珠江撷英

  • 基于IFMS的热带感潮河流防洪保护区洪水风险研究——以海南省昌化江为例

    郭淑慧;吴晴;熊斌;

    洪水灾害历来是威胁人民生命财产安全的主要自然灾害之一,洪水风险研究是水利主管部门进行科学有效防洪及避洪转移决策的重要依据。海南省位于中国最南部,长年遭受山洪、台风、潮水综合影响。昌化江流域位于海南省西南部,其流域洪水灾害频发,对上下游防洪保护区构成严重威胁,开展昌化江流域防洪保护区洪水风险研究是现实所需。聚焦昌化江流域防洪保护区,基于实测水文资料系统解析洪水成因,设定10年、20年、50年、100年一遇洪水工况,采用IFMS(Integrated Flood Modeling System)水动力软件构建一二维耦合洪水演进模型,模拟不同工况下防洪保护区的淹没范围、水深空间分布与演进过程,揭示洪灾空间分异规律,识别关键受灾区域与风险空间格局。结果表明:100年一遇洪水造成的淹没范围及损失最为严重,涉及五指山市、乐东县、昌江县及东方市共4个市县内的13个乡镇;洪水风险呈现沿程分异特征,上游以低风险区为主,下游以高风险区为主,入海口附近则转为中风险主导。在该情景下,最大淹没面积达111.70 km~2,影响人口最多为49 809人,影响GDP高达231 457.45万元,直接经济损失最高达467 961.00万元。可为热带岛屿型河流区域的防洪减灾与应急管理提供科学参考。

    2026年02期 v.47;No.334 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2609K]
  • 基于高分一号影像数据的河道型水库叶绿素a浓度遥感调查——以飞来峡-长湖水库片区为例

    邹正欣;邓孺孺;梁业恒;柴卓群;旷志渊;杨俊颖;赵子惜;

    以广东省飞来峡-长湖水库片区为例,基于国产高分一号(16 m空间分辨率)宽幅多光谱影像数据采用基于辐射传输理论建立的水质遥感模型(Deng模型),对河道型水库的叶绿素a浓度进行遥感反演。通过辐射定标、大气纠正、水陆分离等预处理,获得了研究区的叶绿素a浓度遥感结果图,模型反演精度为R~2=0.835 8。结果分析表明,片区内存在数个污染源,推断由附近居民网箱养殖和餐饮业所引起,并观察到污染物随河流扩散的迁移特征,验证了Deng模型在动态水文条件下的适用性。进一步统计显示,叶绿素a浓度0~3μg/L的水域占比92.05%(56.21km~2),而大于3μg/L的污染区域占7.95%(4.85 km~2),主要集中于库湾及居民活动密集区。不仅拓展了Deng模型在河道型水库的应用,也为区域水环境治理提供了科学依据。

    2026年02期 v.47;No.334 13-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2204K]

洪涝模拟及应对策略研究专题

  • 城市洪涝灾害风险管理路径规划研究进展

    裘清扬;刘祖文;李欣怡;唐明;郭志国;

    路径规划作为避险转移与资源调度的重要组成部分,为优化洪涝灾害风险管理提供了新思路。首先系统梳理了洪涝灾害风险分析的主要方法,随后从洪涝模拟与应急调度、数字孪生驱动两方面对洪涝灾害风险管理的整体框架进行深入探讨,重点强调路径规划技术在应急调度中的关键作用。在此基础上,按照算法原理将现有路径规划方法分成基于图搜索类算法、基于智能优化的启发式算法和基于模型学习或规则演化的自适应算法,分别分析各类算法的优势、局限性和在洪涝情景中的应用。最后从动态实时性、多目标优化机制、城市水文模型耦合3个维度,系统性总结当前研究存在的问题与挑战,并对未来研究趋势进行展望。

    2026年02期 v.47;No.334 23-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
  • 基于零维-二维耦合溃口流量计算模型的水库溃坝洪水模拟

    连志伟;程庆;宋利祥;查大伟;张雪;赵玉杰;

