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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
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    基于自适应综合权重的混流式水轮机健康状态评估模型

    张梁王文松何勇陈鹏...
    112-120页
    查看更多>>摘要：[目的]目前，水电行业对机组状态检修的需求十分强烈，因此作为状态检修关键环节的状态评估受到了广泛关注。然而，当前健康状态评估方法存在指导检修项目优化难，确定权重时具有主观盲从性与异常指标容易被淹没的问题。因此，研究提出了基于自适应综合权重的混流式水轮机健康状态评估模型。[方法]首先，建立符合工程实际的混流式水轮机运行状态多重指标体系，分别为设备层、部件层和指标层;其次，根据混流式水轮机不同评价指标的类型，将打分值、监测值与试验值转化为状态量化值;最后，采用S-AHP(Self-adaptive Analytic Hierarchy Process)确定初始相对权重，并引入客观修正因子α来得到综合权重β，计算各个部件以及整个设备的健康值。[结果]选取某水电站3号水轮机组2021年某日的监测数据与检修数据，代入文中模型和恒权重模型，结果显示:采用模型得到当下该混流式水轮机的健康值为0。730 1，设备处于轻微病态，其中水导设备处于中度病态，相比于恒权重模型结果更符合实际。[结论]结果表明:对于混流式水轮机的健康状态评估，模型评价结果比恒权重模型更符合实际，且可以指导具体检修项目的优化，有很大的推广应用价值，为混流式水轮机的状态检修提供参考。

    混流式水轮机自适应层次分析法评价指标体系权重自适应健康状态评估影响因素

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    浮游生物对渭河水环境的响应机理及生态效应

    孙亚乔蒋婕段磊杨思月...
    121-136页
    查看更多>>摘要：[目的]为探究浮游生物对渭河陕西段水环境的响应机理及生态效应，[方法]以渭河陕西段为研究区，于2021年4月共设置14个采样点，采集14份水样，分析浮游生物群落结构空间分布特征;评估浮游生物群落的均匀性、物种丰富度和多样性时，常用Pielou指数、Margalef指数和Shannon-Weiner指数，并评价断面水环境质量;利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)识别环境因子对浮游植物和浮游动物群落空间分布的影响程度。[结果]结果表明:渭河陕西段浮游植物共有7门55种，硅藻门种类数最多(49。09％)，优势种有6种;浮游动物共3门22种，轮虫占比最高(68。18％)，优势种有4种;浮游植物的H'、J及d变化范围分别为1。017～4。025、0。267～0。890、0。446～1。099，浮游动物其指数变化范围分别为 0。811～2。459、0。754～1。000、0。126～0。542;CCA分析显示，影响浮游植物群落空间分布变化的环境因子主要有TP、NH3-N和pH;根据RDA分析结果显示，对于浮游动物群落结构的主要影响因子，化学需氧量(COD)和水温(WT)起到了关键作用。[结论]结论显示:渭河陕西段浮游生物指数变化显示研究区域呈现清洁—中污染状态;根据《中国淡水藻类—系统、分类及生态》《环境和指示生物(水域分册)》中浮游植物和浮游动物的水污染指示物种判断水环境状况，对比本研究浮游植物和浮游动物的多样性指数评价水环境质量，得出浮游动物对水质评价的响应结果更加准确。通过构建水环境-浮游生物对比判断模型，选择区域更加准确的评价指标，有助于提高浮游生物对水生态环境指示作用的准确性，进而揭示浮游生物对水生态环境的响应机理。以上结果可为渭河流域水生态环境保护提供理论参考。

    浮游植物浮游动物指标识别群落结构生物多样性水质

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    鲁西北平原区浅层地下水质量评价及指标优化

    程佳豪姚天胡晓农支传顺...
    137-150页
    查看更多>>摘要：[目的]为优化地下水水质监测方案，确定鲁西北平原地下水水质的主要控制因素，快速掌握地下水水质变化，[方法]基于2020年鲁西北平原地区浅层地下水水质数据，利用统计学软件、GIS软件对研究区水质情况进行描述性统计与空间信息差异化分析;基于熵权水质指数(EWQI)利用多元线性回归模型探讨能代表研究区地下水水质的化学指标。[结果]结果显示:鲁西北平原地下水水质趋于一个较为中等的状态，冲积海积平原咸水水文地质亚区与冲积平原咸淡水水文地质亚区水质较差，冲积洪积平原淡水水文地质亚区水质相对较好;EWQI模型指标优化后代表整个研究区地下水水质的水化学指标为TDS、Mn2+、I-、F-和Al3+，指标优化后EWQImin模型R2和RMSE值分别为0。996和5。094，百分比误差PE为3。615％。[结论]结果表明:EWQImin模型优选指标具有较好的代表性，可用作水质监测主要监控对象，为水质监测网优化调整及相关管理措施提供了参考。

