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期刊信息/Journal information
人民长江
水利部长江水利委员会
人民长江

水利部长江水利委员会

魏山忠

半月刊

1001-4179

rmcjzz@cjw.com.cn；rmcjzz@yahoo.com.cn

027-82828680;82828682

430010

武汉市解放大道1863号

人民长江/Journal Yangtze River北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是经国家科委批准、水利部长江水利委员会主办、国内外公开发行的水利水电综合性技术月刊，按刊登内容设置有水文、地质、勘测、科研、规划、设计、施工、基础处理、机电、水资源保护、水利经济、水政管理、泥沙研究、河道整治、农田水利、水土保持、水库移民、工程监理、安全监测、运行管理、三峡工程研讨、出国考察、国外科技、科技动态等栏目。
正式出版
收录年代

    湖库型饮用水水源地水体PAEs变化特征及风险评价

    李国文施艳峰刘淑娟
    77-85页
    查看更多>>摘要：为探究湖库型饮用水水源地水体邻苯二甲酸酯(phthalate esters,PAEs)的季节变化特征和健康风险状况,以玉溪市城区东风水库和飞井海水库水体为研究对象,基于2021～2023 年逐月水质监测数据,分析了研究水体PAEs质量浓度水平、季节变化规律及分布特征,并开展了成人和儿童的健康风险评估.结果表明:①2021～2023 年,研究水体中邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexyl phthalate,DEHP)的检出率较高(≥94.4%),其中DBP检出质量浓度的平均值和最大值分别为0.48 μg/L和2.91 μg/L,DEHP的平均值和最大值分别为1.12 μg/L和3.94 μg/L,均未超过中国水质卫生标准(GB 5749-2022)和水质量标准(GB 3838-2002)规定限值.② 研究水体DBP和DEHP质量浓度的月均值分布具有显著的季节性差异,两者质量浓度大小随季节变化规律具有一致性,均表现为夏、秋两季＞春、冬两季,从不同水量期来看,两者质量浓度大小表现为丰水期＞枯、平水期,且研究水体中DEHP质量浓度月均值普遍高于同期DBP.③经饮水和皮肤渗入途径,DBP对成人和儿童的最大非致癌健康风险值处于 10-3水平,为无风险,而DEHP对成人和儿童的最大致癌健康风险值达到 1.57×10-6和2.07×10-6水平,存在潜在致癌健康风险,应予以重视.饮水是致癌和非致癌健康风险的主要暴露途径,须重点关注由其引起的致癌风险.

    邻苯二甲酸酯分布特征季节变化健康风险评价饮用水水源地东风水库飞井海水库

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    基于特征工程和NGO-LSTM的水质预测模型研究

    虞佳颖肖姚
    86-93页
    查看更多>>摘要：由于水质数据特征复杂、关联度参差不齐而导致溶解氧浓度预测难度较大,为提高水质溶解氧浓度预测的准确性,提出了一种基于特征工程和北方苍鹰优化算法的长短期记忆网络(Feature Engineering-Northern Goshawk Optimization-Long Short Term Memory,FE-NGO-LSTM)混合模型.首先对水质数据集进行缺失值补齐、特征筛选与特征多项式构造,然后基于NGO-LSTM模型优化模型参数,提升预测性能;对不同多项式阶数下的特征预测效果进行分析之后,将该模型与基于灰狼优化算法、鲸鱼优化算法及粒子群优化算法的LSTM模型进行对比;最后,在太湖流域东苕溪城南监测断面对该模型进行了验证,计算FE-NGO-LSTM模型预见期为4,8,12,16,20,24 h的预测结果.试验结果显示:当多项式阶数为2 阶时,模型预测效果最好,FE-NGO-LSTM模型相比基于其他优化算法的LSTM模型,平均绝对误差、均方误差、均方根误差分别至少降低9.0%,12.9%及6.3%,且随着预见期的增加,预测误差仍在可接受范围内,说明FE-NGO-LSTM模型在预测溶解氧浓度时具有一定优势与泛化性.

    水质预测溶解氧特征工程深度学习北方苍鹰优化算法耦合模型苕溪流域太湖流域

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    城市内湖底泥特性及资源化利用分析

    黄嘉良方宁郭亚丽李文浩...
    94-100页
    查看更多>>摘要：当前园林绿化用土是城市内湖底泥资源化利用的主要途径之一,但资源化利用过程中可能存在的环境污染风险问题不容忽视,因此了解底泥特性是指导其资源化利用途径的基础.以江西省九江市甘棠湖、南门湖疏浚底泥为研究对象,检测疏浚底泥的基本理化性质、营养肥力指标、重金属含量及多环芳烃含量,系统分析其底泥特性并探究其资源化利用方式的匹配性.结果表明:内湖疏浚底泥的有机质平均含量为45.5 g/kg,pH为5.7,水解性氮平均含量为130.7 mg/kg,有效磷平均含量为 62.6 mg/kg,速效钾平均含量为248.7 mg/kg,基本理化性质及营养肥力指标均满足CJ/T340-2016《绿化种植土壤》要求,同时重金属、多环芳烃等典型污染因子在CJ/T340-2016《绿化种植土壤》、GB36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》要求范围内.相比采购种植土,利用疏浚底泥制备绿化种植土用于绿化工程的成本,显著降低30.5%.综上所述,针对养分含量高、重金属污染程度低的城市内湖底泥,经进一步处理后可用于园林绿化及种植土制备,其资源化利用潜力较大.研究成果可为城市内湖底泥处理处置去向及城市建设用土选择提供数据支撑和参考.

