- 高晨晨;才多;
基于MIKE3软件建立了磨刀门水道三维潮流盐度数学模型,采用实测资料对其进行率定和验证,并开展了北风作用下磨刀门咸潮上溯的数值计算。根据计算结果,结合盐通量分解方法,分析北风对磨刀门咸潮上溯的影响机制。结果表明:北风风力的大小直接影响磨刀门水道盐分输运途径,风力较小时,磨刀门水道分汊口以上的盐分主要来自于横洲水道,而洪湾水道则表现为磨刀门主干往外海排盐的通道;但在强北风作用下,洪湾水道成了磨刀门水道盐分的主要来源。
2020年02期 v.41;No.262 12-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] - 谷桂华;李学辉;余守龙;段路松;
根据南盘江干流控制站江边街水文站和区间20个降水代表站1956—2016年径流和降水资料,分析降水和径流变化特点和径流系列的突变点。根据径流变化趋势特点,将系列划分为1956—1973年、1974—2001年和2002—2016年3个分析期,并以1956—1973年为本底基准期,应用分离评判法,定量分析气候变化和人类活动对南盘江流域径流变化的贡献率。结果表明:①降水是径流的主要来源,多年平均产水系数为0. 24;江边街水文站以上流域降水为不显著减少趋势,而径流呈显著减少趋势;②1974—2001年分析期,气候变化和人类活动对径流变化的贡献率分别为65. 9%和34. 1%,2002—2016年分析期分别为82. 8%和17. 2%,气候变化仍然是影响径流变化的主要因素;③1974—2001年和2002—2016年分析期,径流的年内分配影响主要表现在月径流的均匀化和峰值的坦化现象上,人类活动是月径流影响的主要影响因素。由此可见,气候变化仍然是影响径流变化的主要因素,但人类活动对径流的影响程度有明显的增加趋势。
2020年02期 v.41;No.262 21-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] - 陈晓璐;林建海;梁华玲;
海南省作为中国第一个生态示范省,例行"生态立省"原则,为深入推进海南生态文明建设、保护河流生态,对海南省三大江开展生态需水量研究具有重要的理论意义。以三大江流域7个主要水文站点的实测月流量长序列资料为基础,分别采用最小月平均流量法、7Q10法、逐月最小生态径流计算法及逐月频率计算法进行生态流量计算,通过对计算成果的分析与对比,并引入Tennant法进行检验,结果表明逐月最小生态径流计算法与逐月频率计算法的计算结果分别最符合最小生态流量与适宜生态流量的要求。推算得到三大江流域的最小生态需水量与适宜生态需水量,为流域水资源优化配置与规划调度提供科学依据。
2020年02期 v.41;No.262 28-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
- 刘中培;蔡庆峰;窦明;陈莹;
地下水水质评价是掌握水质状况及保护水资源的一项重要工作。基于2016年人民胜利渠灌区22个主要监测井的丰、枯水期监测结果,采用单因子评价法、内梅罗指数法、模糊-熵值评价法对研究区地下水水质进行评价,并对评价结果进行对比分析。结果表明:G04、G05、G14、G15监测点的污染最严重,较为严重的污染因子有总硬度、溶解性总固体、亚硝酸盐等;丰、枯水期的地下水水质均较差,由丰水期到枯水期,受耗氧量、亚硝酸盐、氨氮等评价因子变好的影响,水质有转好的趋势。
2020年02期 v.41;No.262 36-40+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K] - 陆建宇;张育德;
人类活动尤其是大规模的水利工程建设,极大地影响了河道径流的一致性,因此考虑径流年际变异的河道生态径流研究具有重要意义。以洮河流域为例,采用Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法对洮河中游岷县站、下游李家村站1950—2016年逐月实测径流做突变检验,借助逐月次最小值法、逐月频率计算法计算了两站河道最小、适宜生态径流,分析了水文变异前后生态径流满足情况以及流域发展带来的可能影响。结果表明:岷县站和李家村站年径流存在显著水文变异,突变点分别出现在1989、1991年;逐月次最小值法得到的最小生态径流和逐月频率计算法得到的适宜生态径流均可保证河流生境处于"好"及以上的流量范围内;水文变异后,河流最小、适宜生态径流满足情况均变差,尤其是在鱼类产卵育幼期(4—8月);现状河流来水存在显著减少变化,未来人类活动强度和影响范围将进一步加大,应立足流域角度,统筹考虑河流生态用水与经济社会用水。研究成果可为流域未来更好地开展水资源开发与利用工作提供一定的参考。
2020年02期 v.41;No.262 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1505K] - 张中旺;陈尧;徐存刚;
