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水利部数字孪生流域模型管理云平台设计及应用研究 被引量：12
1
作者 贺挺 李凤生 +2 位作者 成建国 胡蒙 赵连国 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第2期1-15,共15页
【目的】智慧水利是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一,建设数字孪生流域是实现智慧水利的核心与关键。为提升水利部数字孪生平台建设中水利模型的易用性、可扩展性、复用率和可维护性【方法】按照数字孪生流域水利模型建设“标... 【目的】智慧水利是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一,建设数字孪生流域是实现智慧水利的核心与关键。为提升水利部数字孪生平台建设中水利模型的易用性、可扩展性、复用率和可维护性【方法】按照数字孪生流域水利模型建设“标准化、模块化、云服务”的要求,采用“分治+集成”的思想,基于组件技术、工作流技术、SOA架构和容器技术等构建水利部数字孪生流域模型管理云平台。平台通过提供水利专业模型、智能识别模型的组件化封装和流程化搭建功能,以微服务的方式对外提供模型共享和模型计算服务。【结果】依托重点研发项目分别在示范区域——屯溪流域和白鹤滩水库开展“洪水预报-预警-调度”业务应用和工程管理范围形变监测业务应用,验证了平台设计的合理性和应用的可行性。【结论】研究成果可为数字孪生流域模型平台的建设与应用提供一定技术支持和经验借鉴。 展开更多
关键词 数字孪生流域 模型平台 组件技术 SOA架构 容器技术 高质量发展 预测
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水资源“量-质-域-流-生”全要素保护体系架构与实施策略 被引量：2
2
作者 王建华 刘欢 胡鹏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第8期51-58,共8页
水资源保护是关乎民生福祉和国家安全的重要基础性工作。在新时期生态文明和美丽中国建设背景下,水资源保护亟需向流域化、系统化、生态化方向发展。研究基于对水资源系统多维属性功能的解析,从流域整体视角剖析了人类活动对水资源系统... 水资源保护是关乎民生福祉和国家安全的重要基础性工作。在新时期生态文明和美丽中国建设背景下,水资源保护亟需向流域化、系统化、生态化方向发展。研究基于对水资源系统多维属性功能的解析,从流域整体视角剖析了人类活动对水资源系统的干扰特征,提出了水资源“量-质-域-流-生”全要素保护策略,明确了水资源全要素保护的概念、内涵及体系架构。进一步,从服务于我国水资源管理实践角度,提出了以“退水还河、退污还清、退地还盆、退堵还疏、退渔还生”为核心的水资源全要素保护策略,明确了东北地区、黄淮海地区、长江中下游地区、东南沿海地区、西南地区、西北地区的水资源保护核心要点。最后,从政策法规、制度建设、监管体系等提出了推进我国水资源全要素保护的对策与措施。研究成果是对传统水资源保护工作的有益发展,为新时期国家治水实践提供了有力抓手。 展开更多
关键词 水资源保护 量-质-域-流-生 全要素 体系架构 策略 人类活动
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近62 a三峡地区区域性暴雨过程气候特征及长期变化规律 被引量：1
3
作者 王荣 叶殿秀 +3 位作者 肖潺 赵珊珊 陈鲜艳 李威 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第2期16-26,共11页
