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期刊信息/Journal information
水利学报
中国水利学会
水利学报

中国水利学会

陈炳新

月刊

0559-9350

slxb@iwhr.com

010-68786221；68786919

100038

北京复兴路甲一号中国水利水电科学研究院A座1156室

水利学报/Journal Journal of Hydraulic EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国水利学会主办的综合性学术刊物。刊登反映水利、水电、水运领域较高水平的学术论文、专题综述和工程技术总结，开展学术论文的讨论和评论，介绍国内外科技动态和消息。主要专业范围包括：水文及水资源、防洪、灌溉及排水、水力学、泥沙、河港及水运、岩土工程、水工结构及材料、水利水电施工及监理、水力机电、水利经济、水环境、水利史研究等。
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收录年代

    小浪底水库运行以来对黄河下游河道河床演变特性的影响

    王远见王强刘彦晖刘刚...
    505-515页
    查看更多>>摘要：小浪底水库自1999年10月下闸蓄水,23年来深刻改变了进入黄河下游河道的径流泥沙过程,进而引起了下游河道的再造床.本研究以1960-2022年长序列水文泥沙、断面地形、遥感影像等多源资料为基础,从径流泥沙、冲淤演变、形态调整三个方面阐明了小浪底水库运行以来对下游河道河床演变特性的影响.结果表明:(1)水库拦沙效果显著,下泄水量在年内分配更加均匀、沙量则向汛期更加集中;大流量和高含沙事件的严重程度和发生频率均有所降低;悬沙调整不明显,床沙粗化显著.(2)扭转了黄河下游河道持续淤积的趋势,冲淤调整主要发生在花园口至高村的游荡性河段;冲刷效率持续下降,主槽过流能力得到显著恢复.(3)游荡性河段横断面形态向窄深发展,二级悬河发育得到有效缓解,整体河势处于相对稳定状态.研究成果丰富了多沙河流修建水库对下游河道影响的科学认识,也可为小浪底水库优化调度提供科技支撑.

    径流泥沙冲淤演变形态特征游荡性河段黄河下游

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    北京市主城区高分辨率的城市水碳通量模拟研究

    邵薇薇邵蕊倪广恒王义成...
    516-527页
    查看更多>>摘要：城市化通过影响地表蒸散发(ET)过程改变了区域水热平衡等水文和生态过程,进而改变了陆地生态系统的结构与功能.为科学评估城市水碳过程,基于哨兵二号卫星数据的植被信息,估算了 2016-2021年逐月北京市主城区10m×10m空间分辨率的植被指数,进一步结合PT-JPLim四源蒸散发模型、InVEST模型以及解析型生态系统水分利用效率(WUE)模型,模拟了 2016-2021年北京市主城区10mx10m空间分辨率的蒸散发、蒸散发分量(植被蒸腾Er、土壤蒸发E4、截留蒸发Ei和不透水面蒸发Eu)、总初级生产力(GPP)、碳储量以及WUE的月值,并分析了其相关关系.植被指数较大值集中在西部山区,其次为北京市的公园区域,归一化植被指数NDVI最大值为0.65.主城区多年平均蒸散发量为497 mm,ET随着叶面积植被指数LA1和增强植被指数EVI的增加而增加.2016-2021年期间,NDVI、LAI和EVI分别以每年0.0048、0.016 m2·m-2和0.0047的速度增加.区域平均Et为141.51 mm,Ei为50.77 mm,Eb为272 mm,不透水面上的Eu/ET为18.2％.碳储量较高的区域主要分布在西部山区,该区域海拔相对较高,植被覆盖率较高,总碳储量密度高值超过5t/hm2.研究区GPP的平均值为 2.7 g·m-2·d-1,多年平均 WUE 为 0.63 g·mm-1.WUE和 E,/ET 呈显著负相关(R=-0.44,p＜0.001),WUE随GPP的增加呈现显著的上升趋势.精细化的城市水碳模拟能够为海绵城市的建设和评估提供理论基础,对"双碳"目标的实现具有重要意义.

