过调整混凝土抗剪贡献项,可充分考虑单孔或双孔的不利影响,在特定孔洞尺寸与位置范围内,有效提高开孔深梁受剪承载力预测的准确性。
2025,53(6):147-157
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.018
摘要：
针对浅表层黏性土与大气环境相互作用强烈,在气候因素影响下工程性质恶化而诱发地质灾害和生态环境的问题,采用生物胶和稻秸秆纤维复合改良黏性土的强度特性,通过无侧限抗压强度试验和直剪试验探究了单掺和复合改良方式下土体无侧限抗压强度特性及抗剪强度指标的变化规律,分析了生物胶含量和纤维含量对复合改良效果的影响,并基于扫描电镜分析了生物胶-秸秆纤维复合改良黏性土的作用机理。研究结果表明:随着生物胶含量和纤维含量的增加,改良土应力-应变曲线趋于应变硬化,峰值位置后移,且峰后应力衰减减缓；改良土的无侧限抗压强度和抗剪强度显著增强,其主要通过提升黏聚力来增强土体性能,而对内摩擦角影响较小；生物胶通过表面包覆、颗粒联结和孔隙填充改善土体结构,提高纤维-土界面的加筋效果,结合纤维形成的网络框架提升土体的力学性能。
针对浅表层黏性土与大气环境相互作用强烈,在气候因素影响下工程性质恶化而诱发地质灾害和生态环境的问题,采用生物胶和稻秸秆纤维复合改良黏性土的强度特性,通过无侧限抗压强度试验和直剪试验探究了单掺和复合改良方式下土体无侧限抗压强度特性及抗剪强度指标的变化规律,分析了生物胶含量和纤维含量对复合改良效果的影响,并基于扫描电镜分析了生物胶-秸秆纤维复合改良黏性土的作用机理。研究结果表明:随着生物胶含量和纤维含量的增加,改良土应力-应变曲线趋于应变硬化,峰值位置后移,且峰后应力衰减减缓；改良土的无侧限抗压强度和抗剪强度显著增强,其主要通过提升黏聚力来增强土体性能,而对内摩擦角影响较小；生物胶通过表面包覆、颗粒联结和孔隙填充改善土体结构,提高纤维-土界面的加筋效果,结合纤维形成的网络框架提升土体的力学性能。
2025,53(6):158-165
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.019
摘要：
针对电缆沟敷设方式土地资源利用率低和排管沟敷设方式散热能力不良的问题,为提高有限空间范围的电缆载流量,构建了110.kV交联聚乙烯电缆磁-热-流多物理场耦合有限元仿真模型,分别模拟计算了电缆沟与排管两种典型敷设方式的电缆载流量和排管敷设方式下管外敷设混凝土、使用高导热排管、管内添加回填材料3种方法对提升电缆载流量的影响,并基于正交试验对回填材料进行改进,得到回填材料最优配比。研究结果表明,在高导热排管外浇筑混凝土、管内添加最优配比的改进回填材料能大幅提升电缆载流量,相较于电缆沟敷设方式单回路提升了31.64%,双回路提升了18.49%。
针对电缆沟敷设方式土地资源利用率低和排管沟敷设方式散热能力不良的问题,为提高有限空间范围的电缆载流量,构建了110.kV交联聚乙烯电缆磁-热-流多物理场耦合有限元仿真模型,分别模拟计算了电缆沟与排管两种典型敷设方式的电缆载流量和排管敷设方式下管外敷设混凝土、使用高导热排管、管内添加回填材料3种方法对提升电缆载流量的影响,并基于正交试验对回填材料进行改进,得到回填材料最优配比。研究结果表明,在高导热排管外浇筑混凝土、管内添加最优配比的改进回填材料能大幅提升电缆载流量,相较于电缆沟敷设方式单回路提升了31.64%,双回路提升了18.49%。
2025,53(6):166-174
DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2025.06.020
摘要：
针对光伏功率预测模型中直接使用历史数据集作为输入数据难以满足预测精度的问题,提出了一种基于分时段卷积动态时间规整(CDTW)选取相似日和混沌麻雀搜索算法(CSSA)优化长短时记忆网络(LSTM)的短期光伏功率预测模型(CSSA-LSTM模型)。该模型在数据预处理后,通过皮尔逊相关性分析选出影响功率的重要气象因素,避免不相关数据的干扰；根据待测日总辐射序列进行时段划分,对各时段采用CDTW进行相似时段的选取并重构为相似日集,同时利用CSSA对LSTM模型进行超参数寻优,自适应搜寻最佳超参数。我国南部地区某光伏电站2021年的实测数据仿真分析结果表明,相比普通相似日和采用麻雀搜索算法优化参数的LSTM模型,本文提出的相似日选取方法和CSSA-LSTM模型具有较高的预测精度和鲁棒性。
针对光伏功率预测模型中直接使用历史数据集作为输入数据难以满足预测精度的问题,提出了一种基于分时段卷积动态时间规整(CDTW)选取相似日和混沌麻雀搜索算法(CSSA)优化长短时记忆网络(LSTM)的短期光伏功率预测模型(CSSA-LSTM模型)。该模型在数据预处理后,通过皮尔逊相关性分析选出影响功率的重要气象因素,避免不相关数据的干扰；根据待测日总辐射序列进行时段划分,对各时段采用CDTW进行相似时段的选取并重构为相似日集,同时利用CSSA对LSTM模型进行超参数寻优,自适应搜寻最佳超参数。我国南部地区某光伏电站2021年的实测数据仿真分析结果表明,相比普通相似日和采用麻雀搜索算法优化参数的LSTM模型,本文提出的相似日选取方法和CSSA-LSTM模型具有较高的预测精度和鲁棒性。
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2018,46(2):128-133, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.02.005
摘要：
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
2019,47(1):1-6, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.001
摘要：
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