【目的】充分认识三峡地区区域暴雨过程的气候特征及长期变化规律对于科学防汛以及合理利用水资源具有重要意义。【方法】基于三峡地区33个国家级气象观测站1961—2022年逐日降水量资料和目前重庆市气候中心业务采用的区域性暴雨过程监... 【目的】充分认识三峡地区区域暴雨过程的气候特征及长期变化规律对于科学防汛以及合理利用水资源具有重要意义。【方法】基于三峡地区33个国家级气象观测站1961—2022年逐日降水量资料和目前重庆市气候中心业务采用的区域性暴雨过程监测指标,对三峡地区区域性暴雨过程进行客观识别,并利用多种数理统计方法分析区域性暴雨过程的气候特征和长期变化规律。【结果】结果表明:(1)三峡地区近三分之二的暴雨以区域性过程形式出现,平均每年区域性暴雨过程有8.4次,主要出现在5—9月,尤以6—7月为集中发生时段。区域性暴雨过程首次开始日期多年平均为5月8日,末次结束日期为9月17日。平均每次过程的暴雨覆盖范围为8.6站,持续时间1.3 d,平均暴雨强度为74.7 mm/d。(2)三峡地区区域性暴雨过程年频次存在2~3 a和8 a左右的变化周期,年平均区域性暴雨过程覆盖范围存在4~6 a和8~11 a周期变化。(3)近62 a三峡地区区域性暴雨过程的首次开始日期显著提前,末次结束日期无明显变化,发生期显著变长;发生频次没有明显变化趋势、平均持续时间、平均覆盖范围、平均综合强度也均没有明显变化趋势,但平均暴雨强度呈增强趋势。(4)近62 a,三峡地区区域性暴雨过程的各项指标均未发生突变现象。【结论】研究成果为三峡地区防汛减灾、水资源管理以及回应三峡工程对局地气候影响的社会关切等提供科学支撑。 展开更多
关键词 区域性暴雨过程 气候特征 变化趋势 变化周期 三峡地区 极端降雨 降水 三峡水库
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基于元胞自动机的城市内涝风险识别模型研究 被引量：3
4
作者 陈前虎 沈铷桑 +1 位作者 陈甜甜 杨泓哲 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第8期1-12,共12页
【目的】目前的城市内涝模拟模型面临着资料要求高、计算量大、适用尺度小等诸多挑战,探索简便高效、操作性强的内涝模拟模型,可为缺乏资料的城市提供识别内涝风险、提升防灾水平的有力工具。【方法】集成元胞自动机对复杂系统的模拟能... 【目的】目前的城市内涝模拟模型面临着资料要求高、计算量大、适用尺度小等诸多挑战,探索简便高效、操作性强的内涝模拟模型,可为缺乏资料的城市提供识别内涝风险、提升防灾水平的有力工具。【方法】集成元胞自动机对复杂系统的模拟能力和地理信息系统平台的空间数据处理能力,结合水文水力学原理定义元胞及其规则,建立城市内涝风险识别模型;利用开源数据,将模型应用于杭州主城八区;对比已有研究讨论模型的适用性和局限性。【结果】结果显示:(1)元胞边长为60 m、时间步长为4 min的模拟结果最好,参数率定与模型验证的纳什效率系数分别为0.9693和0.9714。(2)2021年研究区百年一遇短时强降雨条件下,建设用地中内涝风险区占比6.94%;将雨水管渠设计重现期由5 a一遇提升至10 a一遇,内涝风险区占比降至6.30%。(3)该模型不需要划分汇水区、数据资料要求少,在平原城市短时强降雨的内涝模拟中具有良好的实用性及和易操作性;但也存在物理机制弱、模拟结果不够精细等局限。【结论】基于CA的城市内涝风险识别模型并不是水文水力学数值模型的改进,而是在权衡数据资料要求、模型运算效率、识别结果准确性等多方面因素之后建立的简化模型,对平原城市内涝防治具有较好的适用性。 展开更多
关键词 极端暴雨 城市内涝 风险识别 元胞自动机 数值模拟 降水 径流 气候变化
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基于网络分析的水网可达性评估 被引量：4
5
作者 李发文 高菲 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期127-139,共13页
【目的】为探究水资源可达性的空间格局,促进优化水资源配置,科学规划水系布局,【方法】提出一种基于网络特性和取水成本的水网可达性计算方法。运用网络分析工具sDNA计算网络可达性指标,以CRITIC法计算网络分析指标权重,加权求和得到... 【目的】为探究水资源可达性的空间格局,促进优化水资源配置,科学规划水系布局,【方法】提出一种基于网络特性和取水成本的水网可达性计算方法。运用网络分析工具sDNA计算网络可达性指标,以CRITIC法计算网络分析指标权重,加权求和得到水网网络可达性,然后通过核密度估计进行空间拓展;综合考虑地形、土地利用、道路因素,制作研究区的成本阻力栅格数据,水网网络可达性减去累计成本阻力,以此评估水网的可达性。【结果】研究区的平均可达性为0.31,标准差为0.04,变异系数为0.13。当河网是偏自然状态水系时,可达性呈现出树枝状分布,从主河道到支流逐渐减弱,且随着远离河道而减弱。在地形较为平坦、人类活动频繁、人工渠道发达的区域,一些江河交汇处将出现水网可达性较高的密集区域,例如汉江中游、长江中游、太湖流域、里下河流域、黄淮海平原、渭河平原。【结论】结果表明,从网络分析的角度出发,将水网视为一个拓扑网络来计算水网的可达性,实现了在大尺度区域的应用。同时考虑了取水成本和阻力对局部可达性的影响,从而增加了可达性结果的准确性,为实现精细化的水资源管理提供了重要的依据。 展开更多
