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期刊信息/Journal information
水利水电技术（中英文）
水利部发展研究中心
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欧阳越

月刊

1000-0860

water@waterinfo.com.cn

010-63205989

100038

北京市海淀区玉渊潭南路3号

水利水电技术（中英文）/Journal Water Resources and Hydropower EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊1959年创刊，是我国水利水电行业的综合性技术刊物，对国内外公开发行，以介绍我国水利水电工程的勘测、设计、施工、运行管理和科学研究等方面的技术经验为主，同时也报道国外的各项先进技术。主要栏目有：水文水资源、水利规划、泥沙研究、环境水利、水工建筑、水力发电、地质勘测、工程施工、农田水利、防洪除涝、小水电站、运行管理、水利经济、动能经济、高新技术及应用、试验研究、国外科技、技术革新等。
正式出版
收录年代

    2000-2020 年闽江下游流域水系连通性模拟与变化分析

    陈捷张煜娴邓占荣武雅珍...
    1-12页
    查看更多>>摘要：[目的]闽江是福建省最大的河流,其生态环境和水系状况直接关系着福建省的生态系统质量和可持续发展,定量评估福州市及其周边城市群的快速城市化发展和人为水系连通工程对闽江下游水系连通性的影响,对于流域防洪减灾和河道生态环境保护具有重要意义.[方法]基于闽江下游流域不同时期的Landsat7 影像数据和土地利用数据,引入电路理论方法,开展 2000-2020 年闽江下游流域水系连通性的定量模拟评估.[结果]结果表明,闽江下游流域在过去20 a中经历了显著的土地利用变化,城市用地面积增幅达 91.1%.电流累计值模拟显示,福州主城区等城市区域水系连通性较低,这主要归因于快速城市化和土地利用类型转换导致的景观格局变化,使得 37.2%的区域水系连通性降低.2015 年后全域治水工程等水系治理措施的开展减缓了水系连通性下降速度,2015-2020 年闽江下游易发生水淹区域面积较2000-2005 年减少2.4%.[结论]电路理论模型的引入对于模拟流域水系连通性和城市河道水网行洪能力分析有一定适用性与参考意义.福州市通过河道治理、城市空间布局优化、流域生态保护和修复等方式提高了闽江下游河道水体流动性和自净能力,缓解了城市化对水系连通性的负面影响,增强了流域抵御水旱灾害能力.研究结果可为快速城市化下流域防灾减灾提供案例参考.

    水系连通性电路理论闽江福州市城市化人类活动径流土地利用

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    城市场次降雨情景库构建及预报降雨匹配技术

    杨子昕王佳刘家宏王浩...
    13-24页
    查看更多>>摘要：[目的]城市降雨具有高度的不确定性和时空变异性,现阶段洪涝风险预测、应急响应预案的时效性和有效性有待加强.为提高"预报降雨—灾害风险识别—应急响应预案"的时效性和有效性[方法]提出了一种基于自组织特征映射网络的数据密集型城市场次降雨情景库构建方法和基于动态时间弯曲法的预报降雨与情景库场次降雨匹配技术.以北京城市副中心通县站 1980-2015 年(36 年)的小时降雨监测数据作为情景库数据基础,并以同地区 2023 年降雨数据作为"预报降雨"进行匹配方法验证.[结果]结果显示:构建的城市场次降雨情景库可全面、有效的反映研究区域降雨特征."预报降雨"匹配效果良好,平均纳什系数达到0.73,降雨总量平均相对误差为0.17,降雨量峰值平均相对误差为0.09.[结论]该方法可快速实现实时预报降雨与情景库中场次降雨的匹配,通过情景库中预置洪涝风险及应急预案知识库,实现城市洪涝风险的有效识别和及时响应.

