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期刊信息/Journal information
中国农村水利水电
中国农村水利水电

茆智

月刊

1007-2284

xsdbjb@188.com

027-68776133

430072

武汉大学二区

中国农村水利水电/Journal China Rural Water and Hydropower北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为水利电力专业技术刊物。宣传国家有关农村水利水电工作的方针政策，总结推广我国农村水利水电建设及管理经验，交流科研成果，沟通信息，为农业现代化服务。主要内容和栏目：水资源利用、灌水技术、输水技术、农艺节水、灌溉制度、技术经济、灌溉设备、灌溉自动化、节水与生态、工作经验、工程管理等。读者对象为从事节水灌溉行业的水利、农业、林业、机械及相关领域的技术人员、管理人员。
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    基于冷冻-微波法的污水净化试验研究

    吴雷张博栗现文胡亚鲜...
    1-7页
    查看更多>>摘要：为探究冷冻-微波法净化污水水质效果,研究设计室内污水冻结成冰,结合微波快速解冻,按T1～T5时间段收集融出水试验.结果表明:①17 min的微波解冻可取代传统14.5 h的污水冰解冻.②T1+T2的微波处理,去除污水中59.18%和64.57%以上的理化指标含量和离子含量,同时色度、浑浊度、絮状沉淀也显著减少.③微波解冻17 min后的水产品中,TDS与总硬度浓度比最大仅0.16,总碱度、HPO3、PO43-、CODMn、SiO2、H2SiO3的浓度在0.20～0.41之间;K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-浓度比仅在0.05～0.20之间;As的浓度接近0.④主成分分析结果显示,冷冻-微波法净化TDS及总阴离子净化效果最好,主成分综合得分Y分别为4.55和3.65.总体而言,结合冻融过程与微波快速解冻,可快速、高效地实现污水处理.

    微波污水净化冻融浓度比去除率

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    固化水库底泥制备人工骨料及其性能研究

    李彦苍褚清涛王育德靳子栋...
    8-15页
    查看更多>>摘要：水库底泥中含有大量无机质,经过处理后,可以用底泥生产建筑材料.采用固化剂固化水库底泥制备人工骨料,通过正交实验研究固化剂的最优掺量(固化剂的掺量以水库底泥的掺量为基准),其结果为:硅酸钠8%、石膏6%、聚羧酸高效减水剂3%、三乙醇胺0.05%(下文简称为SRPT).然后,掺入最优SRPT作为附加固化剂制备出人工骨料并探究其性能.结果表明:掺入最优SRPT组骨料的筒压强度最大为7.31 MPa,相比于不掺固化剂组提升了44.2%,1 h吸水率为9.34%,堆积密度为937 kg/m3.用SRPT固化剂固化水库底泥制备人工骨料可以高价值利用水库底泥,并且制备的骨料满足规范要求,研究成果为水库底泥在水利工程中的利用提供了新思路.

    人工骨料水库底泥固化剂正交实验筒压强度水利工程

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    河流型水源泵站取水口卷吸效应的物理模型试验研究

    熊伶田威伍中航颜涛...
    16-21页
    查看更多>>摘要：河流型水源泵站取水对河道内鱼类早期资源的卷吸效应会对河流鱼类资源产生不利影响.研究选择长江金刚沱泵站取水口,开展了不同取水口方案卷吸效应物理模型试验.研究结果表明,取水箱两侧钢板高度和引水管布置方向会影响卷吸效应,低侧板方案卷吸效应最明显,其产生的平均横向流速和平均垂向流速约为高侧板方案的1.4～1.8倍,并在纵向上对流速具有更为明显的减缓作用,使原本的河道纵向流速平均下降了30%.引水管垂向布置的卷吸效应范围比侧向布置宽约1.5～2 m,垂向管的卷吸范围在取水箱两侧均匀分布,侧向管布置引起卷吸效应在取水箱顶部产生约2.5～4 m的偏移.卷吸效应范围受河道流量影响,低流量工况下,不同方案的卷吸范围在13.5～18.5 m之间,与高流量工况相比,各方案的卷吸范围有小幅增大,平均增大了1.1倍.根据卷吸效应范围,研究中的高侧板侧向管方案最优,其较高的侧板和侧向引水管的布置型式能够减小卷吸效应,取水头部两侧较高的钢板能够对水流产生阻隔作用,一定程度上减缓了引水管直接对水流的卷吸,研究可为取水工程设计优化提供科学依据.