关键词 水可达性评估 成本距离 核密度估计 影响因素
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考虑泄洪设施闸门控制的水库防洪调度 被引量：2
6
作者 王沛霖 苏承国 +2 位作者 靳世鑫 原文林 吴泽宁 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第8期104-115,共12页
【目的】水库防洪调度在防汛工作中具有举足轻重的地位,而如何控制泄洪设施闸门是水库防洪调度方案实施的关键。为此,【方法】建立了考虑泄洪闸门调度的水库防洪优化调度模型以实现精细化调度,并提出一种两层嵌套算法对模型进行求解。... 【目的】水库防洪调度在防汛工作中具有举足轻重的地位,而如何控制泄洪设施闸门是水库防洪调度方案实施的关键。为此,【方法】建立了考虑泄洪闸门调度的水库防洪优化调度模型以实现精细化调度,并提出一种两层嵌套算法对模型进行求解。在内层建立了包括所有泄洪闸门可行组合的泄洪闸门组合表,外层采用POA算法对水库坝前水位和总泄水量进行优化,并通过查询闸门组合表确定各泄洪闸门的运行状态。【结果】澜沧江漫湾水库防洪优化调度的实例分析结果表明:所提出的两层嵌套方法计算效率较高,对于100年一遇和10年一遇的洪水事件,洪峰分别从12010 m^(3)/s减少到10611 m^(3)/s和从5003 m^(3)/s减少到3351 m^(3)/s,分别减少了11.6%和33.0%,洪水波动幅度分别降低了94.5%和8.8%,极大地缓解了下游防洪压力。此外,与不考虑泄洪闸门调度的传统防洪调度模型相比,所提出的模型能生成更加符合实际、更易于执行的防洪调度方案。【结论】该方法能够实现水库防洪优化调度向泄洪设施运行控制的精细化转变,对于增强防洪优化调度成果的可操作性、提升水库防洪调度管理水平具有一定意义。 展开更多
关键词 防洪调度 泄洪设施闸门 两层嵌套方法 闸门组合表 影响因素
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基于RUSLE模型的京津冀地区土壤侵蚀时空变化分析 被引量：3
7
作者 李静 曹永强 +3 位作者 么嘉棋 贾国栋 权学烽 翟浩然 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第4期186-199,共14页
【目的】土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题,已经成为全球性的环境挑战,对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据,【方法】通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了1990—2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的... 【目的】土壤侵蚀是一种日益严重的生态问题,已经成为全球性的环境挑战,对人类的生存和可持续发展产生了极大的威胁。因此基于多源遥感数据,【方法】通过RUSLE模型和地理探测器模型研究了1990—2020年京津冀地区土壤侵蚀在时空尺度上的动态变化,并对其驱动因素进行了分析。【结果】结果显示:(1) 1990—2020年京津冀地区的土壤侵蚀总体呈现东南低西北高的分布特征,且以微度和轻度侵蚀为主,其百分比达到73.79%。(2)京津冀大部分地区土壤侵蚀等级主要由高向微强度侵蚀转移,且转移比例都在50%以上,整体有所好转,但存在局部加剧。(3)各个影响因子对土壤侵蚀的解释力依次为:坡度>高程>土地覆盖类型>植被覆盖度>降雨量>人口密度>GDP。【结论】相关结论可为水土流失治理以及防治提供一定的科学参考,同时也可为其他地区的土壤侵蚀治理提供参考。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 卫星遥感 京津冀地区 地理探测器 时空分布
