首页期刊导航|水利学报
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。
正式出版
收录年代

    基于黄河流域系统治理的水库多目标调度约束阈值研究

    田世民江恩慧王远见赵高磊...
    631-642,665页
    查看更多>>摘要：水库是流域水沙调控以及水资源优化配置的重要抓手,黄河流域的水库调度最初以防洪减淤为目标.新形势下,黄河流域面临不断变化的来水来沙条件、库区-河道边界约束、区域社会经济发展和生态环境需求等,黄河流域亟需基于系统治理理念,突出流域系统可持续运行的水库多目标协同调度.本文依据流域系统科学理论和方法,通过资料分析、数据挖掘、关联度识别、回归分析等方法,筛选了黄河流域系统中行洪输沙、社会经济、生态环境各子系统表征指标,阐明了黄河上、中、下游不同河段多维约束因子的演变过程,揭示了黄河干流调控体系主要约束因子的相互作用关系,提出了基于多目标协同的黄河干流水库调度约束因子阈值,为黄河流域水库多目标协同调度提供科技支撑.

    水库调度多维约束多目标协同流域系统

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    考虑历史洪水资料的三峡水库运行期非一致性设计洪水估算

    谢雨祚郭生练熊立华王俊...
    643-653页
    查看更多>>摘要：水利水电工程规划设计采用单站的天然年最大洪水系列资料和P-Ⅲ型适线法推求设计洪水,确定水库特征水位.然而上游水库的建成运行,破坏了下游洪水资料系列的一致性假定.本文通过构建非一致性洪水频率分析时变矩模型,计算了长江上游重点水库群的水库系数;并根据连续型随机变量分布函数单调递增的特性,提出了基于Q-Q图的时变P-Ⅲ型适线法;推求出考虑历史洪水资料的三峡水库运行期非一致性设计洪水,并与极大似然法的估算成果进行比较.结果表明:①水库系数作为时变P-Ⅲ型分布的协变量,可以反映洪水系列的非一致性变化规律;②时变P-Ⅲ型适线法侧重考虑历史洪水点据的拟合,拟合效果优于极大似然法;③相较原设计成果,三峡水库运行期1000年一遇设计洪峰Qm、洪量W3d和W7d削减18％左右,洪量W15d和W30d削减14％左右,长江上游水库群的调蓄作用直接影响三峡水库运行期的防洪库容和特征水位.

    设计洪水非一致性不连序系列时变矩法水库系数P-Ⅲ型适线法极大似然法三峡水库

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    生态服务价值与社会经济因素交互影响下的流域生态补偿标准研究

    张剑付意成彭文启赵进勇...
    654-665页
    查看更多>>摘要：流域生态补偿是实现流域环境改善与区域经济均衡发展的一种政策工具,对消除上下游地区间的经济差异影响,实现区域社会发展的公平性具有重要意义.为定量寻求多元信息扰动下的流域生态补偿标准最优解,亟需开展基于多维关系协调及经济利益分配多目标优化求解的动态均衡博弈研究.以实现生态补偿标准讨价还价贝叶斯/纳什均衡为目标,借助完全信息博弈的混合均衡策略实施过程探讨流域生态补偿标准均衡解存在条件,并基于流域上下游间的动态转移支付进行生态补偿标准均衡解求解,依托激励相容机制开展讨价还价的动态博弈贝叶斯均衡的合理性分析.本文结合弥河流域经济社会取用水费用标准及水资源使用价值的变化规律,在流域生态保护和社会经济发展基本均衡的情况下,下游的寿光市、中游的青州市对上游临朐县的水量-水质生态补偿额度分别为3194万元、859万元.本文给出的研究方法可用于处理博弈过程中的冗余信息以便于进行讨价还价,形成合理的流域生态补偿标准.

    均衡博弈贝叶斯均衡讨价还价流域生态补偿标准效率性

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    水资源集对系统中的对立关系分析

    金菊良周亮广崔毅汪明武...
    666-674页
    查看更多>>摘要：水资源集对系统中同一项和对立项构成的对立关系是水资源集对分析辩证思维的集中体现,是构建集对系统联系数的基石.通过五种常见对立关系类型的概念解析与其应用之间对应关系的分析,以及面向五类对立关系的水资源集对系统差异项不确定性分析,在对立关系复杂、深刻的涵义方面取得了一些新的认识:在水资源集对系统中常见的反比型、互斥型、正负型、互补型和虚实型对立关系可分别由模糊、随机、涨落、分配和存在型不确定性对应产生并进行分析计算;在集对系统中最基本的对立关系是反比型、互斥型对立关系,对应的模糊性、随机性是事件发生的内容性质、事件发生的结果数量方面的不确定性;差异项不确定性的变化是导致联系数中同异反三类关系变化的原因,是"一分为三"辩证思维的一种典型展开,反映了量变到质变的转化规律;在差异项表征的五类不确定性中最常见的是模糊不确定性,模糊不确定性变量的运算可通过随机模拟技术转化为随机不确定性变量的运算.模糊和随机的不确定性分析分别注重物理内涵解析和数学定量计算,这反映了水资源集对分析学科属于计算思维领域,对进一步推动模糊水文学、随机水文学、水资源集对分析、结构水资源学等学科发展无疑具有明显的启发作用和指导意义.