    疏浚底泥泥质特性城市内湖资源化利用重金属污染多环芳烃甘棠湖南门湖

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    生态系统服务与人类活动协调性时空演变及预测

    刘涛张海朋杨孟豪
    101-109页
    查看更多>>摘要：探究并预测生态系统服务与人类活动之间关系的演变特征对于推动建设人与自然和谐共生的生态新格局意义重大.以陕西省黄河流域为例,通过价值当量法、人类活动强度模型、PLUS模型和多种统计分析方法,对生态系统服务与人类活动以及二者之间的协调性进行时空演变特征分析和多情景预测.结果表明:1980～2020 年陕西省黄河流域生态系统服务价值总体增加54.33 亿元,与2020 年相比,2030 年惯性发展和经济优先模式下生态系统服务价值分别减少7.81 亿元、20.11 亿元,耕地保护和生态保护模式下分别增加0.27亿元、8.24 亿元.1980～2020 年人类活动强度呈现出"N"形变化特征,与2020 年相比,经济优先和惯性发展模式下人类活动强度增强,耕地保护和生态保护模式下有所减弱.研究区生态系统服务与人类活动呈现逐渐增强的负相关关系,二者协调性较差,2030 年生态保护模式下二者的负相关作用最弱,经济优先模式下最强.综合来看,未来经济优先模式下的负面影响最大,陕西省黄河流域应优先选择生态保护型的发展模式.

    生态系统服务人类活动多情景模拟协调性黄河流域

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    基于VMD-LSTM模型的三峡水库水面蒸发量预测研究

    彭玉洁张冬冬徐高洪王卫光...
    110-118页
    查看更多>>摘要：为减少水面蒸发非线性、复杂性和不稳定性等特征带来的预测误差,基于"分解-预测-重构"的策略,提出VMD-LSTM水面蒸发预测模型.该模型耦合长短期记忆神经网络(LSTM)与变分模态分解法(VMD),利用变分模态分解将水面蒸发及其主要影响因素分解为相同数量的子模态分量以降低数据的非平稳性,将对应子模态分量作为长短期记忆神经网络的输入,构建VMD-LSTM深度神经网络混合模型,并应用于三峡水库巴东站的月水面蒸发量预测.结果表明:VMD-LSTM模型较其他模型具有预测精度更高、峰谷值拟合更优的特点,与单一LSTM模型相比,率定期均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)分别下降了54%和48%,而纳什效率系数(NSE)提升了11%.随着预见期的增加,模型的预测精度会逐渐降低但预测效果保持良好,当预见期从1 个月增至7 个月时,率定期NSE由0.97 降至0.84.研究成果可为三峡水库水资源合理利用与科学管理提供理论支撑.

    水面蒸发预测变分模态分解长短期记忆神经网络三峡水库

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    1970～2022年金沙江上中游河段径流演变规律研究

    汪琳周波郭卫朱迪...
    119-125页
    查看更多>>摘要：金沙江上中游河段是中国规划建设的重要水电能源基地,探究变化环境下金沙江上中游河川径流演变规律对于促进流域水资源高效利用与管理具有重要意义.采用非参数检验、滑动t检验法、小波功率法系统研究了金沙江上中游河段的径流演变规律,并结合不均匀系数、完全调节系数、集中度和基尼系数等指标综合分析了梯级水库建设运行对金沙江中游河段径流的影响.结果表明:1970～2022 年间,金沙江上中游流域的年均流量呈现出不显著上升趋势;流域径流从上游到中游增加幅度越来越大,中游河段的多年平均流量相较上游增加了24.5%,而径流的突变点越来越滞后,且从上游到中游的径流变化周期显著性降低;梯级水库的投运与水库的蓄洪补枯调节作用不仅使得中游河段来水量更加均匀,波动性减小,且河段径流在丰水期水量下降,而枯水期水量增加,最小月均流量出现时间提前.研究成果可为金沙江流域水资源优化配置提供理论支撑.