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气候变化背景下赣江流域复合高温干旱事件时空演变特征 被引量：1
8
作者 徐慧 江善虎 +4 位作者 任立良 王孟浩 崔豪 王元疆 杨晶晶 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第4期1-11,共11页
【目的】在气候变化背景下,全球多区域复合高温干旱事件频率与强度呈现增加趋势。系统揭示赣江流域复合高温干旱事件的时空演变特征,为灾害风险防范提供参考。【方法】采用1961—2021年的日最高温度和表层土壤含水量数据,评估赣江流域... 【目的】在气候变化背景下,全球多区域复合高温干旱事件频率与强度呈现增加趋势。系统揭示赣江流域复合高温干旱事件的时空演变特征,为灾害风险防范提供参考。【方法】采用1961—2021年的日最高温度和表层土壤含水量数据,评估赣江流域热浪、农业干旱和复合高温干旱事件的时空变化趋势,对比分析复合高温干旱事件与单独极端事件的特征差异。【结果】结果表明:赣江流域农业干旱事件频次呈下降趋势(-0.027场/10 a),热浪事件及复合高温干旱事件的频次呈上升趋势(0.084场/10 a、0.013场/10 a)。与1961—2000年相比,2001—2021年赣江流域农业干旱的发生频率在北部大部分区域有所下降,南部地区大部分区域有所增加;热浪事件的发生频率在全流域均呈增加趋势;复合高温干旱的发生频率在东北部有所下降,南部显著上升。与单独热浪事件和单独农业干旱事件相比,复合高温干旱下的热浪事件历时和烈度分别增加16.87%和26.25%,农业干旱事件历时和烈度分别增加10.65%和26.86%。【结论】赣江流域南部地区复合高温干旱事件发生频率显著增加;相比于单独的极端事件,复合高温干旱事件的危险性有所增强,未来应加强该区域的复合高温干旱风险防范能力。 展开更多
关键词 农业干旱 热浪 复合高温干旱 赣江流域 气候变化 时空变化 降水 长江流域
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基于多准则决策和博弈论的水权配置分析:以浙江省为例 被引量：2
9
作者 袁艳斌 郭峰 肖静 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第2期90-100,共11页
【目的】水资源的配置是解决水资源冲突的一个重要途径。统筹考虑用水主体的社会经济发展和决策交互等情况,以期合理配置水权。【方法】以浙江省为研究区域,分别基于多准则决策来构建指标体系以及基于博弈论构建主从博弈模型进行水权配... 【目的】水资源的配置是解决水资源冲突的一个重要途径。统筹考虑用水主体的社会经济发展和决策交互等情况,以期合理配置水权。【方法】以浙江省为研究区域,分别基于多准则决策来构建指标体系以及基于博弈论构建主从博弈模型进行水权配置,并联系实际情况对配置结果进行对比分析,探究两种方案的适用性。【结果】结果显示:两种方案总水权相同,博弈论方案用水总收益为65167亿元,较多准则决策方案的59649亿元提升了9%;两种方案在绍兴、金华和台州等城市的水权配置结果以及总收益十分接近,博弈论方案水权分配结果较符合各地区用水需求,多准则决策方案在衢州、湖州和丽水的水权分配远超其需水量。【结论】多准则决策方案在信息较少时可依据各项指标对水权进行粗略度量。构建的水权配置指标体系有其合理性,但定权及评价等还不完善,配置结果与实际需求存在差距。主从博弈模型能够有效调和不同层次的冲突,满足用水个体供水保证率,水权配置结果也更科学合理,可在一定程度上约束水资源的浪费和低效利用情况。研究对比分析了两种方案的水权配置结果,可为管理者进行水权分配科学决策提供一定参考依据。 展开更多
关键词 水资源配置 多准则决策 主从博弈 水资源 影响因素
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浮游生物对渭河水环境的响应机理及生态效应 被引量：1
10
作者 孙亚乔 蒋婕 +6 位作者 段磊 杨思月 周艾诗 朱思衡 曹永翔 孙佳乾 寇思飞 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第4期121-136,共16页