    城市化生态系统蒸散发北京市水分利用效率

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    基于超大型三轴仪的堆石料动力特性缩尺效应研究

    邹德高宁凡伟刘京茂崔更尧...
    528-536页
    查看更多>>摘要：堆石料的缩尺效应是导致高土石坝变形预测不准的重要因素之一,目前针对堆石料静力缩尺效应的影响已有部分研究,但针对堆石料动力变形特性的缩尺效应研究仍十分鲜见.本文对两河口板岩及古水玄武岩开展了超大型(试样直径800 mm,最大粒径为160 mm)和常规大型三轴(试样直径300 mm,最大粒径为60 mm)动剪切模量和阻尼比试验,研究了平行相似级配条件下最大粒径对最大动剪切模量、动剪切模量比、阻尼比以及沈珠江等效线性模型参数的影响.试验结果表明:①超大型三轴试验的最大动剪切模量大于常规大型三轴试验,随着动剪应变的增大,超大型和常规大型三轴试验的最大动剪切模量差别逐渐减小;②超大型三轴试验的动剪切模量比Gd/Gdmax小于常规大型三轴试验,即超大型三轴试验的动剪模量比衰减得更快;③超大型三轴试验的阻尼比大于常规大型三轴试验,随着动剪应变的增加,二者的差距逐渐增大;④超大型三轴试验得到的沈珠江等效线性模型参数k2、k1以及λmax分别是常规大型三轴试验的1.14～1.32倍、1.26～1.31倍以及1.31～1.44倍,超大型和常规大型三轴试验得到的模量指数n差别不大.本文研究成果可为同类工程动力响应分析提供更加合理的试验与数值计算依据.

    堆石料超大型三轴缩尺效应动剪切模量阻尼比

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    论文摘要编写要点

    《水利学报》编辑部
    536页
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    输水管线空气阀进排气孔径的合理选择

    杨开林
    537-548,563页
    查看更多>>摘要：输水管线空气阀进排气孔径的选择,包括防水锤型空气阀低压进排气孔、缓冲板小排气孔和高压微量排气孔,不仅影响输水的安全性,而且严重影响工程投资.为了合理选择各种类型空气阀进排气孔径,本文首先提出了气体流量与流量系数、孔径、气压的函数关系,以及输水管液柱弥合水击压力与输水管直径、水击波速和空气阀流量改变量的函数关系;然后,建立了空气阀进排气孔径与输水管线充水和排水流速、负压控制要求及水击压力之间的函数关系,同时考虑了管材刚度和位置高程的影响.最后,分别以重力流输水管线和泵站加压输水管线为例,应用所得理论公式分别计算确定了复合式空气阀和防水锤型空气阀进排气孔孔径,结果表明按照本文公式确定的空气阀进排气孔径,不仅比按照常规经验确定的空气阀孔径小得多,而且可以有效削减输水管的液柱弥合水击压力.

    空气阀进排气孔径水击压力充水排水事故断电

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    注重旱区湿地生态保护与修复的疏漫灌溉研究

    白涛万家全邓铭江徐燕...
    549-563页
    查看更多>>摘要：针对干旱地区传统生态调度"只调不灌"造成的湿地生态补水效果欠佳、生境日益退化等实际问题,本文提出了疏漫灌溉的基本理念,明确了疏漫灌溉的定义、内涵及系统组成,搭建了疏漫灌溉系统,构建了疏漫灌溉技术体系.本文以哈巴河流域阿克齐湿地为研究区域,基于疏漫灌溉的系统组成优化了阿克齐湿地原有的工程体系;基于工程布局等要素划分了不同水平年下的三层级生态修复分区;采用Penman-Monteith公式计算了疏漫灌溉区不同地类的适宜生态需水量,采用改进的Tennant法确定了湿地的最低生态流量,最后制定了疏漫灌溉制度.研究结果表明:(1)湿地需水月份集中在4-10月份,其中6-8月份为主要生态需水期,平均生态基流为4.66 m3/s;(2)疏漫灌溉工程的布设和生态修复分区的确定改善了湿地供水条件,形成了生态分区与工程体系一一对应的靶向补水模式;(3)疏漫灌溉制度的制订可为生态工程的规划设计以及灌区引水的管理提供科学依据;(4)实施生态调度后,草地、自由水面以及沼泽面积均呈递增趋势,沙化面积减少了 9.83％,湿地的水系连通性得到改善,斑块破碎化逐渐修复.研究成果可为提高旱区水资源利用效率、旱区生境的保护与修复提供技术支撑.

    湿地生态修复生态调度疏漫灌溉灌溉制度

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    时空融合的堆石坝变形预测模型及在安全监测中的应用

    吴继业马刚艾志涛杨启贵...
    564-576页
    查看更多>>摘要：变形预测是堆石坝安全监测与健康诊断的重要手段,现有研究多根据堆石坝监测数据建立单测点预测模型,未充分考虑测点之间相关性进行整体建模,且现有模型难以对漂移数据进行长期精准预测.本文考虑堆石坝变形序列的时序依赖性和测点之间的协同相关性,提出了基于图卷积和循环神经网络、引入概率预测与全过程训练的时空融合变形预测模型.该模型首先采用图卷积网络对多测点特征进行自适应汇聚,然后利用循环神经网络中细胞状态与隐层记忆沿时间轴的传递性,实现对时空信息的挖掘与融合,最后通过线性层得到概率预测参数,提高了模型对监测数据噪声的鲁棒性.采用全过程训练方式,提高模型对影响因子与累积变形量内在关系的学习能力,实现对漂移数据的长期精准预测.最后以水布垭面板堆石坝为例,进行了模型对比实验与消融实验,介绍了该模型在堆石坝安全监测和健康诊断中的三种具体应用.结果表明,本文模型有效融合了时空信息,在预测精度方面显著高于现有模型,解决了现有模型对大坝整体变形规律学习能力差、漂移数据预测精度低的问题,可用于堆石坝变形长期预测、测点异常检测与缺损数据补全.

