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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

    基于元胞自动机的城市内涝风险识别模型研究

    陈前虎沈铷桑陈甜甜杨泓哲...
    1-12页
    查看更多>>摘要：[目的]目前的城市内涝模拟模型面临着资料要求高、计算量大、适用尺度小等诸多挑战,探索简便高效、操作性强的内涝模拟模型,可为缺乏资料的城市提供识别内涝风险、提升防灾水平的有力工具.[方法]集成元胞自动机对复杂系统的模拟能力和地理信息系统平台的空间数据处理能力,结合水文水力学原理定义元胞及其规则,建立城市内涝风险识别模型;利用开源数据,将模型应用于杭州主城八区;对比已有研究讨论模型的适用性和局限性.[结果]结果显示:(1)元胞边长为60m、时间步长为4min的模拟结果最好,参数率定与模型验证的纳什效率系数分别为0.969 3和0.9714.(2)2021年研究区百年一遇短时强降雨条件下,建设用地中内涝风险区占比6.94％;将雨水管渠设计重现期由5 a一遇提升至10 a一遇,内涝风险区占比降至6.30％.(3)该模型不需要划分汇水区、数据资料要求少,在平原城市短时强降雨的内涝模拟中具有良好的实用性及和易操作性;但也存在物理机制弱、模拟结果不够精细等局限.[结论]基于CA的城市内涝风险识别模型并不是水文水力学数值模型的改进,而是在权衡数据资料要求、模型运算效率、识别结果准确性等多方面因素之后建立的简化模型,对平原城市内涝防治具有较好的适用性.

    极端暴雨城市内涝风险识别元胞自动机数值模拟降水径流气候变化

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    中国旱涝急转事件时空变化特征

    孙锦浩苏布达王东方黄金龙...
    13-23页
    查看更多>>摘要：[目的]旱涝急转事件造成的社会经济和生态环境影响严重,是我国发生频繁且广泛的一种复合型事件.明确我国旱涝急转事件发生的时空变化特征,可为地区制定防灾减灾措施提供科学依据.[方法]基于1961-2021年气象观测数据,使用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散发,然后计算逐日的标准化降水蒸散指数(daily-SPEI),分流域对中国旱涝急转事件的频次、影响范围和趋势的变化特征进行分析.[结果]结果显示:(1)时间趋势上,1961-2021年中国受旱涝急转事件影响的范围以0.6％/10a的趋势增加,且平均每年有19.8％的范围发生旱涝急转事件.(2)空间分布上,旱涝急转事件主要分布在淮河流域、黄河流域、长江流域和松花江流域,事件发生频次在30次以上地区分别占流域总面积的63.1％、20.7％、15.0％、14.6％,事件频次最高达到53次.(3)中国旱涝急转事件存在明显的季节差异,主要发生在夏季事件发生频次在5次以上的空间范围占中国总面积的一半以上;其次是春季和秋季,事件发生频次在5次以上的空间范围占比均不足15％;冬季发生最少,事件发生频次在5次以下.[结论]结果表明:中国旱涝急转事件的影响范围整体呈增加趋势,中国中东部和东北部是旱涝急转事件发生频繁地区.研究结果可为旱涝急转事件的监测与应对提供科学基础.