    雨型动态时间弯曲城市洪涝预报降雨风险评估洪水降水气候变化

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    基于耦合融雪模块WAS模型的流域径流模拟与组分解析

    段天池桑学锋殷峻暹倪红珍...
    25-37页
    查看更多>>摘要：[目的]在气候变化背景下,深入解析径流组分对识别降水模式改变、气温升高等气候变化下的径流响应具有重要意义.为提高WAS模型在高寒山区的径流模拟精度,从而支撑径流组分的准确深入解析.[方法]以毛家村水库上游流域为例,采用度日因子法与双温度阈值法综合构建了融雪模块,将其与WAS模型进行耦合,并将改进后WAS模型应用于 2001-2020 年毛家村水库流域径流模拟与组分解析.根据水源与演化路径不同,将径流划分为基流、降雨地表径流和融雪地表径流3 部分,并根据年内不同时期水文过程的主导因素不同,利用不同时期的实测径流分别对地下水参数、土壤参数和融雪参数进行逐步分级率定.[结果]结果显示:耦合融雪模块WAS模型相较于原WAS模型,在春季融雪期的模拟精度有显著提升,改进后WAS模型在率定期与验证期NSE 分别为 0.85、0.78,R2 分别为0.93、0.91,优于原WAS模型的模拟效果.径流组分解析结果显示,季节尺度上,基流、降雨地表径流、融雪地表径流对春季径流的贡献分别为 58.1%、19.1%、22.8%,对夏季径流的贡献分别为30.7%、67%、2.3%,秋、冬季径流中,无融雪地表径流,基流、降雨地表径流对秋季径流的贡献分别为 46.4%、53.6%,对冬季径流的贡献分别为 78.8%、21.2%;年尺度上,基流、降雨地表径流和融雪地表径流对总径流的贡献分别为 41.7%、53.6%和 4.8%.[结论]WAS模型无论改进前后均可以从总体上模拟出径流的长期动态变化,耦合融雪模块的WAS模型可以更加精准的模拟出春季融雪期径流过程,提高了模型在高寒山区的适用性.降雨地表径流是该流域径流的主要组成部分,其次为基流,融雪地表径流最少.但融雪对于抑制春季径流衰减具有重要作用,基流是构成冬、春两季径流的主要部分,对于维持冬季与春季径流水平具有重要意义.

    水循环WAS模型融雪径流径流模拟径流组分气候变化降雨动态变化

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    宁波和舟山双偏振雷达对估测台风降水的对比评估

    汪冬冬吴福浪陈生沃伟峰...
    38-52页
    查看更多>>摘要：[目的]为评估双偏振雷达定量降水估测(QPE)产品的区域适用性,[方法]以地面雨量站小时降水数据为基准,利用相关系数(CC)、相对偏差(RB)、均方根误差(RMSE)以及分级评分指标等方法,定量评估宁波、舟山的雷达QPE产品在 2019-2022 年期间 6 次台风("利奇马""米娜""黑格比""烟花""灿都""梅花")过程的准确度.[结果]结果显示:(1)宁波雷达对"黑格比"、"烟花"、"灿都"期间降水低估严重,RB值最低达到-71.56%,而对"梅花"期间的各个评估指标表现最好.舟山雷达在 6 个台风期间总体以低估为主,但没有出现类似宁波雷达严重低估的现象.(2)两个雷达QPE产品在台风期间的小时降水表现很好,CC均在0.80 以上,RMSE均在 1.93 mm以下.(3)随着雨强的增大,两个雷达对台风雨量的估测能力逐渐下降.舟山雷达 QPE 容易低估4mm/h以上的降水过程.宁波雷达 QPE 的水平参差较明显,先高估"利奇马""米娜"期间4mm/h以上降水率的降水,然后低估"黑格比""烟花""灿都"期间的所有降水过程,但在"梅花"期间的表现基本与实况吻合.[结论]总体上,宁波和舟山雷达基本可以估测出台风期间的雨量分布,但两个雷达QPE产品表现差异较大,宁波雷达QPE产品在台风期间稳定性表现比舟山雷达更差.业务系统的QPE算法在宁波和舟山地区可能需本地化改进.

