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水电能源科学
水电能源科学

邴凤山 张勇传

月刊

1000-7709

sdny@mail.hust.edu.cn

027-87542126

430074

武汉市洪山区珞瑜路1037号华中科技大学内

水电能源科学/Journal Water Resources and Power北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道水、电、能源及相关学科的新理论、新技术、新方法及工程应用成果，适当报道经验交流、技术革新和技术改造，涉及水电、电气与电子、能源与动力、土木与力学、环境工程、控制工程、计算机等多个学科。读者对象为从事水、电、能源开发与研究、生产、建设、设计施工、教学的科技和管理人员及大专院校师生。
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    调蓄水体及排口位置对城市管网排涝能力的影响研究

    雷晓辉刘东坤龙岩张谷迪...
    50-54页
    查看更多>>摘要：近年来城市内涝灾害频发,如何准确评估管网排涝能力,快速做出响应尤为重要.因此,结合不同区况特点,基于 SWMM 模型构建暴雨内涝模型,模拟分析不同工况下城区内涝情况,评估管网系统的排涝能力变化;并通过搭建物理实验平台,对不同工况下内涝结果进行分析验证.结果表明,研究区域在暴雨重现期大于20年一遇时,沿河排口位置变化对管网排涝能力影响不显著;大于50年一遇时,上游调蓄水体容积变化对内涝影响减弱;区域中排口位置于半淹没到全部露出水面状态变化时,发生大于2年一遇暴雨情况下,内涝变化程度最为明显;暴雨发生时当调蓄容积充满后,较大的调蓄水体可能对上游管网的液态变化造成更强扰动.研究可为暴雨期间城市防汛排涝提出指导性建议.

    城市内涝机理模型物理模型城市调蓄水体排水管网

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    基于ARIMA-IPOA-CNN-LSTM的太湖水体溶解氧浓度预测模型

    杨焕峥崔业梅徐玲薛洪惠...
    55-59页
    查看更多>>摘要：为了提高太湖水体中溶解氧浓度(DOC)参数的预测准确性,设计了一种基于 ARIMA-IPOA-CNN-LSTM的预测模型.首先,采用差分自回归移动平均模型(ARIMA)捕捉数据的时间序列趋势和季节性特征;其次,引入卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)模型,分别从数据中学习空间和时间特征;再次,提出了一种改进的鹈鹕优化算法(IPOA)来优化模型参数,算法增加了Logistic混沌映射种群初始化、反向差分进化、萤火虫扰动的方法,CEC2005函数的测试结果显著优于传统鹈鹕优化算法;最后,将"剪枝"模型部署于STM32嵌入式设备.试验结果表明,在溶解氧浓度预测方面,该模型具有高的准确性和鲁棒性,为水环境保护提供了一种高效、可靠的解决方案.

    差分自回归移动平均鹈鹕优化算法卷积神经网络水体溶解氧浓度

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    中国冰雪生态系统服务框架构建及价值评估

    耿帅郝喆闫振宇樊雨...
    60-63,68页
    查看更多>>摘要：针对目前对生态系统服务价值的研究主要集中在森林、草地、湿地等自然生态系统,而很少关注冰雪生态系统服务价值的问题,构建了冰雪生态系统服务框架及价值评估体系,划分东北、华北、西北、西南4大区域,在 MODIS、统计数据和气象站数据的基础上,基于功能量法,建立基于3个一级服务、8个二级的冰雪服务体系,对中国冰雪生态系统的供给服务、调节服务和文化服务价值进行核算.结果表明,中国冰雪生态系统总值为81 207.93亿元,其中,东北、华北、西北、西南分别为11 314.41、17 020.52、31 030.5、21 842.5亿元,分别占总价值的13.93%、21.11%、38.22%、26.74%;从冰雪生态系统服务价值对比来看,气候调节>调节径流>文化服务>供给服务>农田防旱>土壤保熵>空气加湿>大气净化.

    中国冰雪生态系统服务服务价值评价功能量法

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    基于数值模拟的平原河网水质改善精准化引水方案研究

    张开鑫吴德安李玉明陈祥舟...
    64-68页
    查看更多>>摘要：为探究引水工程对杭嘉湖平原河网城镇化地区的水质改善效果,以海宁市洛塘河圩区平原河网水系为例,针对平原河网水系流通性差与河流污染状况,通过 MIKE 11建立了洛塘河圩区河网水系的水动力水质耦合模型,提出并模拟不同引水方案,分析研究其影响机理,对不同方案的引水作用过程及其效果进行综合分析和比较.结果表明,合理选择引水地点和增加引水量对圩区水质改善作用明显,但相同情况下对初始浓度高的月份改善作用较弱;采用引水启停调度方案,短时间高流量间歇性引水,可更经济科学地使河网水质达到设计目标标准.研究结果可为平原河网区域水系综合整治提供参考依据.

