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期刊信息/Journal information
南水北调与水利科技（中英文）
河北省水利科学研究院
南水北调与水利科技（中英文）

河北省水利科学研究院

徐振辞 许新宣

双月刊

2096-8086

nsbdqk@263.net

0311-85020639;85020535;85020630

050057

石家庄市泰华街310号

南水北调与水利科技（中英文）/Journal South-to-North Water Transfers and Water Science & TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《南水北调与水利科技》期刊是经国家科学技术部和国家新闻出版总署批准的我国惟一以南水北调为主体的科技期刊。该刊由河北省南水北调工程建设委员会办公室主管，河北省水利科学研究院主办，中国水利水电科学研究院、中国地质科学院水文地质环境地质研究所等单位为合作单位。本刊宗旨：坚持社会主义办刊方向，宣传党和国家的治水方针政策，加强水利技术创新，加速科技成果转化，促进水利学术交流，传播水利科技知识，提高科技成果水平。本刊特色：以举世瞩目的南水北调工程为办刊主体，宣传南水北调工程的伟大意义，回顾南水北调工程的历史背景，追踪南水北调工程的最新动态，反映南水北调工程的热点、难点问题，展现南水北调工程的技术创新成果。从而促进水利科技学术交流，提高水利科技水平，推动水利现代化。
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收录年代

    考虑风场作用的城市建筑区产流特征

    罗渝复林凯荣方煜铭张靖文...
    728-735页
    查看更多>>摘要：为探究风场与建筑物对城市建筑区产流的影响,采取理论与实验相结合的研究方法,考虑风场与建筑区特征,提出一个建筑区产流计算公式.通过降雨径流实验对公式的合理性进行验证,实验结果与公式计算结果相近,表明公式在一定程度上反映建筑区产流特征.对于独栋建筑与松散建筑区,风场对产流有直接影响,建筑区产流量随降雨倾角增大而减小;对于密集建筑区,建筑区产流受风场与建筑区自身特征影响,产流量随建筑密度增加呈先增后减的趋势.在不同降雨倾角与不同建筑密度下,对建筑区产流进行计算,结果表明:降雨倾角不同时,建筑密度对产流量影响也不同;降雨倾角较大时,密集建筑区产流量随建筑密度增大而增大.

    建筑区风场产流计算建筑密度降雨径流实验

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    西南干热河谷土壤水分对降雨入渗的响应机制

    林珂崔俊芳李若萱张亚玲...
    736-746页
    查看更多>>摘要：以四川凉山州西昌喜德县热水河流域为研究区,在林地和草地样点5个土壤深度(10、20、50、75和100 cm)安装土壤水分传感器,连续采集10个月30 min分辨率土壤水分动态变化数据,解析土壤水分对降雨入渗的响应规律.研究表明:土壤水分对降雨入渗的响应特征在不同植被覆盖、降雨属性以及初始土壤水分条件下存在显著差异(P＜0.05).林地土壤水分响应降雨的雨量阈值为1.88 mm,而草地为9.15 mm.林地降雨入渗过程受降雨属性影响较小,下渗深度更深(浸润深度达到100 cm的事件超过76.08％,比草地多8.23％),表明增加林地植被覆盖能够更有效地促进深层土壤水分的补给和储存,进而减少水土流失.此外,雨量大、雨强高的降雨事件促进降雨下渗和深层土壤水分补给(草地小降雨和大降雨事件导致平均相对最大土壤水分增率分别为2.68％和71.16％).初始土壤水分较高条件下,土壤水分对降雨输入的响应更快,但下渗深度相对较浅.上述结果反映了下垫面条件、降雨特征和初始土壤水分条件对降雨入渗过程的耦合调控机制,加深了对干热河谷土壤水分动态变化及降雨入渗机制的理解,反映出西南干热河谷水土保持治理中需要充分考虑当地降雨特征和初始土壤水分条件,且提高植被覆盖度可能是一种有效措施.

    干热河谷土壤水分降雨入渗坡面水文植被类型

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    基于云耦合协调模型的水资源关联系统协调性动态评价

    赵立杰仕玉治李福林黄继文...
    747-758页
    查看更多>>摘要：以山东省为研究区域,选取21个代表性指标,采用熵权-层次分析法确定水资源关联系统协调性评价指标权重,构建云耦合协调模型,分析2010-2021年水资源关联系统协调性及动态变化.结果表明:山东省水资源关联系统耦合协调度整体呈现不断上升的变化趋势,其变化范围为0.608～0.715,耦合协调发展等级逐渐由初级协调水平向中级协调水平发展变化,在2014年和2019年出现明显变点;在空间上各地区耦合协调度呈现东高西低的分布特征,不同阶段耦合协调发展水平地域性差异性较为明显,整体上由高到低为胶东半岛地区＞鲁中南地区＞鲁西北地区,其中,济南市和青岛市耦合协调发展能力最优,达到良好协调水平,德州市和滨州市耦合协调发展能力较为缓慢,维持在初级协调水平;未来山东省应加强鲁西北平原区水资源关联系统协调发展,促进全省空间均衡.