    复合型事件旱涝急转事件逐日SPEI时空变化特征气候变化时空分布长江流域洪水

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    近60 a图们江流域极端气候变化及未来趋势预测

    初兴林武玮杨雪琪王宏雪...
    24-37页
    查看更多>>摘要：[目的]气候变化背景下,洪涝灾害、高温干旱等极端气候事件的发生频率与强度不断增加.图们江位于中国、朝鲜、俄罗斯三国边境,是我国重要的国际河流之一,研究流域内极端气候变化及未来趋势对流域内人民生产生活有重要意义.[方法]以图们江流域为对象,基于流域内和流域附近的11个气象站点1960-2021年的气象数据,采用27个极端气候指数,利用Mann-Kendall趋势检验、Morlet小波分析等方法分析了流域极端气温和降水的时空变化特征,并预测了在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5三种情景下未来极端气候事件的演变特征.[结果]结果显示:(1)近60 a极端气温指数中极端冷指数均呈显著下降趋势,极端暖指数和极值指数均呈显著上升趋势.大部分极端气温指数突变年份集中在1980年以后,且多以35～37 a为第一主周期.极端降水指数中除CWD(持续湿润日数)外,其他指数均呈不显著上升趋势,多以45 a为第一主周期.(2)极端气温指数中极端暖指数和极值指数在汪清北部、和龙南部、安图区域呈现显著下降趋势,珲春南部和延吉-龙井区域则呈显著上升趋势,极端冷指数则相反.与降水强度有关的极端降水指数高值均位于珲春南部区域.(3)从未来不同情景来看,除极端冷指数中的ID0(结冰日数)较于基准期呈下降趋势外,其他气候指数均呈上升趋势,且排放情景越大,增幅越大.[结论]结果表明:图们江流域气温呈变暖趋势,降水呈增多趋势.极端气温指数突变年份集中在1980年以后,极端降水指数无明显突变时期.极端气候指数在流域空间上呈现不同变化特征,珲春南部和延吉-龙井地区发生极端高温事件的概率高于其他地区,珲春南部发生极端降水事件的概率高于其他地区.流域未来极端降水和极端高温事件发生的概率将显著增大,且随着排放情景的增加概率也逐渐增大.

    气候变化极端气候指数时空变化CMIP6未来趋势图们江流域

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    内蒙古阴山北麓草原植被净初级生产力变化特征及其气候驱动力

    范毅宁廖梓龙龙胤慧程瑶...
    38-50页
    查看更多>>摘要：[目的]研究阴山北麓草原植被净初级生产力的时空变化特征,揭示气候、地形因子对植被NPP变化的影响,为内蒙古草原生态保护与可持续发展提供理论基础.[方法]基于MODIS NPP,气象及DEM数据,采用Theil-Sen Median趋势分析、M-K突变、地理探测器以及Person相关分析等方法,阐明阴山北麓草原植被NPP的变化特征,并识别植被NPP的驱动因子.[结果]2001-2022年,阴山北麓草原植被NPP年均增加2.784 gC m-2a-1,增长速度较快的区域分布在东部及南部.植被NPP变化受降水、日照时数、最低气温、最高气温、地形等因子共同驱动.降水增加促进了植被NPP的增长,相关系数为0.639;最高气温与最低气温与植被NPP均呈轻微负相关,相关系数分别为-0.162、-0.051.[结论]阴山北麓草原植被NPP整体呈显著增加趋势,地形因子对植被NPP的驱动力不强,降水是植被NPP的主要驱动因子,降水与日照时数、最高气温、最低气温的交互作用显著影响植被NPP变化.

    植被NPP驱动力地理探测器阴山北麓草原影响因素降水气候变化时空变化

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    水资源"量-质-域-流-生"全要素保护体系架构与实施策略

    王建华刘欢胡鹏
    51-58页
    查看更多>>摘要：水资源保护是关乎民生福祉和国家安全的重要基础性工作.在新时期生态文明和美丽中国建设背景下,水资源保护亟需向流域化、系统化、生态化方向发展.研究基于对水资源系统多维属性功能的解析,从流域整体视角剖析了人类活动对水资源系统的干扰特征,提出了水资源"量-质-域-流-生"全要素保护策略,明确了水资源全要素保护的概念、内涵及体系架构.进一步,从服务于我国水资源管理实践角度,提出了以"退水还河、退污还清、退地还盆、退堵还疏、退渔还生"为核心的水资源全要素保护策略,明确了东北地区、黄淮海地区、长江中下游地区、东南沿海地区、西南地区、西北地区的水资源保护核心要点.最后,从政策法规、制度建设、监管体系等提出了推进我国水资源全要素保护的对策与措施.研究成果是对传统水资源保护工作的有益发展,为新时期国家治水实践提供了有力抓手.