    雷达QPE定量评估台风降水宁波和舟山雷达降雨雨强气候变化台风

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    基于机器学习的金沙江流域浅层滑坡易发性评价

    赵鹏文刚何展昌王官洋...
    53-70页
    查看更多>>摘要：[目的]我国西南山区金沙江流域孕灾环境复杂,浅层滑坡灾害频发,严重威胁当地居民生命财产安全和基础设施建设运维,亟需构建合适的、准确的区域浅层滑坡易发性评价分区图,指导灾害防治措施布置和基础设施建设规划.[方法]对比经典数理统计模型—逻辑回归模型,选取梯度提升决策树和随机森林两种机器学习模型对金沙江流域昭通市进行浅层滑坡易发性评价.基于 2 369 个历史滑坡灾害数据,选取坡度、坡向、地貌、土壤、距水系距离、距道路距离、NDVI、地震烈度和年均降雨量等14 个评价因子,对研究区构建了三个浅层滑坡易发性评价模型.[结果]结果显示:(1)三种模型浅层滑坡易发性评价结果的 AUC 值均大于0.800,两种机器学习模型的表现优于逻辑回归模型;(2)随机森林模型的准确度最高,其AUC值和Kappa系数分别为 0.910 和 0.907,在各类区域识别的高易发和较高易发区与实际的滑坡分布一致性较高,且过拟合现象较弱;(3)随机森林模型中各评价指标的相对重要性在此类孕灾机理复杂多样的区域均能得到良好体现,其评价结果较其他两种模型能够更全面地考虑各类致灾环境.[结论]结果表明机器学习模型能够较好地评估金沙江流域在复杂孕灾环境下的浅层滑坡易发性,有助于指导该区域的防灾减灾工作.

    机器学习浅层滑坡易发性评价逻辑回归梯度提升决策树随机森林金沙江流域滑坡影响因素

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    水足迹在"水-能源-粮食-经济"关系中的应用研究进展

    姜秋香陶美匀王子龙吴云星...
    71-84页
    查看更多>>摘要：[目的]为促进水、能源、粮食和经济的可持续发展,从水足迹角度对水、能源、粮食和经济间相互关系的研究进展进行总结和评述.[方法]选择Web of Science核心合集数据库,以"水-能源""水-粮食""水-经济"和"水-能源-粮食-经济"等四部分为关键词分别进行文献检索;再运用CiteSpace对数据库检索结果进行可视化文献分析.[结果]根据四次检索结果和CiteSpace的运行结果,分别得到关键词共现网络图谱、突现检测表和关键词聚类图,并依次进行具体分析.[结论](1)水-能源关系的研究大多使用生命周期评估、数据包络分析和投入产出分析等方法.(2)GEPIC模型、CROPWAT模型和AquaCrop模型等是研究水-粮食关系的主要模型.(3)对于水-经济关系的研究以Tapio脱钩模型为主.(4)在水-能源-粮食-经济方面大多主要研究水-能源-粮食纽带关系,尚未构建完整的理论框架,未来研究应进行全面的多角度分析,以期为水-能源-粮食-经济间关系的研究提供有利依据.

    水足迹人类活动能源粮食经济可视化分析

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    基于堆叠机器学习的非充分数据条件下流域径流还原方法研究:以沮漳河为例

    王楠李明蔚陈首志宋儒霖...
    85-97页
    查看更多>>摘要：[目的]为实现数据非充分条件下的径流还原,[方法]提出一种在用水量数据不完全时基于水量平衡原理构建堆叠机器学习模型计算河川断面的天然径流的方法,并以沮漳河为例计算了河溶水文站断面的天然径流.首先选取与农业、工业、生活用水消耗量具有相关性的指标构建了特征变量指标体系,与研究时段内有缺失的用水量数据一同输入堆叠机器学习模型中,获得连续的用水量数据.再基于水量平衡原理,在水文站实测径流的基础上加减由人类活动引起的径流变化量,计算得到断面的天然径流.[结果]堆叠机器学习模型预测缺失的用水量分量的相对误差分别为 0.62%、0.03%、4.95%,经还原计算后河溶站断面在2002-2020 年的平均天然径流量为 54.5 m3/s,天然径流深为501.3 mm.[结论]提出的方法可实现取用水量数据在时空尺度上有缺失地区的天然径流还原,对区域水资源综合管理和优化配置具有重要意义.