    地下水水质评价水化学特征熵权水质指数多元线性回归EWQImin评价指标优化

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    小浪底水库运行下花园口河段黄河鲤生态流量研究

    张尚弘姜琪唐彩红岳子琪...
    151-162页
    查看更多>>摘要：[目的]大坝和水库等水利工程的修建在带来防洪减灾效益的同时，也给所在区域的水生生物栖息繁衍带来了一定影响，诊断关键水生生物的生态流量对大坝下游的生态环境修复工作具有重要意义。[方法]以黄河下游花园口河段为例，探讨了小浪底水库运行下不同流量情景下的黄河鲤栖息地质量情况，并由此推求黄河鲤的生态流量。基于栖息地模拟法，通过构建耦合栖息地适宜度模型的二维水动力模型，分析了黄河鲤鱼苗期、亲鱼期的栖息地适宜度指数空间分布，分别建立了黄河鲤两个生命阶段流量与栖息地加权可用面积关系曲线。[结果]结果表明:随着模拟流量的增大，黄河鲤不同生命阶段的栖息地适宜度指数空间分布及栖息地加权可用面积呈现先增加，达到峰值后逐渐减小的变化规律。[结论]黄河下游花园口河段的最小生态流量为1 150 m3/s，适宜生态流量为1 450 m3/s，最适宜生态流量为3000 m3/s，研究成果加深了对大流量情景下黄河鲤栖息地质量的认识，对黄河下游生态保护与修复具有重要意义。

    生态流量栖息地模型黄河流域黄河鲤小浪底水库

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    基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物分割方法研究

    包学才刘飞燕聂菊根许小华...
    163-175页
    查看更多>>摘要：[目的]为解决传统图像处理方法鲁棒性差、常用深度学习检测方法无法准确识别大片漂浮物的边界等问题，[方法]提出一种基于改进DeeplabV3+的水面多类型漂浮物识别的语义分割方法，提高水面漂浮的识别能力。对所收集实际水面漂浮物进行分类，采用自制数据集进行对比试验。算法选择xception网络作为主干网络以获得初步漂浮物特征，在加强特征提取网络部分引入注意力机制以强调有效特征信息，在后处理阶段加入全连接条件随机场模型，将单个像素点的局部信息与全局语义信息融合。[结果]对比图像分割性能指标，改进后的算法mPA(Mean Pixel Accuracy)提升了 5。73％，mIOU(Mean Intersection Over Union)提升了 4。37％。[结论]相比于其他算法模型，改进后的Deep-labV3+算法对漂浮物特征的获取能力更强，同时能获得丰富的细节信息以更精准地识别多类型水面漂浮物的边界与较难分类的漂浮物，在对多个水库场景测试后满足实际水域环境中漂浮物检测的需求。

    深度学习语义分割特征提取漂浮物识别注意力机制全连接条件随机场算法模型影响因素

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    基于Swin Transformer目标全景分割的三峡库首土质滑坡识别

    邓志勇黄海峰李清清周红...
    176-185页
    查看更多>>摘要：[目的]滑坡识别是解决山区地质灾害隐患在哪里的关键。尤其人工智能是深度学习方法开始被广泛应用于目标识别领域，但对于多植被山区复杂环境下的滑坡隐患识别，存在着模型单一、精度较差等问题。[方法]故文章提出一种基于Swin Transformer(Shift Windows Transformer)作为骨干网络结合目标全景分割的智能识别方法，对三峡库首区域土质滑坡开展识别。将三峡库首的485处土质滑坡制作成样本集，并分为训练集和测试集。将训练集加载进Swin Transformer模型中进行训练，模型采用自注意力机制对训练集提取特征，构建特征图，测试集验证特征图的识别精度，保留识别精度最高的特征图。最终以此实现滑坡目标与背景区域的有效区分进而完成隐患识别，同时与DeepLab V3模型进行对比。[结果]结果显示:Swin Transformer模型在识别精度和识别速度上都要高于Deep-Lab V3模型，在三峡库首的试验中准确率可以达到83。55％，单张图片预测时间为0。18 s。[结论]结果表明:该方法能够在多植被山区复杂环境下快速识别土质滑坡，可为多植被山区的滑坡灾害调查提供参考。

    三峡库首土质滑坡SwinTransformer全景分割隐患识别滑坡

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    基于RUSLE模型的京津冀地区土壤侵蚀时空变化分析

    李静曹永强么嘉棋贾国栋...
    186-199页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题，已经成为全球性的环境挑战，对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据，[方法]通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了 1990-2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的动态变化，并对其驱动因素进行了分析。[结果]结果显示:(1)1990-2020年京津冀地区的土壤侵蚀总体呈现东南低西北高的分布特征，且以微度和轻度侵蚀为主，其百分比达到73。79％。(2)京津冀大部分地区土壤侵蚀等级主要由高向微强度侵蚀转移，且转移比例都在50％以上，整体有所好转，但存在局部加剧。(3)各个影响因子对土壤侵蚀的解释力依次为:坡度＞高程＞土地覆盖类型＞植被覆盖度＞降雨量＞人口密度＞GDP。[结论]相关结论可为水土流失治理以及防治提供一定的科学参考，同时也可为其他地区的土壤侵蚀治理提供参考。

    土壤侵蚀RUSLE模型卫星遥感京津冀地区地理探测器时空分布

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