    云耦合协调模型水资源关联系统协调度动态评价山东省

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    多源土壤湿度产品在云南省的适用性评估

    杨祥磊吕爱锋张文翔
    759-773页
    查看更多>>摘要：为了解不同土壤湿度产品在云南省的适用性和可靠性,基于云南省的94个站点数据以及TC(triple-collocation)方法评估5种不同土壤湿度数据在云南省的适用性及不同干湿条件下的表现,包括ERA5-Land(the fifth global atmospheric analysis dataset for the land component of the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts(ECMWF))、GLDAS(Global Land Data Assimilation System)、SMAP(Soil Moisture Active and Passive)、MERRA-2(Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications,Version 2)和 ESA CCI(European Space Agency Climate Change Initiative).结果表明:与站点数据相比,5个产品的偏差均为正偏差(0.090～0.122),明显高估了云南省的土壤湿度,但变化趋势与幅度一致,都能捕获到土壤湿度的时间变化.基于站点数据的评估结果显示:在年尺度上,ERA5-Land和SMAP与站点数据吻合程度最高,相关系数(R)分别为0.456和0.454,其次是ESA CCI(0.439);干湿季的评估结果显示,所有产品相关性均低于年尺度,且湿季高于干季,但湿季表现出更大的正偏差,其中SMAP在干季(0.323)和湿季(0.418)均表现最优.基于TC方法的评估结果显示:ERA5-Land(0.925)和 ESA CCI(0.931)相关性最高;其次是 GLDAS(0.890)和 MERRA-2(0.864);干湿季的评估结果与站点数据的评估一致,相较于年尺度大部分产品的相关性也呈下降趋势,且干季降幅更大;SMAP干湿季R 分别为 0.828 和 0.770,表现最差;MERRA-2 湿季的R(0.912)和 ESD(error standard deviation)(0.020)优于其年尺度评估结果.综合来看,ESA CCI相关性较高且精度最好,更适用于云南省表层土壤湿度的监测.

    土壤湿度站点数据triple-collocation干湿季节适用性评估

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    黄河三角洲湿地柽柳周边土壤的水盐耦合关系

    曹嘉欣陈永金朱海勇李佳欣...
    774-787页
    查看更多>>摘要：为揭示滨海湿地植物对土壤水盐的影响机制,以黄河三角洲湿地柽柳(Tamarix chinensis Lour.)周边土壤水、盐为研究对象,分析柽柳周边土壤水盐相互影响的耦合关系.结果表明:距柽柳远近不同,土壤含水率的差异明显不同,冠下表层土壤含水率明显大于冠缘和裸地,呈现由冠下至裸地逐渐减小的趋势,尤其是柽柳西、南两侧的变化趋势最为明显;20 cm 土层以上水分聚集率为冠下大于冠缘,呈现明显的"水岛"效应,而20 cm以下水分聚集率的变化则相反;土壤盐分表聚性显著,远离柽柳的裸地表层土壤含盐量较高,西、南两侧最为明显;土壤总盐与Cl-、Na+、Mg2+3种离子相关性极显著,这些离子在近柽柳周围土壤的变化幅度及含量均较小,盐分富集率明显为冠下小于冠缘,呈现"盐谷"效应;土壤水盐耦合度在柽柳周边表现为西侧＞南侧＞北侧＞东侧,水、盐呈显著负相关;西、南两侧较高的土壤含盐量出现在低含水率的条件下,呈现高含盐量+低含水率为高耦合度的特征,这种高耦合度情况还出现在柽柳周边的表层土壤与远离柽柳的裸地.在柽柳的影响下,水盐耦合度呈现距柽柳由近及远逐步增大、随着土层深度的增加而逐渐减小的趋势.