【目的】为探究浮游生物对渭河陕西段水环境的响应机理及生态效应,【方法】以渭河陕西段为研究区,于2021年4月共设置14个采样点,采集14份水样,分析浮游生物群落结构空间分布特征;评估浮游生物群落的均匀性、物种丰富度和多样性时,常用Pi... 【目的】为探究浮游生物对渭河陕西段水环境的响应机理及生态效应,【方法】以渭河陕西段为研究区,于2021年4月共设置14个采样点,采集14份水样,分析浮游生物群落结构空间分布特征;评估浮游生物群落的均匀性、物种丰富度和多样性时,常用Pielou指数、Margalef指数和Shannon-Weiner指数,并评价断面水环境质量;利用典范对应分析(CCA)和冗余分析(RDA)识别环境因子对浮游植物和浮游动物群落空间分布的影响程度。【结果】结果表明:渭河陕西段浮游植物共有7门55种,硅藻门种类数最多(49.09%),优势种有6种;浮游动物共3门22种,轮虫占比最高(68.18%),优势种有4种;浮游植物的H′、J及d变化范围分别为1.017~4.025、0.267~0.890、0.446~1.099,浮游动物其指数变化范围分别为0.811~2.459、0.754~1.000、0.126~0.542;CCA分析显示,影响浮游植物群落空间分布变化的环境因子主要有TP、NH_(3)-N和pH;根据RDA分析结果显示,对于浮游动物群落结构的主要影响因子,化学需氧量(COD)和水温(WT)起到了关键作用。【结论】结论显示:渭河陕西段浮游生物指数变化显示研究区域呈现清洁—中污染状态;根据《中国淡水藻类—系统、分类及生态》《环境和指示生物(水域分册)》中浮游植物和浮游动物的水污染指示物种判断水环境状况,对比本研究浮游植物和浮游动物的多样性指数评价水环境质量,得出浮游动物对水质评价的响应结果更加准确。通过构建水环境-浮游生物对比判断模型,选择区域更加准确的评价指标,有助于提高浮游生物对水生态环境指示作用的准确性,进而揭示浮游生物对水生态环境的响应机理。以上结果可为渭河流域水生态环境保护提供理论参考。 展开更多
关键词 浮游植物 浮游动物 指标识别 群落结构 生物多样性 水质
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黄河流域生态系统服务供需的时空变化及与人类活动的空间交互作用 被引量：2
11
作者 师永强 耿巍 +1 位作者 张新生 李话语 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第5期129-140,共12页
【目的】随着人类活动对生态系统干扰的日益加强,分析黄河流域生态系统服务供需的变化特征及其与人类活动的交互作用,能够为生态保护和可持续发展策略的制定提供理论依据。【方法】采用当量因子法核算1980—2020年黄河流域生态系统服务... 【目的】随着人类活动对生态系统干扰的日益加强,分析黄河流域生态系统服务供需的变化特征及其与人类活动的交互作用,能够为生态保护和可持续发展策略的制定提供理论依据。【方法】采用当量因子法核算1980—2020年黄河流域生态系统服务供给量,以土地利用开发程度、人口密度和经济密度核算生态系统服务需求量,并基于供需分析和人类活动强度的量化结果,采用双变量空间自相关分析方法揭示了两者之间的交互关系。【结果】结果表明:1980—2020年,黄河流域生态系统服务供给呈现先减少后增加趋势,总体减少了14.43×10^(8)元;生态系统服务需求增加,特别是在2000年后增加更明显,2020年呈现自西向东递增的空间格局。黄河流域低供给-高需求的地级市主要位于研究区东部地区,低供给-低需求的地级市主要位于中部地区且被高供给-低需求的地级市围绕。人类活动强度呈现东部地区较高,而西部地区较低的特征,且随时间推移在增强。黄河流域生态系统服务供需与人类活动强度之间表现为显著的空间负相关性,并且在局部尺度呈现出High-Low集聚、Low-High集聚和Low-Low集聚三种集聚模式。【结论】研究结果可视化了黄河流域生态系统服务与人类活动在空间上的权衡关系,能够为协调生态保护与人类活动的政策制定提供科学指引。 展开更多
关键词 生态系统服务 供需关系 人类活动强度 空间交互作用 黄河流域
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GNSS拟合高程代替水准测量的可行性分析:以黄河上游水电基地区域为例 被引量：1