    河川径流演变规律水库运行金沙江

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    可可西里盐湖时空演化规律及漫溢成因分析

    苗学云米维军唐占峰程佳...
    126-132页
    查看更多>>摘要：可可西里盐湖漫溢水流给下游工程设施带来了较大的安全隐患.通过对盐湖遥感影像、所在区域气温、降雨、地温,冻土上限变化,漫溢河流水位和流速的监测数据分析,研究了盐湖时空演化规律、漫溢成因及对下游潜在的安全风险.研究表明:在空间上可可西里盐湖呈"K-C-O"三阶段变化特征,2022 年盐湖面积较2011 年增加了3.73 倍;时间上表现为明显的"快-慢"两阶段增长期,快速期增长率为慢速期增长率的2.78倍,盐湖向下游工程走廊漫溢速率为0.31 km/a;随着季节性潮涨潮落及流速"峰谷"值变化,给下游桥梁桩基造成了一定的冲刷和热侵蚀作用;盐湖漫溢与多年冻土区气温、降雨、地温等因素呈正相关,近30a气温升温速率为0.052℃/a,年均降雨量线性增速为3.09 mm/a,地温线性升温速率为0.036℃/a,气候暖湿化特征是造成盐湖漫溢的主要成因.研究成果可为可可西里盐湖下游工程防护措施制定提供理论与技术指导.

    盐湖漫溢盐湖面积气候变化地温可可西里盐湖青藏高原

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    基于建筑易损性分析的泥石流风险评价

    潘梦宇雷雨顾海华蒋虎...
    133-140页
    查看更多>>摘要：泥石流对建筑物的破坏是导致人员伤亡和经济损失的主要原因,研究泥石流作用下建筑物的易损性是评价泥石流风险的关键环节.以长江流域卿家沟为研究区,采用FLO-2D软件模拟20,50,100 a一遇极端降雨场景下泥石流的动力过程,并基于泥石流强度(hv)进行了危险性分区;在此基础上,构建了适用于长江流域砌体结构建筑的易损性评估曲线,提出了一套基于泥石流动力过程和建筑易损性分析的风险评价方法.结果表明:FLO-2D模拟精度达79%,易损性曲线的相关系数R2 为0.88,评估效果良好;随着降雨规模的增加,研究区风险区总面积由3.30 万m2 增加到3.99 万m2,增长了20.8%;高和极高风险区面积显著增大,由0.68万m2 增加到0.86 万m2,增长了27.1%;位于低风险区以上的房屋数量由7 栋增加至11 栋,原本位于低风险区的建筑可能面临更高的风险.最后,提出了生态防治和工程防治协同治理的措施,可为长江流域泥石流防灾减灾及治江工作提供合理建议.

    泥石流风险评价易损性分析FLO-2D软件卿家沟泥石流长江流域

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    考虑施工质量与填筑进度的面板坝精细有限元分析

    唐德胜谢鹏飞马子茹刘东海...
    141-148,165页
    查看更多>>摘要：针对混凝土面板堆石坝施工质量空间上的差异性导致的坝料物理力学参数具有空间差异性的问题,提出了考虑实际施工质量与填筑进度(面貌)的精细有限元分析方法.首先基于试坑试验数据,采用空间插值算法对大坝压实质量进行空间估计;然后建立各分区坝料本构模型参数与压实质量之间的定量关系,实现对任意单元模型参数的空间估计与赋值;最后提出考虑填筑进度(面貌)的精细建模方法,并结合工程实例对混凝土面板堆石坝的应力变形等性态进行了精细模拟与分析.结果表明:相比于基于设计参数模拟得到的沉降量平均误差10.46 cm,采用考虑实际施工质量与填筑进度的精细分析方法模拟得到的沉降量平均误差仅为2.41 cm,其结果与实测值具有更好的一致性.研究成果为混凝土面板堆石坝的结构性态精准分析提供了新的途径.

    混凝土面板堆石坝施工质量填筑进度空间估计精细有限元模型

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    断层交会对地下支护洞室围岩变形影响研究

    陈曦吴英姿张皓然江巍...
    149-156页
    查看更多>>摘要：赋存于地下洞室区域的断层是围岩开挖变形与稳定的主要影响与控制因素,而与单断层条件相比,断层交会条件下围岩变形特征和破坏机制将更为复杂.结合浙江磐安抽水蓄能电站主变排风洞的工程地质条件和支护方案,以FLAC 3D为工具模拟支护条件下双断层交会区地下洞室的围岩变形,并比较无断层、仅断层F1 存在、断层F1 与F2 交会3 种情况下围岩的变形差异.结果表明:单断层经过洞室时,断层上盘围岩有向断层倾向方向水平变形的趋势,下盘围岩变形方向相反,支护条件下单断层对位于断层上盘的围岩变形起主控作用;双断层交会时围岩变形体现出明显的断层叠加效应,但是由于预应力锚索等支护措施干预、断层与洞室相交情况差异等因素的存在,叠加效应带来的变形增长现象仅在围岩部分位置较为明显;仅存在单断层时,洞室围岩变形随着断层强度提升而减小,双断层交会时断层强度对洞室变形的影响仅在洞室部分位置呈现清晰规律,开展断层力学参数反演时应优先考虑使用这些位置的监测数据.

    断层交会围岩变形叠加效应FLAC3D抽水蓄能电站

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