通过对近10 a汉江生态经济带湖北段水质监测资料进行统计分析,揭示了汉江生态经济带水环境污染的现状及主要问题,结果表明:汉江湖北段干流水质状况总体较好,但发展趋势不容乐观;支流水质趋于好转,部分支流污染依然严重;丹江口库区干流及入库支流水质稳定,但枯水期水质污染突显;汉江下游"水华"频发,出现频次越来越密。在分析了问题产生原因的基础上,提出了保护汉江生态经济带水环境、促进水资源可持续利用的治理对策。
2020年02期 v.41;No.262 50-55+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] - 周瑆玥;黄刚;朱书景;
自三峡水库运行以来,小江流域水华污染现象越发严重,对三峡库区水位变化、小江流域水质指标总氮、总磷和浮游植物体内总磷含量进行监测、分析。实验表明:①水华现象在三峡库区水位较低(163 m)且持续下降时发生频繁,在库区水位较高(173 m)且持续上升时发生频率明显减少;②小江流域春季较易爆发水华现象;③三峡库区水位调节对小江流域中游水华现象的发生影响最大,上、下游次之。因此,三峡库区水位的变化与小江流域水华的发生规律有很高的相关性,研究在三峡水库水位变化的条件下水库主要支流水华现象的时空分布特征,为三峡库区支流水体的水华特征识别及防治提供基础。
2020年02期 v.41;No.262 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K]
- 石彬;任政;孟鹏飞;贾腾飞;
为研究DEM分辨率对VIC模型水文模拟精度与运行效率的影响,选用0. 5～5. 0'的DEM对浊漳北源上游地区进行了月径流模拟。在以纳什系数、确定性系数和相对误差为模拟效果评价指标的基础上,采用均值变点法分析水文计算单元数量和相对误差的变化趋势,探讨DEM尺度效应的最佳拐点。研究结果表明:DEM分辨率对水文计算单元数量的划分影响显著,数量变幅最大达到了98. 13%;纳什系数、确定性系数和相对误差受DEM分辨率的影响较小,三者的变化幅度在率定期为0. 019%、0. 009%、11. 879%,在验证期为0. 009%、0. 012%、9. 552%; 1. 0'的DEM能够在保证模拟精度的前提下显著提高模型的运行效率,为DEM尺度效应的最佳拐点。
2020年02期 v.41;No.262 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K] - 韦小茶;龙小梅;唐欣;刘洋;肖杨;李洪广;
土壤抗冲性对喀斯特地区的水土保持和生态环境建设具有重要意义。以阔叶林、针叶林和灌草地的土壤为研究对象,采用人工模拟降雨和原状土冲刷试验法,研究不同植被覆盖条件下的土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素。结果表明:①在降雨冲刷的2 min内,各植被类型土壤的产沙量最大,随后逐渐减少,在9 min后趋于稳定状态,产沙量随时间的变化总体表现为灌草地>针叶林>阔叶林,并且随坡度的升高而逐渐增多;②在坡度为15°时,灌草地的土壤抗冲性最低,且与阔叶林和针叶林相差较大,但在坡度为45°和4～12 min的降雨冲刷情况时,土壤抗冲性表现为阔叶林>灌草地>针叶林,不同植被条件下的土壤抗冲性存在差异,总体表现为:阔叶林的土壤抗冲性能最强,利于保持水土,针叶林次之,灌草地最弱;③不同植被条件下的土壤抗冲性随降水冲刷时间的增加而逐渐增强,坡度和根系尤其是径级>1 mm植被根系对土壤抗冲性具有重要的影响作用。
2020年02期 v.41;No.262 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K] - 崔巍;顾冉浩;陈奔月;王文;
LSTM(长短期记忆)神经网络作为一种具有记忆能力的循环神经网络,能够学习时间序列数据间的状态特征,特别适合用于流域降雨径流预报。利用福建省延寿溪流域渡里水文站逐时降雨数据和逐时流量数据,分别采用模块化建模方法构建BP神经网络和LSTM神经网络,并采用集合预报均值的形式以避免模型训练中的参数局部最优解问题,进行未来1～24 h的逐时流量滚动预报。对比2个神经网络模型预报结果表明,LSTM模型整体预报效果优于BP模型,在滚动预报过程中预报精度的衰减速度大大慢于BP模型,1～24 h逐时预报的Nash效率系数为0. 968～0. 740,能够满足短期洪水预报精度要求。
2020年02期 v.41;No.262 74-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K] - 陈子燊;赵玲玲;杨兴;
以曹江流域1967—2013年历年最大1 h雨量(雨峰)、最大6 h雨量和最大24 h雨量为样本,采用非对称Archimedean Gumbel-Hougaard极值Copula构建3个时段雨量联合分布的典型台风暴雨过程线。主要结论如下:①采用3个历时雨量联合分布推求的曹江流域设计暴雨值大于2个时段联合分布和单一时段设计暴雨值,同频率放大的设计暴雨过程线,整体效果相对最优,为设计雨型的研究提供了新思路与方法;②按24 h最大雨量选取的主峰靠后的多峰暴雨过程危险率最大,构建的典型设计暴雨过程线最具代表性;③以三时段雨量组合的"或"联合重现期作为流域的设计标准适用于应对此流域雨洪风险。
