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期刊信息/Journal information
水利水运工程学报
水利水运工程学报

张建云

双月刊

1009-640X

jnhri@nhri.cn

025-85829135

210024

南京市虎踞关34号

水利水运工程学报/Journal Hydro-Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊系国家水利部主管，南京水利科学研究院主办的学术性刊物。主要报道水利水电、水运、海洋和土木建筑等工程的规划，可行性研究、设计、科研、施工、监理以及管理工作中的新理论、新技术、新方法和新成果等。读者对象为从事水利、水运工程建设事业的广大科技工作者及有关院校的师生。
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    黄河河口流路多目标联合运用方式研究

    于守兵
    1-7页
    查看更多>>摘要：黄河河口流路运用方式面临着新形势下保障防洪安全、维持生态功能和减缓海岸蚀退等多目标需求.采用实测水文资料和现场调查资料,分析河口河道防洪形势、黄河口国家公园建设需求和备用流路现状情况.清水沟流路在小浪底调水调沙运用后防洪形势明显改善,然而仍面临着大洪水的威胁;目前河道滩地呈现约6‱的倒比降,加剧了大洪水时的防洪压力.黄河口国家公园清水沟片区在清四控导工程以下无整治工程,规划的科研平台和大量基础设施要求洪水尽量不漫滩.刁口河片区规划的生态补水量为 0.55 亿m3,附近海岸因缺乏泥沙补给处于蚀退状态.刁口河主槽淤积萎缩,滩地开发建设侵占严重,亟待长期过水加强保护.新形势下黄河河口流路运用方式为"联合运用、常态过水、平滩分流、双河行洪".刁口河常年维持一定的过水流量.当清水沟流量达到3 500 m3/s时向刁口河分流,大洪水时两条流路作为5 000 m3/s流量的泄洪通道.

    黄河河口多目标流路运用清水沟流路刁口河流路

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    黄河流域黏性泥沙群体沉速计算分析

    丰青肖千璐郑艳爽张晓华...
    8-14页
    查看更多>>摘要：针对黄河流域由黏性矿物组成的黏性泥沙群体沉降特征展开研究.基于泥沙颗粒受力分析和能量守恒定律,以处于稳态的泥沙颗粒为参照物,构建了泥沙颗粒水沙界面能量耗散物理图形;建立了考虑挟沙水流运动黏性系数和紊动黏性系数的泥沙群体沉速显式表达式,并采用黄河流域典型黏性泥沙红色砒砂岩颗粒开展了泥沙群体沉速试验研究.结果表明:红色砒砂岩组成的含沙水体中泥沙群体沉速整体随含沙量增大而减小并逐渐趋于定值;当垂向平均含沙量为 0.34～0.45 kg/m3 时,泥沙群体沉速表现为随含沙量的增加而增大.采用试验数据对建立的公式进行验证,公式能较合理地表达水流黏性和尾流分离对泥沙颗粒沉降阻力的影响.研究结果可为黄河流域黏性泥沙淤积和输移规律研究提供参考.

    黏性泥沙沉降速度能量耗散黏性系数黄河流域

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    长江口盐和泥沙密度分层对垂向紊动扩散的影响

    王心雨顾峰峰李俊花
    15-26页
    查看更多>>摘要：为研究河口水域盐和泥沙的垂向密度分层对垂向紊动扩散的影响,基于长江口北槽 12.5 m深水航道南侧的实测水沙盐资料,分析长江口北槽水域的盐度及含沙量垂向分布特征,并利用Richardson数和PP81方案的零方程模型计算垂向紊动扩散系数,研究北槽水域盐和泥沙的垂向密度分层对垂向紊动扩散的影响.结果表明:盐和泥沙垂向密度分层影响下,长江口北槽河段沿程水体的垂向紊动扩散系数由近底层向近表层增大,水体中盐和泥沙等物质的垂向密度分层在北槽中下游河段对水体垂向紊动扩散产生较为明显的抑制作用;盐的垂向密度分层对水体垂向紊动扩散系数的抑制影响程度为大潮小于小潮、涨潮大于落潮;泥沙垂向密度分层的抑制影响为大潮大于小潮、涨潮大于落潮;盐的垂向密度分层是抑制水体垂向紊动扩散的主要因素,清水和盐水条件下的垂向紊动扩散系数比值最大可达 5;泥沙的抑制作用相对较弱,清水和浑水条件下的水体垂向紊动扩散系数比值最大为 2,垂向紊动抑制影响最大区域出现在近底层;盐和泥沙综合作用下的垂向密度分层,对物质垂向紊动扩散抑制程度更为明显,抑制前后物质垂向紊动扩散系数的比值在北槽中段的近底层达到最大值(约22).