12
作者 杨会臣 贾金生 +4 位作者 郑璀莹 武志刚 赵志华 何欣 赵春 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期340-345,共6页
GNSS拟合高程代替水准测量有重要的现实意义,有必要对其进行可行性分析。黄河上游水电基地是中国在黄河上游地区开发的重要水利工程群,其安全监测具有至关重要的作用。因此,本文基于黄河上游水电基地GNSS自动监测网开展实验,从GNSS高程... GNSS拟合高程代替水准测量有重要的现实意义,有必要对其进行可行性分析。黄河上游水电基地是中国在黄河上游地区开发的重要水利工程群,其安全监测具有至关重要的作用。因此,本文基于黄河上游水电基地GNSS自动监测网开展实验,从GNSS高程拟合方法、GNSS数据处理策略和GNSS高程方向定位结果等方面详细论证。结果表明,GNSS拟合高程具有替代三等水准的可行性。 展开更多
关键词 GNSS 水准测量 变形监测
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融合多源数据的湖北省城市洪涝灾害韧性综合评估 被引量：6
13
作者 陈述 远维康 +2 位作者 颜克胜 袁修猛 罗楠 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期51-60,共10页
【目的】洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一,为了评估湖北省城市洪涝灾害韧性水平,以加快韧性城市建设、助力推进省域协同发展,【方法】从洪涝灾害的暴露度、敏感性、适应力和恢复力4个维度,构建湖北省城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采... 【目的】洪涝灾害是湖北省主要自然灾害之一,为了评估湖北省城市洪涝灾害韧性水平,以加快韧性城市建设、助力推进省域协同发展,【方法】从洪涝灾害的暴露度、敏感性、适应力和恢复力4个维度,构建湖北省城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采用G1法(序关系法)和熵权法对评价指标进行赋权,收集气象、遥感影像、基础地理、社会经济等多源数据,应用GIS空间分析技术,对湖北省城市洪涝灾害韧性进行评估。【结果】结果显示:湖北省城市洪涝灾害韧性整体处于中等韧性水平。其中,高韧性区域主要分布在神农架林区、宜昌市和武汉市,较高和中等韧性水平区域大多位于荆门市及其以西的鄂西地区,其余地区洪涝灾害韧性水平较低,总体呈西强东弱的分布态势。【结论】融合多源数据的洪涝灾害韧性评估方法能准确高效地评估研究区洪涝灾害韧性水平,研究成果可为湖北省制定区域洪涝灾害管理及韧性城市规划提供参考。 展开更多
关键词 洪涝灾害韧性 多源数据 指标体系 G1法 熵权法 GIS分析 湖北省
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上海城区动态洪水风险图应用系统及典型暴雨内涝分析 被引量：1
14
作者 王静 李娜 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期61-76,共16页
【目的】为了提高沿海超大城市对洪涝灾害的先知先觉能力,快速预测分析洪涝潮组合影响下的淹没风险时空分布,【方法】以水文-水动力暴雨洪水分析模型为核心模块,通过与外部的气象精细化降雨预报数据库、自动雨量站实时监测数据库及实时... 【目的】为了提高沿海超大城市对洪涝灾害的先知先觉能力,快速预测分析洪涝潮组合影响下的淹没风险时空分布,【方法】以水文-水动力暴雨洪水分析模型为核心模块,通过与外部的气象精细化降雨预报数据库、自动雨量站实时监测数据库及实时水情、闸泵运行数据库相关联,研发了上海城区动态洪水风险图应用系统。采用由雨量站点到气象格网和水力网格的降雨二级空间融合技术,实现了模型与气象预报降雨数据的有效耦合。利用数据挖掘提取和GIS空间分析技术构建了包含10项洪水风险要素要点的城市内涝预报专报自动生成方法,实现了对内涝风险的快速一站式概览。利用系统可以对城市暴雨、河道洪水和风暴潮等单一发生或遭遇组合引起的淹没分布进行快速实时预报计算,模拟和预测城市洪涝潮灾害的有关淹没特征数据和淹没动态过程。【结果】利用系统分析了2023年6月23—24日暴雨的内涝风险分布,将模型模拟的积水区域与积水监测站、灾情直报和热线灾报的积水点进行对比,结果显示在150处对比积水点中,有129处误差不超过20 cm,占86%。模型模拟的积水空间分布与实际情况基本接近。【结论】结果表明:系统满足汛期常态化、业务化运行需求,能够为城市洪涝风险的实时动态分析和防汛指挥决策提供重要工具。 展开更多