    水资源集对分析对立关系集对系统联系数不确定性分析辩证思维计算思维

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    圆紊形墩台尾迹水动力特性开缝控制三维数值分析

    李东风白福青方志浩张红武...
    675-685页
    查看更多>>摘要：水流绕流水闸闸墩、导流墩等水工建筑物后产生旋涡分离流,其三维尾迹结构水动力特性复杂,对旋涡分离流进行流动控制,不仅是闸墩优化设计的需要,而且关系到工程运行的效率和工程安全.在验证三维水动力数学模型的基础上,对圆紊形墩台开缝后的旋涡分离流和流动控制的三维水动力特性进行了研究,对比了无缝与开缝墩台方案下纵向、横向和竖向方向的时均流速分布,湍流动能以及湍流强度分布等水力学指标,探究了开缝墩台水动力特性.分析表明,墩台开缝后可以明显改善墩台后方的水流结构,开缝位置越靠近水深的中部位置,对墩后尾流旋涡的抑制越大,对绕流墩台绕流的控制越来越好,水深中部位置开缝最大程度的影响了开缝墩后的上部水流和下部水流,使得开缝对时均流速的影响最大,开缝对旋涡的抑制也最大最佳.为抑制墩后的旋涡对工程的不利影响,工程的设计中应首先确定墩台后的水深,开缝位置应尽量设置在墩台后水深的中部位置.

    圆紊形墩台开缝流动控制湍流动能旋涡分离流三维数值模拟

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    剪切大变形条件下心墙沥青混凝土渗透特性研究

    何建新李豪杨武刘亮...
    686-697页
    查看更多>>摘要：为研究心墙沥青混凝土在大剪切变形条件下的渗透特性,基于自主研发的三轴剪切轴向渗透试验系统,对70号、110号沥青混凝土开展了不同围压、渗透压组合的三轴剪切渗透试验,并提出了基于全局优化算法的沥青混凝土渗透系数反演最优模型.试验结果表明:剪胀效应引起裂隙的张开与扩展,使沥青混凝土的渗透系数大幅增加.低围压下,轴向应变从8％增加至30％,渗透系数变化幅度可达2个数量级;应变状态和应变增量影响沥青混凝土的渗透性,渗透系数随应变场的变化而改变.压密阶段,随轴向应变的增加,体积增量比为负值,渗透系数减小.裂隙发育阶段,体积增量比为正值,渗透系数增大;围压对沥青混凝土的渗透性有显著影响.两种标号沥青混凝土试样的防渗安全轴向应变阈值在低围压时较小,随着围压的增加呈递增趋势.当围压加载至1.0 MPa,轴向应变增加至30％后,沥青混凝土的渗透系数仍满足规范要求.

    水工沥青混凝土大剪切变形渗透特性轴向应变反演模型

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    适宜水工混凝土内环境的矿化微生物梯度驯化优选

    孟永东徐晓蔚丁毅王宇...
    698-710页
    查看更多>>摘要：水工混凝土内部高碱性环境限制了微生物混凝土的自修复效能.利用梯度驯化方法可提高矿化微生物对高碱度的耐受性,优选出适宜混凝土孔隙内环境并具备高诱导矿化沉积能力的增强嗜碱型微生物.首先,在实验室高碱性环境下,对比巨大、科氏、枯草、巴氏等4种芽孢杆菌的活性及诱导矿化沉积量,初选耐碱性较好的微生物并对其开展耐碱性梯度驯化;随后,综合分析驯化微生物对混凝土力学性能、吸水性、渗透性和自愈能力的影响,通过扫描电子显微镜和X射线衍射对矿化产物微观形态和组成进行分析.结果表明:相较于巨大、科氏和枯草芽孢杆菌,巴氏芽孢杆菌在高碱性条件下表现出更强的活性,梯度驯化技术可进一步提高巴氏芽孢杆菌在高碱性环境中的活性,并证实通过该方法增强的耐碱性具有后代保留的特性;与掺未驯化微生物组试样相比,掺驯化微生物混凝土试样养护28 d的抗压强度提高了 16.59％,吸水系数降低了 37.74％,渗透系数减小了 19.22％;掺驯化微生物混凝土试样的裂缝自修复试验得到裂缝最大修复宽度为0.57 mm,超过了未驯化微生物组的0.44 mm.本研究为基于微生物诱导矿化沉积技术的微生物水工混凝土研发和应用提供理论依据和技术支撑.