    混凝土大坝溃口流量通常采用经验公式计算,无法考虑水库上游来水、下游水位顶托及不规则溃口对溃坝流量的影响,特别是对于坝身高、库容大、来水量大的湖泊型水库,计算结果与实际存在一定偏差。为此,提出一种基于零维-二维耦合模型的溃口流量计算方法,零维水库通过水位-库容与下泄曲线概化,下游河道使用二维水动力模型概化,构造并求解黎曼问题实现零维-二维模型耦合,模型通过修正坝址处二维网格节点高程来对任意溃口形状进行概化,可准确模拟溃口边界复杂流态,有效克服了传统经验公式法的不足。以广东省枫树坝水库为算例,结合本模型与各类经验公式溃口流量计算结果对比,验证了模型的适应性及合理性,并与水库下游溃坝洪水演进模型耦合,模拟分析了溃坝洪水的演进过程,其中受淹水深超过3 m的淹没面积达561.87 km~2,明确了溃坝洪水淹没影响,可为混凝土坝的溃坝洪水模拟分析及水库溃坝突发事件安全应急提供技术支撑。

    2026年02期 v.47;No.334 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1899K]
  • 分形插值在水文水动力模型降雨序列中的应用

    黎鹏;侯精明;王添;李文钰;卜良河;李鑫月;杨宇英;吴发荣;

    为解决低精度降雨时间数据给水文水动力模型带来模拟结果不精确问题,采用迭代函数系统的分形插值,基于二维水文水动力模型GAST,分别对流域和城市的降雨时间数据进行了插值处理,将插值前后的降雨时间数据进行模拟效果对比。结果表明:(1)构建的二维水文水动力模型能精确模拟洪涝过程,模型纳什效率系数和平均绝对百分比误差分别为0.784和7.81%,模型验证效果较好;(2)分形插值在洪涝过程模拟中具有很好的效果,采用插值后的降雨数据代替原始数据模拟,模型纳什效率系数和平均绝对百分比误差分别提高了0.168、1.43%,进一步提升了模型模拟的精确度。综上所述,分形插值可应用于二维水文水动力模型,有效提高了模型的预测精度,为城市防洪排涝及流域洪水管理提供了更为可靠的决策支持和技术保障。

    2026年02期 v.47;No.334 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K]

综合

  • 基于STL-WPT-RFO-HLSTSVR模型的月径流时间序列预测

    郭婷婷;崔东文;

    为提高月径流时间序列预测精度,改进最小二乘孪生支持向量回归机(Least Squares Twin Support Vector Regression,LSTSVR)性能,首次基于高斯核函数、多项式核函数、线性核函数构建混合核函数,提出4种季节趋势分解(Seasonal and Trend decomposition using Loess,STL)-小波包变换(Wavelet Packet Transform,WPT)-裂狐优化(Rüppell's Fox Optimizer,RFO)算法-混合核最小二乘孪生支持向量回归机(Hybrid Kernel Least Squares Twin Support Vector Regression,HLSTSVR)模型,并构建STL-WPT-RFO-LSTSVR、STL-WPT-RFO-混合核最小二乘支持向量回归机(Hybrid Kerllel Least Squares Twin Suppart Vector Regression,HLSSVR)、STL-WPT-RFO-最小二乘支持向量回归机(Least Squares Support Vector Regression,LSSVR)等17种对比分析模型,通过云南省高桥、凤屯水文站月径流时间序列预测实例对21种模型进行验证。首先利用STL-WPT二次分解技术对月径流序列进行分解处理,合理划分训练集和验证集;然后基于高斯核函数、多项式核函数、线性核函数,采用“三三”线性组合和“两两”线性组合的方式构建4种混合核函数对月径流分解分量进行空间映射;最后利用RFO寻优HLSTSVR/LSTSVR/HLSSVR/LSSVR最佳超参数,利用最佳超参数建立21种模型对实例月径流序列各分解分量进行训练、预测和重构。结果表明:(1)4种STL-WPT-RFO-HLSTSVR模型能适应不同尺度的月径流数据分布,具有较好的模型性能和较小的预测误差,其中STL-WPT-RFO-HLSTSVR(高斯+多项式+线性)模型对高桥、凤屯站月径流预测的平均绝对百分比误差MAPE分别为2.85%、2.19%,决定系数R~2均为0.999 4,预测精度最高、效果最好;(2)混合核函数兼顾了不同核函数优势,能在模型复杂度与泛化能力之间取得平衡,显著提升模型性能和预测精度;(3)STL-WPT二次分解技术能有效解决复杂时间序列的非平稳性、非线性和多尺度特征,较STL更具分解优势;(4)组合模型融合了STL-WPT、RFO和HLSTSVR优点,具有较好的普适性和参考价值。