    堆石坝变形预测时空融合图卷积网络长短期记忆网络概率预测

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    基于深度学习和信号分解的北方寒区河流开河日期预报

    丁红王伟泽杨泽凡刘欢...
    577-585页
    查看更多>>摘要：中国北方寒区河流春季开河时易产生冰凌现象,威胁涉河水工建筑物的安全.准确地预测寒区河流开河日期可为防凌指挥、调度决策提供重要参考依据.本文基于中国北方典型寒区-黑龙江省的5个代表水文站近60年的历史开河日期序列,采用完全自适应集合经验模态分解(CEEMDAN)技术和深度学习长短期记忆模型(LSTM)方法构建河流开河日期预报的耦合模型,以期提高河流开河日期预报的精度.结果表明:本研究构建的开河日期预报耦合模型(CEEMDAN-LSTM)预测精度明显优于单一深度学习方法(LSTM)计算结果;与LSTM相比,CEEM-DAN-LSTM 可将开河日期预报的平均绝对误差从2.51 d降低至1.20 d,合格率从91.59％提高至100％.验证期平均绝对误差从3.85 d降低至1.65 d,合格率从88％提高至96％.因此,所构建的开河日期预报耦合模型具有较高的预报精度,可为我国北方寒区春季防凌指挥和调度提供技术支持.

    河流开河日期信号分解技术深度学习预报方法北方寒区

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    汉江流域夏季降水演变的水汽输送驱动机制

    陈镜元章数语张更喜赵勇...
    586-596,606页
    查看更多>>摘要：为应对气候变化下愈加频繁和剧烈的干旱事件,保障跨流域调水工程水源及当地用水安全,亟需对汉江流域这一国家重要战略水源地的降水过程变化进行研究.汉江流域夏季降水占全年降水的40％～50％.本研究利用拉格朗日混合单粒子轨道模型对汉江流域1959-2022年夏季降水的水汽输送过程及其大气环流背景进行分析,以揭示汉江流域夏季降水变化的原因.研究发现,历时72 h以上降水占夏季总雨量的44.6％,在过去半个多世纪中其频次和雨量均呈现显著下降趋势,是汉江流域降水减少的主要原因.对水汽输送过程的模拟分析表明,中国南海、西太平洋、中国东部是流域夏季降水的水汽来源,贡献率分别为:34.7％、28.7％、27.2％.对比不同历时降水的水汽输送过程,发现降水历时越长,来自中国南海和西太平洋的水汽贡献率越高.尽管来自西太平洋的水汽呈现显著增加,但来自中国南海的水汽显著下降,使得72 h以上降水仍然呈现下降趋势.分析大尺度气候指数与各水汽输送路径贡献率的相关性,发现中国南海水汽贡献减小与西太平洋副热带高压面积、强度增加呈显著负相关.这证实了近年来西太副高的增强和扩张对汉江流域夏季降水减少起到促进作用.

    汉江流域降水变化HYSPLIT水汽输送大尺度气候模式

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    土的级配特征与连续级配方程研究

    樊书抗杨正权朱凯斌赵艺颖...
    597-606页
    查看更多>>摘要：级配显著影响着土的工程力学特性,深入研究土的级配特征并建立级配方程将其定量表达,对于土的物理力学性质分析与工程应用至关重要.通过分析不同粒组含量分布态势下土的级配特征,确定了连续级配土级配曲线的基本形态.基于Burr分布,提出了一个适用于各类连续级配土的连续级配方程,对级配方程特征参数和级配曲线形态的关系进行定量分析,并利用实际工程数据验证了该连续级配方程的广泛适用性.研究表明:土的粒组含量分布态势和级配曲线形态有很好的对应关系,连续级配曲线存在近似直线形、双曲线形、上凸形和反S形等4种基本形态;提出的连续级配方程可以很好地描述连续级配曲线的4种基本形态;通过连续级配方程特征参数分析,可以定量判断土的级配曲线形态和级配优劣情况;连续级配方程对天然砂砾料和人工爆破堆石料等粗粒土,以及覆盖层天然砂土、粉土和黏土等细粒土,均能够很好地描述它们的级配特征.

    连续级配土级配曲线连续级配方程适用性验证

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