    黄河三角洲柽柳水盐分析空间变化耦合关系

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    数字孪生泵站三维智能巡检的研究与应用

    刘思微田莹徐永兵徐征和...
    788-797页
    查看更多>>摘要：基于数字孪生技术,深入探讨建筑信息化模型(building information modeling,BIM)与智能图像识别技术在智能巡检领域的集成挑战及其对泵站设备异常等异常事件快速响应能力的提升方法.将BIM轻量化后与网络地理信息系统(Web geographic information system,WebGIS)相结合,为三维智能巡检搭建数字孪生场景.在此基础上,集成视频融合技术与智能识别算法,构建BIM技术耦合图像识别技术的三维智能巡检系统,实现BIM与视频监控虚实交互,快速直观地展示告警信息,辅助值班人员快速响应设备异常等事件.结果表明:BIM技术耦合图像识别技术在数字孪生泵站中具有巨大的潜力,可以有效提高巡检质量,为泵站智慧化管理作依托.

    数字孪生BIMWebGIS智能图像识别三维智能巡检泵站

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    南水北调中线沉藻池布置方案优化

    吴永妍李书友郭辉刘少华...
    798-809页
    查看更多>>摘要：南水北调中线总干渠联通工程处拟新建沉藻池,实现总干渠藻类等混合物集中沉降和处理.通过现场试验研究总干渠水体藻类等混合物沉降特性,并采用二维水动力数值仿真分析沉藻池在设计工况条件下的水流特性,提出导流墩的优化布置思路.结果表明:在水深基本一致条件下,随着断面平均流速的增加,有效沉降距离增加,有效沉降率有所降低;在沉藻池初始设计方案下,藻类等混合物可在沉藻池内进行沉降,但沉藻池利用效率不足;布置纵向导流墩后,可有效改善沉藻池内水流平顺性和水体交换能力;在设计工况下,沉藻池内回流区水域面积占比从57％降低至7％,池内水流平均流速从约0.10 m/s降低至约0.07 m/s,平均水龄从约18 h降低至约6 h.研究成果可为中线沉藻池工程布置提供基本技术支撑.

    南水北调中线沉藻池工程布置导流墩沉降距离

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    基于标准化温度指数的南水北调中线工程沿线地区冷暖冬评估

    陈晓楠李天毅郭新蕾李景刚...
    810-820页
    查看更多>>摘要：选择南水北调中线工程沿线邯郸、正定、涿州为代表地区,利用1979-2021年冬季逐日气温数据,分析各代表区气温序列统计频率分布与理论概率分布的拟合情况,提出标准化温度指数(standardized temperature index,STI),并据此建立新的冬季冷暖量化评估模型.结果表明:STI方法与国标法的冬季冷暖评估结果基本一致,但在各代表区强冷冬和强暖冬划定上,STI评估得出的年份数量均少于国标法;各代表区以1月份气温计算得出的冷暖等级阈值对应的气温值均明显低于按整个冬季3个月计算结果.工程所在纬度越高,冬季冷暖等级阈值对应的气温值越低;根据STI评估结果,邯郸、正定、涿州发生强冷冬概率分别为7.14％、9.52％和4.76％,发生弱冷冬及以上的概率分别为38.09％、40.48％和38.09％,发生平冬的概率分别为21.43％、28.57％和21.43％,发生弱暖冬及以上的概率分别为40.48％、30.95％和40.48％,发生强暖冬的概率分别为4.76％、7.14％和2.38％.研究成果与基于正态分布的国标法相比,考虑了气温序列的偏态性概率分布特征,对相对冷暖的判别更科学,有推广应用价值.

    南水北调中线标准化温度指数冰期输水冬季冷暖评估

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    抽蓄系统抽水快转发电过渡过程的水力不稳定性

    汤国和闫晓彤何腾张志兵...
    821-832页
    查看更多>>摘要：为满足电力系统动态服务需求,要求抽蓄系统快速完成工况转换,抽水快转发电过渡过程是抽蓄系统在工况转换过程中最为复杂和危险的工况之一,但目前相关研究较少.为明确该过程的水力不稳定性,建立抽蓄电站全过流系统三维模型,开展抽蓄系统抽水快转发电过渡过程的数值模拟计算,探究水泵水轮机组的外特性参数变化、压力脉动特性和内部流态演变.研究表明:抽蓄机组抽水快转发电过程中,流量、力矩及受力的变化皆随着活动导叶动作呈现出阶梯式变化;水泵制动运行工况及转轮转速发生转向期间为机组易产生较大摆动、力矩易发生剧烈波动的时段,且尤以无叶区的压力波动最为剧烈;导叶开度的快速变化以及流量和转速的变向成为机组内部危险流动的主要来源.研究结果可为提高抽水快转发电过渡过程中的稳定性和优化控制策略提供理论支撑.

    抽蓄全过流系统水泵水轮机抽水快转发电过渡过程水力不稳定性

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