    扩散系数垂向紊动密度分层长江口

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    堤防弯道决口逐渐溃决三维数值模拟

    王姣吴泽亮熊威王萱子...
    27-34页
    查看更多>>摘要：针对堤防弯道溃决溃口全过程扩展规律及溃口水流水力学特性难以获取的问题,基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε 湍流模型和泥沙模型,建立堤防弯道逐渐决口三维数值模型,模拟水槽内弯道的溃决过程,室内试验验证了所建立的逐渐溃决模型具有较好的精度与可靠性,并对某实际堤防弯道决口进行数值模拟计算.结果显示:位于诱导溃口的背水坡侧最先溃决,溃口呈V形向临水坡堤脚线发展,且每当溃口发展到地基后,溃口呈倒梯形横向展宽;在垂直溃决水流方向,溃口处的水深在溃口处呈两侧高、中部略低的波浪形,溃口处的流速中部快两侧慢,在平行溃决水流方向,水深沿溃决水流方向逐渐降低,水面线随时间逐渐平缓;流速变化规律为溃口下游50～100 m范围流速最大,最大流速的出现位置随着溃决时间沿水流方向推移.

    FLOW-3D弯道堤防溃决溃口水力学特性

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    感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究

    丁磊陈黎明王逸飞缴健...
    35-45页
    查看更多>>摘要：湿地具有固碳释氧、涵养水源等作用,改善水体交换能力是湿地研究热点之一,但关于潮汐变动水位条件下湿地水体调控措施的探究相对较少.以长江南京段绿水湾湿地为例,建立平面二维水动力模型,开展感潮河段城市湿地水动力模拟及改善方案研究.计算不同水文条件及闸泵调度方案下湿地流场,分析潮位变动对绿水湾湿地水动力的影响,分析不同闸泵调度措施对水体流动性的改善效果.研究表明,闸泵联合调度可使枯季大部分区域水动力明显增强,但仍存在主槽外坑塘等局部滞水区,需通过湿地植被重构的方式提高水体自净能力.对易暴发藻类的4-5月,闸泵联合调度可较好改善绿水湾内上游区域的水动力条件,对于改善效果并不明显的下游区域建议增设补水点,降低水体富营养化风险.本研究可为绿水湾湿地的设计、建设与管理提供科学依据.

    城市湿地二维水动力模型感潮河段闸泵调度生态补水

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    台风天气下通州湾港区附近海域风暴增水分布研究

    陈自怡潘毅罗广胜于普兵...
    46-55页
    查看更多>>摘要：为规划通州湾港区建设,考虑极端天气下海域风暴增水的影响.以Holland台风模型和ERA5再分析气象资料作为驱动,基于Delft3D模型与ADCIRC模型构建大小嵌套的风暴潮数学模型.根据移行路径对1945-2021年间影响通州湾海域的台风进行科学分类,包括北侧掠过型、东侧掠过型、南侧掠过型、西侧掠过型和直接穿过型,每类选取 3场典型台风,复演选取的 15场典型台风过程,计算分析极端天气下通州湾港区海域的风暴增水分布特征.研究结果表明:通州湾港区附近海域在台风风暴极端天气下最大增水为 0.5～1.0 m,以大洋港深槽、冷家沙外侧水道为中心往外海逐渐减小,南侧掠过型台风期间出现风暴增水极大值.通州湾增水大小与台风风场引起的风暴流场时空变化直接相关.