    2026年02期 v.47;No.334 56-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
  • 江西省地表水环境质量变化趋势及影响因素

    王琦;冯倩;周戈;

    为揭示长时序下江西省地表水环境质量演变规律及驱动机制,基于2001—2023年《江西省环境状况公报》《江西省水资源公报》《江西省统计年鉴》和《江西省国民经济和社会发展统计公报》官方数据,采用Daniel趋势检验、Spearman相关分析和灰色关联分析法进行研究。结果表明:全省地表水Ⅰ—Ⅲ类断面比例显著提升(44.8%提升至95.1%,p<0.05),主要污染物转变为氨氮与总磷。水质改善与GDP、第三产业产值呈显著正相关,与工业化学需氧量及工业氨氮排放呈显著负相关。首次基于覆盖江西省快速工业化与生态转型关键期(2001—2023年)的连续观测数据,结合Daniel趋势检验、Spearman相关分析与灰色关联分析,量化识别产业结构优化(第三产业废水占比关联度0.899)与工业化学需氧量减排(关联度0.87)为核心驱动因子,相较于省内已有的短期研究,该研究通过长周期视角揭示了政策实施的累积效应和驱动机制的演变过程,有效克服了短周期分析易受年度波动干扰、难以捕捉非线性趋势和政策滞后性的局限。研究表明,产业结构优化(第三产业占比提升)与工业污染源精准管控(化学需氧量减排)是水质改善的核心路径。建议持续推进产业结构绿色转型,强化工业污染源(尤其化学需氧量)管控,并加强氮磷协同控制(主要污染物转变),以实现水环境质量持续优化。

    2026年02期 v.47;No.334 68-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2104K]
  • 基于超效率SBM模型的四川省水资源利用效率测度及时空分异格局

    李陈;梁小龙;江源源;李万阳;潘炳臣;宋杨格妮;宋鄂平;

    揭示四川省水资源利用效率时空分异格局,对推进区域协调发展具有重要意义。基于2012—2022年四川省21个市(自治州)面板数据,采用考虑非期望产出的全局超效率SBM(Slack-Based Measure)模型测度水资源利用效率,结合泰尔指数分解区域差异,并运用全局空间自相关与冷热点分析揭示其空间聚集特征。结果表明:(1)四川省整体水资源利用效率平均值呈显著正向演进趋势,但各片区间及各市(自治州)间的水资源利用效率存在显著差异;(2)四川省水资源利用效率的总体差异主要源于区域内差异,但总体差异在研究期内呈缩小趋势;(3)四川省水资源利用效率整体上空间相关性不显著,但在局部空间聚集特征上呈现出“东冷西热”的分布格局。总体而言,四川省水资源利用效率仍有较大提升空间。因此,需要分市(自治州)、分片区精准调控并强化跨区域协作,从而提升水资源利用效率。

    2026年02期 v.47;No.334 79-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2212K]
  • 分选与偏度系数对无黏性非均匀沙水下休止角影响的数值模拟

    李红敏;邓英尔;

    水下泥沙休止角是岸坡稳定及水库冲淤等多个工程领域的重要参数,研究其随颗粒级配的变化规律具有重要理论及工程价值。采用CFD-DEM双向耦合方法,基于全因子设计实验,构建了分选系数、偏度系数各5个水平的25组不均匀沙级配组合方案,并开展了水下沉积仿真实验,系统研究并量化了分选系数与偏度系数对无黏性沙水下休止角度的联合影响规律。结果表明:无黏性非均匀沙水下休止角度随分选系数与偏度系数的变化呈现显著非线性变化趋势,且二因素间交互作用强烈;通过逐步回归方法建立了偏度系数、分选系数与无黏性非均匀沙水下休止角之间的定量关系,为水下填筑等工程应用中颗粒材料的级配优化提供了指导。

    2026年02期 v.47;No.334 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
  • 水性环氧改性水泥基涂层材料组成对其力学性能的影响

    刘昊;李海峰;任蒙蒙;