2020,48(1):1-7, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.001
摘要：
基于水科学发展历程和实体水-虚拟水耦合流动理论基本框架，指出过程水文学是揭示实体水-虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科，进一步明确了其科学内涵、主要特征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上，认为过程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。
基于水科学发展历程和实体水-虚拟水耦合流动理论基本框架，指出过程水文学是揭示实体水-虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科，进一步明确了其科学内涵、主要特征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上，认为过程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。
2021,49(1):1-6, DOI: 10. 3876/ j. issn.1000-1980.2021.01.001
摘要：
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
2020,48(1):22-28, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.004
摘要：
通过概述微塑料进入水环境后与有机污染物相互作用行为(微塑料进入水体后吸附有机污染物，并且会在水环境中释放有机添加剂)及其发生的机制、影响因素及生物毒性，分析当前研究的不足，认为还需对微塑料与有机污染物相互作用的研究进行扩展，如加强淡水环境中的研究、建立系统研究体系、注重生物膜影响，为进一步研究微塑料在生态环境中行为及功能性提供理论依据。
通过概述微塑料进入水环境后与有机污染物相互作用行为(微塑料进入水体后吸附有机污染物，并且会在水环境中释放有机添加剂)及其发生的机制、影响因素及生物毒性，分析当前研究的不足，认为还需对微塑料与有机污染物相互作用的研究进行扩展，如加强淡水环境中的研究、建立系统研究体系、注重生物膜影响，为进一步研究微塑料在生态环境中行为及功能性提供理论依据。
2020,48(2):95-101, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.02.001
摘要：
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
2019,47(1):7-12, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.002
摘要：
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
2020,48(3):189-194, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.03.001
摘要：
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
2015,43(5):384-394, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.002
摘要：
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
2017,45(3):277-282, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.014
摘要：
为了保证氧化锌避雷器的安全运行，必须对其运行状态进行监测。为了选择避雷器状态在线监测的最佳方式，对每种监测方法的优缺点及其适用范围进行分析。结果表明，目前对避雷器状态进行监测的最有效的方法是谐波分析法。在实际应用时通过对阻性泄漏电流进行修正，以及对采集信号进行快速离散傅里叶变换时选取合适的窗函数能够改善谐波分析法的不足。通过对国内外监测技术的总结可以发现，未来氧化锌避雷器在线监测方法的总体发展趋势是形成全自动、多功能的综合性绝缘在线监测系统。
为了保证氧化锌避雷器的安全运行，必须对其运行状态进行监测。为了选择避雷器状态在线监测的最佳方式，对每种监测方法的优缺点及其适用范围进行分析。结果表明，目前对避雷器状态进行监测的最有效的方法是谐波分析法。在实际应用时通过对阻性泄漏电流进行修正，以及对采集信号进行快速离散傅里叶变换时选取合适的窗函数能够改善谐波分析法的不足。通过对国内外监测技术的总结可以发现，未来氧化锌避雷器在线监测方法的总体发展趋势是形成全自动、多功能的综合性绝缘在线监测系统。
摘要：
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
2020,48(4):377-384, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.04.013
摘要：
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
摘要：
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
摘要：
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
摘要：
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
摘要：
综述目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述.对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法.