    卷吸效应取水工程流场物理模型

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    长江上游大型梯级水库岸线保护与利用耦合协调度评价及空间特征——以三峡水库为例

    毕月温兆飞冯琦谢智龙...
    22-31页
    查看更多>>摘要：以三峡水库为代表的长江上游大型梯级水库运用后,极大的改善了长江防洪、发电和航运能力,促进了流域社会经济高质量发展.三峡水库是我国重要淡水资源战略储备库,其岸线的科学保护、合理利用对保护库区生态环境和促进社会经济发展有着重要意义.然而,人们对于大型水库岸线的保护和利用状况及其耦合协调发展水平长期缺乏关注.由此,以三峡水库为例,首先构建岸线保护与利用耦合协调度评价指标体系,根据8个关键指标进行定量评价;其次结合遥感影像、野外采样数据,运用耦合协调度模型对34段岸线的保护与利用耦合协调空间分布特征进行分析和讨论.研究结果表明:①三峡水库岸线利用水平和综合水平从水库上游至下游呈递减趋势,且岸线保护水平均值为0.523,大幅度高于岸线利用和综合水平.②三峡水库岸线保护与利用的耦合协调度主要分布在0.161～0.879区间,有44%的岸线位于磨合发展区中,协调发展程度为初级水平.③耦合协调度的空间分布特征由库区西部向东部呈现递减趋势,与社会经济发展水平存在一定的联动性.为此,我们提出今后要以岸线保护为主、同时需重视岸线利用的效率,促进岸线保护与利用的协调发展.结果有望为三峡水库岸线资源的保护与利用协调发展提供参考,助力长江上游梯级水库可持续运行.

    三峡水库消落带岸线保护岸线利用耦合协调度

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    旋流排沙装置排沙效率的数值模拟与试验研究

    王昱王哲辉张宝泉雒天峰...
    32-38,46页
    查看更多>>摘要：为提高水库中排沙洞的排沙效率,研发了一种新型旋流排沙装置.利用数值模拟试验和水工模型试验两种方法,研究了旋流排沙装置中叶轮组合、旋流场的流速分布特征、旋流排沙装置对排沙洞口泥沙的冲淤特性和排沙效率的影响.数值模拟结果表明,旋流排沙装置中单叶轮的流场范围随转速的增大而扩大,但当叶轮转速增加至20 r/s时流场范围不再增加;旋流排沙装置中组合旋流场范围取决于叶轮的转速及其布置方式,当以三角形方式布置时,组合流场范围也随叶轮转速的增加而扩大,但叶轮间距布置过小会导致能量耗散过高,叶轮间距布置过大则不能形成有效的组合流场,旋流排沙装置的最优运行状态为叶轮距离为70 mm、转速为20 r/s.数值模拟和模型试验结果表明,旋流排沙装置可有效增大排沙洞的排沙效率和冲淤范围,当库区水位较深形成冲沙漏斗时,旋流排沙装置可使排沙洞的排沙效率提高71.5%;当库区水位较浅形成冲沙廊道时,旋流排沙装置能使排沙洞的排沙量增加4.02 kg,说明该装置对库区水深较浅的淤积泥沙具有较好的排出效果,对解决甘肃河西水少沙多型水库内的泥沙淤积问题具有重要意义.

    数值模拟水工模型试验库区排沙旋流场

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    长江中游水沙通量时空变化及河床冲淤分布特征

    郭率刘鑫周美蓉关见朝...
    39-46页
    查看更多>>摘要：三峡及上游水库群运用后长江中游水沙条件发生显著变化,河床持续冲刷调整,因此有必要研究干支流水沙通量的时空变化特征及河床冲淤分布特点.基于干支流主要控制站实测水沙资料与平滩河槽冲淤量数据,详细分析了长江中游及各子河段水沙通量及冲淤量的时空变化规律.分析结果表明:①从时间尺度来看,三峡工程运用后中游干流年径流量变化不大,输沙量减少68%～92%.径流年内均呈汛期减小,枯水期增大的规律.除仙桃站年径流量和湖口站年输沙量增大外,其余支流和通江湖泊的水量和沙量均减小;②从空间尺度来看,径流量沿程变化未发生显著调整,但输沙量由三峡工程运用前的沿程减小调整为沿程增加,且泥沙来源由三峡工程运用前的上游输入为主(占比约为120%)调整为运用后的河床冲刷补给为主(占比为53%);③2002-2020年长江中游干流平滩河槽累计冲刷26.3亿m3,约占中下游总冲刷量的54%,尤以荆江段冲刷幅度最大(占比为47%),且冲刷重心由宜枝段向汉湖段移动;④建立了分河段累计冲淤量与对应控制站前5年汛期平均水流冲刷强度的函数关系,决定系数(R2)均高于0.8,定量反映了坝下游河床纵向调整对来水来沙条件变化的响应关系,可用于定量估算不同水沙条件下各河段的河床冲淤量.