2020年02期 v.41;No.262 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K] - 杨芳;杨盼;卢路;熊昱;
降雨是湘江水资源量的主要来源,其变化趋势对水资源的开发利用和合理配置有着重要意义。利用1955—2016年湘江株洲水文站降雨序列资料,采用数理统计、线性趋势、5 a滑动平均法、Mann-Kendall突变检验、滑动t突变检验和小波分析法分析区域降雨特性。得出以下结论:近60 a来湘江株洲水文站降雨年内分配不均,但有规律,多年年均降雨量主要呈现丰枯交替变化过程,总体呈上升趋势显著。多年平均降雨天数虽呈波动变化,但总体趋势表现平稳。多年年均降雨量和降雨天数在14 a和20 a左右时间尺度上的周期振荡最强。2016年后短时间内降雨量和降雨天数会相对减少,随后又会增加。研究结果可为湘江流域水资源变化特征研究、水资源规划管理、防涝抗旱、农牧林业生产提供数据支持。
2020年02期 v.41;No.262 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K] - 李欢;周天逸;张丽芬;
宁波海域岛屿众多、海岸线曲折,每年受风暴潮灾害影响严重,但前人针对此海域风暴潮预报研究较少。基于ADCIRC模式,以宁波近海为研究区域,采用大范围网格为区域精细化网格提供边界条件的方式,建立了高分辨率的天文潮、风暴潮耦合数值预报模型,对该地区的风暴潮预报模式进行了探索研究。对8场典型台风模拟计算所得的潮位数据结果与实测数据进行了比对,相对误差平均值小于5%,表明了此模型计算精度较高,适用于宁波近海地区的台风风暴潮数值模拟预报,能为宁波近海海堤预报预警提供技术参数。
2020年02期 v.41;No.262 98-103+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2111K]
- 李万才;邓辉;苏航;丁中辉;陆泌锋;郝浩;李安润;
为了解河谷下切过程中对岸坡卸荷的影响,以某水电站下坝址岸坡为研究对象,通过建立相应三维模型进行数值模拟计算,分析河谷下切过程中的应力场特征、位移场及塑性区演化特征。结果表明,河谷下切过程中,同高程处坡体内部应力水平大于坡表临空面,垂直于河道方向的位移逐渐增大,卸荷深度不断向坡体内部延伸。韧性剪切带的存在对边坡岩体的卸荷有较大影响。
2020年02期 v.41;No.262 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3216K] - 董桂红;钱雪鑫;
以昆明市某内支撑深基坑为研究对象,根据基坑周围环境、工程地质条件及水文地质条件,利用有限元软件Midas GTS NX建立基坑开挖三维数值模型,对基坑开挖过程中的变形以及支撑内力进行分析,并且与现场监测数据进行对比。结果表明:土体位移和支护桩位移的数值模拟结果与监测数据基本趋于一致,内支撑内力监测数据最大值未超过模拟计算结果,有限元模拟分析具有一定可靠性,可为基坑监测提供参考依据。
2020年02期 v.41;No.262 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K] - 何山;吴海林;司东东;
为改善钢衬钢筋混凝土压力管道的承载性能,保证管道的安全性和耐久性,考虑在压力管道外包混凝土中掺入混杂纤维来进行混凝土裂缝控制。钢纤维体积掺量为0. 5%、1. 0%、1. 5%3个等级,聚丙烯纤维体积掺量为0. 05%、0. 10%、0. 15%3个等级,进行钢纤维和聚丙烯纤维混杂组合,采用混凝土塑性损伤模型,在有限元软件ABAQUS中模拟钢-聚丙烯混杂纤维混凝土压力管道在内水压力作用下外包混凝土的损伤过程。结果表明:钢-聚丙烯混杂纤维的掺入不仅能够限制压力管道外包混凝土裂缝的开展,降低管道的开裂荷载,钢材的应力值也随着混杂纤维体积率的增加而减少。
2020年02期 v.41;No.262 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K] - 唐佳军;裴长春;
根据1组普通再生混凝土梁与11组撒布式钢纤维再生混凝土梁的荷载-挠度曲线,分析了不同钢纤维撒布层数、钢纤维层撒布量与纵筋配筋率情况下梁的延性与耗能。结果表明:位移延性系数与耗能能力随钢纤维撒布层数增加的变化规律不明显,其中L6-S1. 5-R16组梁的位移延性系数较基准组增大8. 8%,耗能能力增强41. 8%,效果较好;随着钢纤维层撒布量的增多,位移延性系数增大4. 1%,耗能能力增强4. 8%;随着纵筋配筋率的增大,位移延性系数增大36. 0%,耗能能力增强85. 1%。当钢纤维撒布层数较大,跨中位置撒布较多,加载点处撒布较少时,梁的延性与耗能能力较好。
2020年02期 v.41;No.262 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1850K]