综述目前国内外土体动力本构模型、动力分析和动力测试研究的现状和进展，着重对复杂荷载下的动力弹塑性模型和弹塑性动力分析研究作了较详细的介绍，并对各种方法的优缺点进行了比较和评述.对今后土动力学和岩土地震工程的研究提出了初浅的看法.
2020,48(2):102-108, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.02.002
摘要：
为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响，在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站，获取同步流场和风场数据，分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面，空间分布具有不均匀性，各观测点间风速差异较大，各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上，大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下，西部湖区出现逆时针环流，湖流分层不明显；小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下，没有明显的环流出现，上、下层湖流分层明显，各层流向相对稳定但不相同，补偿流发育。(c)流速方面，10 cm/s以下流速比率90%以上，局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。
为研究太湖风场特征、湖流特征以及不同类型风场对太湖湖流的影响，在太湖不同区域布设6台多普勒剖面流速仪和4座气象站，获取同步流场和风场数据，分析夏季风与湖流流场的关系。结果表明:(a)风场方面，空间分布具有不均匀性，各观测点间风速差异较大，各观测点间风向随风速减小而差异扩大化。(b)太湖流场具有明显的风生流特征:空间上，大风(时段平均风速在6.7 m/s以上)情况下，西部湖区出现逆时针环流，湖流分层不明显；小风(时段平均风速在3.8 m/s以下)情况下，没有明显的环流出现，上、下层湖流分层明显，各层流向相对稳定但不相同，补偿流发育。(c)流速方面，10 cm/s以下流速比率90%以上，局部区域水流速度在强风条件下可达20 cm/s。
摘要：
在分析河流生态系统特征的基础上,从河流生态系统的非生态变量和生态变量角度研究了大坝对河流生态系统等方面的影响,认为大坝在发挥调蓄区域水资源、降低洪涝灾害、获得清洁能源等重要作用的同时,也对河流系统水文情势、形态、地貌、水质以及生态环境产生了不利影响,并建议大坝建设者和管理者通过应用现代技术、深入开展环境影响评价、制定利于生态环境的大坝运作模式等手段来减轻大坝对河流生态系统环境等方面的影响,实现可持续发展.
在分析河流生态系统特征的基础上,从河流生态系统的非生态变量和生态变量角度研究了大坝对河流生态系统等方面的影响,认为大坝在发挥调蓄区域水资源、降低洪涝灾害、获得清洁能源等重要作用的同时,也对河流系统水文情势、形态、地貌、水质以及生态环境产生了不利影响,并建议大坝建设者和管理者通过应用现代技术、深入开展环境影响评价、制定利于生态环境的大坝运作模式等手段来减轻大坝对河流生态系统环境等方面的影响,实现可持续发展.
摘要：
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
2015,43(4):288-293, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.04.002
摘要：
以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象，针对缺资料流域的水文计算和预测问题，采用流域水文模型THREW，用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料，基于断面水文监测数据对模型进行率定，应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域，THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75，对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76；IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下，径流明显增加。
以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象，针对缺资料流域的水文计算和预测问题，采用流域水文模型THREW，用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料，基于断面水文监测数据对模型进行率定，应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域，THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75，对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76；IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下，径流明显增加。
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