    径流径流还原水量平衡原理堆叠机器学习用水量人类活动沮漳河流域

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    温度和约束类因素对隧洞衬砌混凝土温度应力敏感性研究

    尚高增梁俊程严胡磊...
    98-108页
    查看更多>>摘要：[目的]隧洞衬砌属薄壁结构,施工阶段的混凝土温控防裂难度较大.珠江三角洲水资源配置工程隧洞衬砌采用C50 混凝土,属水工薄壁混凝土结构,绝热温升高、温度升高快、温度降低也快、且约束明显等特点决定了施工期易产生裂缝,温控防裂问题突出.[方法]针对这一问题,以典型隧洞衬砌段为依托,采用三维有限元软件,进行温度类和约束类因素对隧洞衬砌混凝土温度应力敏感性研究,结合现场实测资料并进行各种因素综合影响分析,推荐了温控方案措施.[结果]结果显示,温控防裂措施应重点从三个方面考虑:(1)减小分仓长度可降低温度应力幅度 20%以上,铺设土工布和手孔封堵措施可明显减小约束度;(2)降低混凝土浇筑温度能减小温度应力,降幅为 0.07 MPa/℃;(3)洞内气温保持稳定,避免穿堂风、温水养护可实现较好的防裂效果.[结论]研究成果指导了工程现场施工,防止了温度裂缝的产生,可为类似工程施工提供参考.

    水利工程隧洞衬砌温控防裂养护水温仿真计算数值模拟

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    小转弯半径叠落盾构隧道施工相互影响研究

    王文正林雪冰郭飞何华飞...
    109-123页
    查看更多>>摘要：[目的]受地铁规划线路与周边环境的限制,小转弯半径叠落盾构隧道的应用较多,叠落段上行隧道施工引起的邻近下行隧道结构上浮规律极其复杂,相应的加固措施有待研究.为此,[方法]以北京地铁上清桥站—清河站区间隧道工程为背景,通过数值模拟和现场监测,研究夹层土注浆和钢环撑加固措施对下行隧道结构上浮的影响规律和钢环撑受力特征.[结果]结果显示:单独采取夹层土注浆或钢支撑加固措施时的下行隧道结构上浮均超过控制值,采取联合加固措施时变形为4.87 mm;下行隧道第1 环管片上浮变形最大,随着盾构间距增大,隧道结构上浮呈不断减小的趋势,数值模拟得到的最大的隧道结构上浮为现场监测的1.15 倍;实测的竖撑拉应力最大为5.78 MPa.[结论]结果表明:夹层土注浆提高叠落盾构井之间土体强度并对抑制下行隧道结构上浮起到一定作用,临时钢环撑施作有利于限制管片变形,其中竖撑限制管片竖向的收敛变形,横撑限制管片水平净空收敛,纵撑限制了管片的上浮.研究成果可为类似小转弯半径叠落盾构隧道工程设计与安全施工提供参考.

    小转弯半径叠落盾构加固措施隧道结构上浮钢环撑应力变形

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    基于光滑粒子数值方法的坡面水动力过程模拟研究

    莫诗玙田丽蓉顾声龙
    124-136页
    查看更多>>摘要：[目的]为模拟降雨后在不透水边界层上的坡面流水动力过程,[方法]建立了一种基于浅水方程(SWE)的降雨-径流模型(SWE-SPH-RR).SWE-SPH-RR模型采用光滑粒子数值方法求解一维浅水方程,该数值方法通过改变流体粒子质量来模拟降雨输入,采用粒子重构技术实现了无需新的入流粒子来模拟坡面径流过程.利用该模型分别模拟了四个不透水边界层上的降雨-径流案例,分析了不同降雨强度和地形坡度等变量对坡面径流水动力学特性的影响.[结果]结果表明:无论是恒定降雨或非恒定降雨时,模型都能够较好地捕捉坡面上的急流、缓流现象,模拟值与试验值在出口流量或水深等方面具有较好的一致性,平均相对误差均在 5%以内.在三种不同坡度组合的地形上施加降雨时,陡坡上产生的径流动量较大,与缓坡上的径流相遇时会在流量图中出现凸起现象,这与试验得到的结果趋势基本一致,说明该模型对于复杂地形和混合流态同样适用,能够准确建模并表现出良好的性能.对于出口流量结果中出现了少数的数值振荡问题,可能需要调整人工粘性项的参数,或是使用其他出流边界,以抑制振荡波的发生.[结论]该模型框架简单,计算结果合理准确,能够较好地模拟不同地形和降雨模式下的坡面流过程,具有一定的可行性和可靠性.

    降雨数值模拟坡面水动力过程光滑粒子数值方法(SPH)浅水方程(SWE)变质量粒子粒子重构技术

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