    水资源保护量-质-域-流-生全要素体系架构策略人类活动

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    局部组合降雨空间插值方法适应性研究

    陈美司伟王庆平王帅...
    59-68页
    查看更多>>摘要：[目的]对于同一流域内部不同子区域高程、坡度等地形要素差别较大的情景,采用同一降雨空间插值方法,将显著影响降雨插值结果的精度.为降低流域下垫面差异对降雨插值精度的影响,[方法]以岸堤水库流域为例,采用克里金法(Kriging)、反距离权重法(IDW)法和自然邻域法(NN)法及其两两组合,共9种方案进行分析,通过对比不同降雨插值方法及其组合和不同雨量站点数量情景下的降雨插值效果,对组合降雨空间插值方法进行适应性研究.[结果]结果显示:(1)局部组合和整体单一插值方法插值后所得降雨量在梯度变化、空间分布和子区域分界线两侧有较大差异,局部组合插值的结果优于整体单一插值;(2)岸堤水库流域东北区域采用IDW法、西南区域采用NN法方案插值后不同场次降雨和不同站点的平均MRE值为1.11％,极大值和极小值下分别为1.51％和5.30％,精度最高,效果最优;(3)同一插值方案下,均匀减少插值站点,插值方法精度降低明显.[结论]研究结论如下:在雨量站数量一定的情况下,流域空间地形差异明显、多种插值方法效果相当时,局部组合插值能够综合多种插值方法的特点,使插值方法更适应于流域的局部特性并提升插值精度.本研究对于解决流域地形地貌空间分布差异显著的降雨空间插值问题,具有一定的理论意义和参考价值.

    降雨空间插值下垫面空间差异单一插值组合插值局部适应性降水

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    薄土夹层作为围堰封底层的降水可行性与阻水效应研究

    李宗铭李国锋李宁
    69-80页
    查看更多>>摘要：[目的]为了探究含薄土夹层的水下砂层作为桥墩围堰封底层时的降水可行性及其阻水效应问题,[方法]采用FLAC3D分别模拟分析了混凝土封底和薄土夹层封底围堰施工的全过程,并分析了薄土夹层厚度、渗透系数、连续性、钢管桩长度、薄土夹层顶与钢管桩底距离、混凝土垫层厚度变化等对围堰钢管桩水平变形、坑底隆起变形及坑底渗水量的影响.[结果]结果表明:有、无薄土夹层时钢管桩均在围堰主墩施工完成阶段在桩顶以下14 m处达到最大水平变形,且分别为16.36 mm和20.72 mm,均满足规范要求;在薄土夹层厚度为4 m、渗透系数为5×10-9cm/s、薄土夹层沿水平方向跨度为55 m、钢管桩长度为40 m、薄土夹层顶与钢管桩间距为O m、混凝土垫层厚度为3 m的情况下,薄土夹层的阻水效果最好.[结论]薄土夹层具有很好的阻渗性,其作为围堰封底层进行降水施工是可行的,相关研究成果可为类似的工程提供参考和借鉴.