    水工混凝土裂缝自修复矿化微生物梯度驯化微观分析

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    新型阻尼耗能式泥石流格栅坝的工作机制及理论计算方法

    王永胜郭文祥张晓研潘远文...
    711-722页
    查看更多>>摘要：为解决泥石流冲击作用下传统格栅坝容易损坏问题,提出新型阻尼耗能式泥石流格栅坝,阐述了其结构组成及工作原理.利用力法、变形协调方程与温克尔弹性地基梁理论,建立了新结构耗能与复位阶段各构件的力学-计算模型,给出了立柱埋深的计算方法.运用有限元软件分析新结构的力学特性,并将理论计算与模拟值进行了对比.结果表明:(1)新型阻尼耗能式泥石流格栅坝基于柔性消能理念,通过迎流面格栅与阻尼耗能撑杆协同变形来消耗泥石流冲击能量,与传统泥石流格栅坝相比,大大提高了抗冲击性能;(2)新型阻尼耗能式泥石流格栅坝受力分耗能与复位两阶段,耗能阶段变形协调使最边跨横梁在滑移支座端内力急剧突变,设计时应着重考虑;复位阶段顶层竖杆与横梁内力大于其他层,应重点验算;(3)理论计算与有限元模拟的各构件内力变化趋势基本吻合,验证了本文计算方法的可靠性,结果可为新型阻尼耗能式泥石流格栅坝的推广应用提供理论依据.

    泥石流新型阻尼耗能式泥石流格栅坝工作机制内力计算协同受力

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    利比亚德尔纳2023年极端洪水模拟复盘分析

    刘家宏宋天旭梅超王佳...
    723-734页
    查看更多>>摘要：全球气候变化背景下,极端强降雨和洪涝等水文事件的极值屡屡刷新历史记录,造成重大损失.2023年9月10-11日,在地中海飓风"丹尼尔"的影响下,利比亚东北部地区发生罕见特大暴雨,引发德尔纳市上游两座水库接连溃决,造成巨大人员伤亡.本文对德尔纳市极端洪水事件进行了梳理,并以德尔纳市洪灾及受影响区域为研究对象,建立了二维水动力模型,对溃坝洪水进行了模拟和复盘分析.通过哥白尼应急管理服务(Copernicus Emergency Management Service,CEMS)提供的受灾数据对模型结果进行对比验证(CEMS持续监测欧洲和全球即将发生或实时发生的灾难事件).结果显示,影响德尔纳市的溃坝洪水持续了 2 h左右,对城市的破坏主要集中在前30 min.本次复盘分析了德尔纳市溃坝洪水演进与风险分布特征,可为我国城市地区大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴,同时也可为世界其他地区的大坝溃决风险防控、早期预警和应急管理提供参考借鉴.

    极端降雨溃坝洪水城市洪涝灾害复盘风险评估

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    排渗失效下尾矿库溃坝三维模型试验研究

    张力霆马文君刘雅帆张少雄...
    735-743页
    查看更多>>摘要：针对尾矿库渗透破坏模式,为克服二维试验槽边壁效应对模型渗流走向及溃决位置的影响,本文以某尾矿库为原型,基于自主设计的三维尾矿库溃坝模型试验平台,进行了排渗设施失效诱发的尾矿库溃坝模型试验研究,揭示了该尾矿库的溃决模式及溃决机理.结果表明:(1)排渗失效导致的溃坝呈现局部流土破坏-坝体累计变形-深层滑动面发展贯通-整体突发失稳的渐进伴突发型溃决演化模式;(2)坝体孔隙水压力骤变是坝体发生滑动破坏的关键响应指标,预示着坝体将在短时间内由滑动体前后缘局部散浸软化、流土、塌陷转变为大范围溃决,可作为坝体溃决事故的前兆信息;(3)排渗失效导致的尾矿库溃坝过程具有渐进性和突发性的特点,发生散浸与流土破坏的过程时间较长,发生深层滑动和溃决的时间短暂,该特征可为尾矿库渗透破坏隐患治理及坝体溃决应急响应提供参考.研究结果对尾矿库溃坝的灾害预防具有重要的现实意义.

    尾矿库模型试验孔隙水压力流土破坏坝体溃决

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据