    台风风暴增水通州湾港区

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    浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究

    刘文龙梁慧迪蒋茗韬李博...
    56-67页
    查看更多>>摘要：基于MIKE21建立东中国海-浙江沿海嵌套潮流模型,采用修正的Holland风场对 1509号台风"Chan-hom"产生的风暴潮进行模拟,通过与实测数据对比验证表明该模型模拟结果合理可靠.基于验证模型,对1949-2020年间 2个极端移速台风(低移速台风"Mary"和高移速台风"Kai-tak")进行模拟分析,为剥离单一移速变量对增水的影响,以 1509号台风"Chan-hom"为基础,设置 3种台风移速(2倍移速、实际移速及50%移速)对风暴潮增水影响进行研究,得到如下结论:(1)低移速台风尽管登陆时强度低于高移速台风,但对浙江沿海海域的增水影响时间更长,台风"Kai-tak"增水 0.5 m及以上的持续时间仅 4 h,而"Mary"却长达12 h;(2)台风移速越慢,向岸风影响时间越长,舟山群岛以西至钱塘江海域的增水随着移速的减小呈上升趋势,杭州湾南岸具有较大洪水及内涝隐患;(3)在台风登陆点朱家尖,3种移速下的增水及风速相差不大,最大增水出现在台风登陆前风速最大时刻,而在舟山外海,增水大小受潮位波动影响呈现周期变化,低潮位时增水较大,高潮位时增水较小.

    风暴潮移动速度Holland风场MIKE21台风

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    不同生态流量需求下雅砻江中下游梯级电站联合优化调度

    俞雷张陆陈骆少泽吴修锋...
    68-76页
    查看更多>>摘要：为协同雅砻江干流水力发电与河道生态流量需求,以中下游 7座电站为研究对象,进行不同生态流量需求下雅砻江中下游梯级电站联合优化调度.基于改进型可变月径流法,计算了雅砻江主要生态控制断面最小、适宜及最佳生态流量过程;构建了以梯级发电量最大化为目标的雅砻江中下游梯级电站联合优化调度模型,并用遗传算法对其求解.结果表明:(1)随河道生态流量需求的提高,梯级电站发电效益和水资源利用效率均下降,其中锦屏二级电站发电量下降最为显著;(2)梯级电站保障发电效益正常发挥的同时,实施联合优化调度,其下游河道能维持更高层次的生态流量,一定程度缓解了流域水能开发利用与河道生态保护间的关系.

    生态调度联合优化调度梯级电站生态流量雅砻江中下游

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    中国水文区划及水文分区方法综述

    孙周亮王婕刘艳丽陈鑫...
    77-86页
    查看更多>>摘要：水文区划是水资源规划的重要依据,也是无资料地区水文研究的有效手段.中国早期的水文区划工作主要是适应水资源规划的需求,全国性的水文区划主要出现在 1950s,20世纪末集中出现了更精细、完善的省级水文区划研究.水文分区是水文区划工作的核心内容,主要包括分区指标和分区方法的确定.当前采用的水文分区指标主要包括气候、水文、下垫面三类,水文分区方法以聚类方法为主.目前主要用于解决水文缺资料问题,同时也发展出生态水文分区方法,提高了生态性评价的合理性.基于当前研究进展,提出未来研究重点如下:(1)在水文分区中纳入水文相似理论;(2)水文区域性规律研究及其在水资源、环境、生态等领域的应用;(3)水文分区结果的检验与科学解释.本研究可为区域水资源规划、水文模型参数移植、生态环境保护等提供理论依据.

    水文分区聚类流域特征水文相似

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    深度学习法检测大坝安全监测异常数据

    杨关平李登华丁勇
    87-93页
    查看更多>>摘要：有效检测出异常数据在大坝安全监测领域具有重要意义,但传统方法检测时受异常数据偏离大小和数量影响,鲁棒性较差.提出一种基于深度学习的大坝安全监测异常数据检测算法,模拟人工识别异常数据的过程,按分类和识别两个阶段检测异常数据,适用于检测变化趋势不确定的数据,其中标签数据集采取自动制作方式,具备反馈机制.试验结果表明该算法对各类异常添加模式的试验数据查准率平均达到 0.97以上,查全率平均达到 0.97 以上,准确率平均达到 0.99以上,尤其能有效找出小数值异常,比传统异常数据检测方法具有更好的检测稳定性、鲁棒性和实用性.

    大坝监测异常数据深度学习检测

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