    钢管桩围堰施工降水数值模拟薄土夹层影响因素

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    水流冲刷作用下单体土工袋稳定特性试验研究

    王豪杰李晓庆戚印鑫蔡天帅...
    81-92页
    查看更多>>摘要：[目的]为探究水流冲刷作用下单体土工袋在河流护岸结构中护底处的稳定规律,[方法]基于塔里木河土工袋护岸工程,搭建水槽模型试验平台,制作了不同规格土工袋模型.讨论Robin体积公式在实际工程应用中的不足.基于土工袋试验结果,分析了土工袋充填率、长宽比、下垫面糙率、摆放形式等实际工程中重点关注因素与稳定性的响应规律.[结果]试验结果显示:土工袋所受推力FD随充填率的增加而逐渐增大,升力FL随充填率的增大先增大后减小;长宽比大于2.33时,土工袋顺水流放置时稳定性逐渐降低,而垂直水流放置时,土工袋稳定性随长宽比的增加一直降低;通过改变土工袋与下垫面的糙率可有效提高土工袋的稳定性.[结论]结果表明:充填率通过直接影响装填后土工袋有效受力面积,进而影响使土工袋失稳的FD和FL的大小;土工袋的稳定不仅与充填率有关,还受土工袋长宽比设计的影响,较大的长宽比不利于土工袋的稳定,且顺水流、垂直水流放置时稳定能力差别很大;实际工程中可在护底处土工袋下方铺设土工布,一方面可提高土工袋的摩擦稳定能力,另一方面也可起到一定的反滤作用.

    水利工程河岸护坡土工袋稳定性模型试验充填率长宽比下垫面糙率

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    小水电尾水水轮机转轮优化研究

    翟宇李晓超马夏敏唐华林...
    93-103页
    查看更多>>摘要：[目的]为解决实际小水电站工程中尾水水轮机性能较差、运行效率较低的问题,缓解转轮叶片空化现象,[方法]设计了转轮桨叶倾斜角度分别为30°和45°的两种水轮机优化方案,并基于ANSYS仿真计算软件,在设计工况下对两种转轮设计方案进行了数值计算,同时对流场流态与模态分布计算结果进行了对比,根据两方案计算结果的整体流线分布、速度分布、压力分布及转轮区域涡量云图等开展流态分析,并进行干湿模态下的振型对比分析.[结果]结果显示:在设计工况下,转轮桨叶倾斜角度为45°时整体水流流态更加平稳、转轮区域压力分布更为均匀、旋涡更少,且预应力湿模态前五阶共振频率中最接近振动频率的数值仍存在40％的差异,工作环境中未产生共振现象,表明其整体性能较优.[结论]结果表明:数值模拟方法合理,模态分析与业界学者研究结果一致,所得数据具有可靠性.通过对转轮进行设计优化可提高水轮机抗空化、抗振等运行性能,对小水电站尾水水轮机优化设计提供有益参考,亦为类似工程问题改造提供了有效理论支撑.

    小水电转轮优化流态分析模态分析共振数值模拟

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    考虑泄洪设施闸门控制的水库防洪调度

    王沛霖苏承国靳世鑫原文林...
    104-115页
    查看更多>>摘要：[目的]水库防洪调度在防汛工作中具有举足轻重的地位,而如何控制泄洪设施闸门是水库防洪调度方案实施的关键.为此,[方法]建立了考虑泄洪闸门调度的水库防洪优化调度模型以实现精细化调度,并提出一种两层嵌套算法对模型进行求解.在内层建立了包括所有泄洪闸门可行组合的泄洪闸门组合表,外层采用POA算法对水库坝前水位和总泄水量进行优化,并通过查询闸门组合表确定各泄洪闸门的运行状态.[结果]澜沧江漫湾水库防洪优化调度的实例分析结果表明:所提出的两层嵌套方法计算效率较高,对于100年一遇和10年一遇的洪水事件,洪峰分别从12 010 m3/s减少到10 611 m3/s和从5 003 m3/s减少到3 351 m3/s,分别减少了 11.6％和33.0％,洪水波动幅度分别降低了 94.5％和8.8％,极大地缓解了下游防洪压力.此外,与不考虑泄洪闸门调度的传统防洪调度模型相比,所提出的模型能生成更加符合实际、更易于执行的防洪调度方案.[结论]该方法能够实现水库防洪优化调度向泄洪设施运行控制的精细化转变,对于增强防洪优化调度成果的可操作性、提升水库防洪调度管理水平具有一定意义.

    防洪调度泄洪设施闸门两层嵌套方法闸门组合表影响因素

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