    三峡工程水沙通量河床冲淤时空变化长江中游

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    近期黄河下游游荡段河床下切特点及影响因素

    周哲瀚李洁朱大伟黄祥...
    47-53页
    查看更多>>摘要：小浪底水库运行后,黄河下游游荡段冲刷剧烈,研究其河床下切特点及影响因素对游荡段河道整治具有重要意义.利用1999-2020年黄河下游游荡段28个淤积断面汛后实测地形数据,计算了游荡段各断面及河段河床累计下切深度及平滩水深,利用水文资料得到了各水文站逐年水位-流量关系曲线,并计算了一定流量下水位的逐年变化.结果表明:①1999-2020年黄河下游累计冲刷量达20.5亿m3,其中游荡段冲刷量最大,约为14.7亿m3.②黄河下游游荡段在2000-2007年期间河床下切最为剧烈,多年平均河床下切深度达0.24 m/a,2008-2020年游荡段河床下切程度有所减弱,多年平均河床下切深度减小至0.05 m/a.③各站水位-流量关系发生了较大变化,游荡段各站给定流量下水位下降明显,沿程水文站水位下降存在一定的时间滞后,滞后时间约3～4 a.各站在500 m3/s下的水位下降幅度均大于3 000 m3/s水位下降幅度,其中高村站的下降幅度最大.④游荡段平滩水深由1999年的1.6 m逐步增大到2018年的4.0 m,之后又降低至2020年的3.8 m.⑤从来水来沙条件和河床边界条件两方面探讨了影响游荡段河床累计下切深度的因素,发现前期6年平均来沙系数是影响累计平均河床下切深度的关键水沙因子,定量揭示了游荡段持续的河床粗化对河床下切起抑制作用.

    河床下切来沙系数小浪底水库游荡段黄河下游

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    开孔促淤板周围悬沙浓度分布特征数值分析

    石力卢盛雄程永舟范甜甜...
    54-60页
    查看更多>>摘要：开孔促淤板作为保护岸滩的有效结构,一直被用于保滩护岸、河流海岸生态修复等工程.由于开孔促淤板的存在,使得其周围水流流态变得较为复杂,水流阻力增大,开孔促淤板周围的水流流态会直接影响板周悬沙的运动和输移.基于Mixture两相流模型,对不同开孔率的促淤板周围的流场特性以及悬沙浓度分布特征进行了数值模拟研究.结果表明:开孔促淤板后槽底近壁区(距底高度d<H/15)会出现回流区,回流区范围主要分布在板后0～20/3H范围内.随着开孔率增大,板前槽底近壁区回流区基本消失,板后回流区面积逐渐减小,回流区长度、宽度均逐渐减小.在板后槽底近壁区,开孔处板后断面的相对悬沙浓度较板前小.在d>H/15区域,开孔处板后断面相对悬沙浓度值较板前大,格栅处的板后断面相对悬沙浓度较开孔处的板后断面相对较大.当来流流速一定时,开孔促淤板的开孔率越大,板周的相对悬沙浓度越低,开孔促淤板的促淤效果也越不理想;当开孔率为20%时,开孔促淤板的促淤效果显著.

    开孔促淤板数值模拟流场分布相对悬沙浓度分布

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    60页
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    基于不同目标函数的WRF-Hydro模型参数敏感性研究

    谷黄河石怀轩孙敏涛丁震...
    61-69页
    查看更多>>摘要：水文与气象预报相结合可以有效提高洪水预报的精度和延长预见期,陆气耦合模型已成为水文气象学者研究的重点.WRF-Hydro模型作为新一代分布式陆气耦合模型在多尺度洪水预报中具有广阔的应用前景,但由于各物理过程参数化方案复杂,模型计算量大,对该模型的参数敏感性研究还不充分,也影响着模型的模拟精度.研究以湿润区的新安江上游屯溪流域为研究对象,构建多个单目标和多目标函数,并结合Morris全局参数敏感性分析方法,探究了WRF-Hydro模型在不同目标函数下的参数敏感性.结果表明:土壤参数(DKSAT、SMCMAX、BEXP)主要影响壤中流和地表径流,对径流量影响显著,尤其DKSAT最为敏感,直接影响水在土壤中的下渗速度,增大时基流量显著增高而洪峰流量则明显降低;产流参数(SLOPE、REFKDT)主要影响地表径流和基流分配,对洪水过程线形状有重要影响;河道汇流参数ManN影响汇流速度并主要控制峰现时间;植被参数MP对于总水量有一定影响;坡面汇流参数OVROUGHRTFAC和地下水参数Zmax则最不敏感.不同目标函数下的参数敏感性顺序和最优参数取值有一定差异,单目标函数中以相对误差为优化目标会更侧重于全年径流总量和低流量部分的模拟精度,而以效率系数和Kling-Gupta系数为目标则更侧重于场次洪水和高流量部分的模拟效果;基于几个单目标函数组合的多目标函数综合考虑了不同目标函数的影响,结果在一定程度上优于单目标函数.研究可为合理确定WRF-Hydro模型参数优化策略提供参考.

    WRF-Hydro模型Morris法敏感性分析多目标函数洪水预报

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