    平原河网水质改善数值模拟引水工程优化方案

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    清水河河岸带土壤重金属源解析及污染风险评价

    付永亮赵增锋邱小琮
    69-72,68页
    查看更多>>摘要：为探究清水河河岸带土壤重金属的来源及污染状况,于2023年5月对清水河河岸带土壤32个样点中砷(As)、六价铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)4种重金属进行采样调查,综合运用描述性统计法、相关分析、聚类分析、APCS-MLR模型以及污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)对污染源进行解析与评价.结果表明,清水河河岸带土壤重金属As、Pb元素含量均低于宁夏土壤背景值,Cr元素只在S6(苋麻河)和S9(折死沟)处出现超标现象,为影响土壤状况的风险元素,Hg元素为主要生态超标元素;As、Pb、Hg具有显著相关性和同源性,主要受农业发展、交通运输等人为源和燃料燃烧、酸性废水排放等未知源的影响,As元素还与地质因素有关,Cr元素除受成土母质影响外,还受工业生产的影响;清水河河岸带土壤均处于污染状态,最严重区域为S6(苋麻河)区,属于很强危害区域,最轻区域为S4(冬至河)区,属于轻微危害区域.

    清水河河岸带土壤重金属污染状况源解析

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    基于索周法的辽宁省干旱周期演变特征研究

    邓增宣付玉娟张婉婷
    73-77页
    查看更多>>摘要：为探究辽宁省不同气候特征区域年、季干旱周期性规律,基于辽宁省22个国家地面气象观测站1961～2020年逐日降水数据,首先采用旋转经验正交函数对研究区进行降水分区,再计算不同时间尺度的标准化降水指数,利用索周法分析各分区不同尺度标准化降水指数周期特征,并与 Morlet小波周期分析的结果进行对比.研究表明,索周法可以很好地应用于干旱周期分析.年尺度上,Ⅰ、Ⅱ区存在7年左右的显著周期规律,Ⅲ区周期规律以5年为主.季尺度上,Ⅰ、Ⅱ区各季节的周期规律以4～7年为主,而Ⅲ区周期尺度稍长,各季节主要表现为6～9年,各分区不同时间尺度周期演变特征存在一定的差异.

    干旱周期REOFSPI指数索周法Morlet小波分析

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    滩槽交界带不同植被布置方式对水动力特性影响的数值研究

    杨帆任春平王鸿飞
    78-82页
    查看更多>>摘要：为研究滩槽交界带不同植被布置方式对水动力特性的影响,基于Delft3D-FM构建了考虑二次流影响的二维水动力模型,分析了植被平行布置、交错布置、无植被工况下河道断面速度分布、二次流强度和河底剪切应力.结果表明,与无植被工况相比,植被增加了滩槽间动量交换,布置有植被的河道主槽流速增大,植被区流速减小,植被的存在减小了植被区的二次流强度,增大了主槽的二次流强度和滩槽交界带剪切应力;交错布置植被会明显增大主槽二次流强度.

    滩槽交界带Delft3D-FM植被水动力模型水动力特性

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    溶蚀-渗流耦合作用下水泥基材料渗流特性数值模拟

    王大宁孙文余光耀鲜雪蕾...
    83-86,5页
    查看更多>>摘要：为探究水泥基材料在渗流-化学溶蚀耦合作用下的孔隙率和渗流特性,建立了渗流-溶蚀数学模型,通过有限元模拟和试验验证的方法,研究了化学溶解、钙离子迁移和渗流相互影响的过程.通过数值模拟,研究了不同压力水头和不同酸液浓度下孔隙率和渗透速率的变化规律,检验了渗流-溶蚀模型在酸蚀条件下的适用性;通过化学浸泡法对水泥土进行侵蚀,测量侵蚀后水泥土的渗透率和孔隙率,并对二者进行非线性曲线拟合,验证了数值模拟结果的合理性.结果表明,水头变化并不影响水泥基材料的孔隙率和渗透速率变化趋势;渗透速率与孔隙率之间存在近似三次函数的关系;侵蚀溶液会加速水泥基材料中钙离子的溶解,进而加速孔隙率和渗透速率的变化.

    水泥基材料钙溶蚀渗流酸蚀数值模拟

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    分层河床桩柱冲刷试验研究

    王瑞锋杨元平张芝永
    87-91页
    查看更多>>摘要：潮汐河口河床泥沙受不同年代沉积影响具有分层特性,对极端动力作用下河床的构筑物局部冲刷模拟结果的影响较大.依托钱塘江上游河段的天然河床质,在不同代表性的分层河床条件下采用正态水槽模型试验的方法对桩柱基础的局部冲刷进行研究,探索了上层沙易冲、上层沙难冲两种分层结构的局部冲刷发展过程和表底层沙掺混特征,揭示了桩基局部冲刷深度随上层沙厚度的变化规律,并通过量纲分析构建了分层沙条件下的冲刷深度理论计算方法,经验证该公式适用于天然江道冲刷和模型冲刷,可用于分层河床的桩基冲刷计算.

    分层河床桩柱局部冲刷正态模型水槽试验

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    易溶盐含量对伊犁黄土未冻水含量影响研究

    李双村梁志超任文渊张爱军...
    92-95,32页
    查看更多>>摘要：处于常年季冻区的伊犁河谷自然灾害频发主要与伊犁黄土的未冻水含量有关,土体中分布不均匀的盐分影响着未冻水含量的变化趋势.采用低频核磁共振技术分析了不同Na2SO4 含量下未冻水含量随温度的变化关系,并提出了与易溶盐含量有关的未冻水数学模型.研究表明,Na2SO4 含量主要在正温降温阶段以及冻结温度附近自由水冻结阶段对伊犁黄土未冻水含量产生影响;在冻结温度附近易溶盐分别对未冻水含量减小起抑制和促进作用,未析出含盐量越高,抑制作用越明显;温度越低,初始含盐量对未冻水含量的影响越小.

    未冻水含量Na2SO4伊犁黄土芒硝析出

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