    为探究水性环氧树脂改性水泥基涂层材料(Waterborne Epoxy Modified Cement-Based Coating Materials,WMC)中组分配比对其力学性能的影响,通过调控水性环氧树脂和固化剂以及乳液和粉体的质量比2个配合比参数制备了不同WMC试样,测试WMC试样在不同养护龄期的力学性能,并综合运用低场核磁共振、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和纳米压痕技术对性能差异较大的试样进行多尺度表征,分析了材料组成对性能的主要影响机制。结果表明,WMC在不同养护龄期的力学性能随水性环氧树脂用量的增长呈现先增大后减小的趋势,并且随粉料用量的增加力学性能逐渐提高。低场核磁共振结果显示过量的水性环氧树脂对水泥早期水化有抑制作用,会延缓浆体微结构致密化,导致试样早期强度较低。此外,在水性环氧树脂过量的试样中,部分水性环氧树脂会在硬化浆体中形成微米级聚集体,水化产物中超低密度C-S-H含量也会增加,高密度C-S-H含量降低,试样整体刚度下降,最终导致力学性能下降。因此,严格控制水性环氧用量是实现水性环氧树脂改性水泥基材料高性能化的关键。

    2026年02期 v.47;No.334 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 2557K]
  • 基于注意力机制与深度学习的混凝土坝变形预测模型

    张宏瑞;曹昕;江超;祖安君;许鸣祥;

    大坝变形预测对于掌握未来变形趋势和识别潜在隐患有重要作用,是保障大坝安全运行的关键。为提高混凝土坝变形预测精度,将注意力机制、深度学习及优化算法融合,提出一种组合预测模型。首先,注意力机制从特征和时间2个维度对输入进行加权以全面加强模型对重要信息的关注,然后,双向长短期记忆网络从2个方向建立变形数据的时间依赖关系,模型中对性能有关键影响的超参数通过麻雀搜索算法进行自动寻优以减少人为预设的主观影响。以某长期服役的高拱坝径向位移数据作为研究对象,结果表明,该方法能够准确预测位移变化趋势,相较于深度学习和非深度学习对比方法的预测性能更好,RMSE和MAE相较于次优方法分别降低了10.73%和4.37%。研究可为相关水利工程的变形预测提供新的思路。

    2026年02期 v.47;No.334 109-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2045K]
  • 超长异形混凝土门库结构施工期应力特点研究

    张建华;胡荣金;赵云鹏;翁发根;强晟;

    针对超长混凝土结构在施工过程中极易产生裂缝的问题,以超长异形混凝土门库为例,采用有限元方法对夏季和冬季不同浇筑方案的温度场和应力场进行仿真计算,研究了其在施工期的应力特点和防裂方法。结果表明,夏季和冬季的初始工况中,门库的不同部位均有拉应力超标的情况,尤其在高温区域。通过对比不同工况下的温度和应力变化,发现保温措施和掺入膨胀剂能显著降低表层混凝土的拉应力。门库的薄壁段温控措施相对简单,只需表面保温即可,而厚壁段则需要在表面保温的基础上进行水管冷却。根据仿真结果和工程经验,提出了冬季浇筑的最优温控指标,并建议避开夏季浇筑以减少施工难度。

    2026年02期 v.47;No.334 118-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K]

  • 《人民珠江》稿约

    <正>中华人民共和国水利部主管、珠江水利委员会主办的《人民珠江》,是珠江流域唯一的流域性水利水电技术性月刊,国内外公开发行,是广大水利水电工作者和有关专业人员以及关心水利建设的各界人士交流工作经验、学习业务知识、进行学术讨论和了解珠江情况的园地。1本刊欢迎下列内容的稿件(1)刊登范围包括水文与水资源、防洪抗旱排涝、水土保持、农田水利、水力学、泥沙、水利水电工程(设计、施工、运维和调度)、地质勘测、岩土工程、水工结构及材料、机电设备、港口及航道、水利经济、水质与生态环境、3S技术、信息技术等水利相关领域;(2)试验及科研成果学术论文;(3)实用工作经验及创新技术总结;(4)水利规划整治、建设管理、法规政策等的讨论和综述;(5)反映水利事业动态的简讯报道;(6)自然风光和反映上述内容的摄影作品。

    2026年02期 v.47;No.334 130页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
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