关键词 动态洪水风险图 暴雨洪水分析模型 内涝预报 洪水预报 积水 GIS 数据挖掘 专报
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硬岩顶板切顶留巷围岩变形分区补强控制研究 被引量：1
15
作者 邵炜星 查文华 +4 位作者 杨国威 许涛 刘啸 程文博 陈登红 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第7期157-172,共16页
【目的】森达源煤矿传统的宽煤柱开采方式导致采掘接续紧张,并引发严重的围岩变形问题。切顶留巷技术可优化巷道支护条件,提高采煤效率,促进煤矿高效安全生产。【方法】以1号煤层的10101工作面为研究对象,运用FLAC 3D数值模拟软件,深入... 【目的】森达源煤矿传统的宽煤柱开采方式导致采掘接续紧张,并引发严重的围岩变形问题。切顶留巷技术可优化巷道支护条件,提高采煤效率,促进煤矿高效安全生产。【方法】以1号煤层的10101工作面为研究对象,运用FLAC 3D数值模拟软件,深入探究了切顶高度、切顶角度、注浆加固深度对巷道掘进、预裂切顶和切顶留巷过程中煤帮内部、采空区及顶板应力变形特性的影响。确定出最佳切顶留巷方案。在此基础上,进一步模拟分析工作面前后不同区域的围岩受力变形情况。提出回采工作面前方0~30 m内为超前补强区,采取“高预应力锚索+单体配合铰接顶梁”的联合支护。后方0~100 m内为滞后补强区,采用“工字钢+单体支柱”联合支护,同时对矸石帮实施注浆加固。通过工程应用验证了区分补强控制变形措施的有效性。【结果】结果显示:最佳切顶留巷方案为切顶高度6 m,切顶角度15°,矸石帮注浆深度1 m。此方案下,10101工作面的巷道顶底板的最终变形量为155 mm,两帮的为84 mm,均符合矿井使用要求,验证了切顶留巷技术具有良好效果。【结论】结果表明:切顶留巷技术能有效解决传统宽煤柱开采方式中存在的围岩变形问题。然而,该技术的实施受切顶高度、切顶角度和矸石帮注浆深度等因素的影响较大,需结合数值模拟和现场状况进行具体确定。总体上,切顶留巷技术和分区补强控制措施对围岩变形的控制效果显著,为类似条件下的煤矿开采提供了宝贵的经验借鉴,因而具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 硬岩 切顶留巷 围岩变形 分区补强 影响因素 力学性能 变形 数值模拟
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高含泥人工砂不同清洗方式对混凝土性能影响研究 被引量：1
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作者 吕兴栋 和超 +3 位作者 夏求林 李平刚 周世华 刘恒 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期434-439,共6页
依托于滇中引水工程,研究了清水清洗和六偏磷酸钠清洗高含泥人工砂对MB值和混凝土性能的影响,对比了不同方式的技术经济性。结果表明:与清水清洗相比,采用六偏磷酸钠溶液清洗,MB值下降更明显,同时可避免石粉大量流失,混凝土的力学性能... 依托于滇中引水工程,研究了清水清洗和六偏磷酸钠清洗高含泥人工砂对MB值和混凝土性能的影响,对比了不同方式的技术经济性。结果表明:与清水清洗相比,采用六偏磷酸钠溶液清洗,MB值下降更明显,同时可避免石粉大量流失,混凝土的力学性能和变形性能更佳。具体而言,采用清水清洗人工砂,MB值从1.4 g/kg下降至0.85 g/kg,石粉含量从21.8%降低至10.3%。采用六偏磷酸钠溶液清洗人工砂,MB值从1.4 g/kg下降至0.45 g/kg,石粉含量从21.8%降低至16.8%;保持混凝土拌和物状态相同的条件下,采用六偏磷酸钠溶液清洗人工砂,混凝土用水量下降了40 kg/m^(3),28 d龄期混凝土抗压强度、劈拉强度和极限拉伸值分别提高11.7%、23.1%和24.1%,60 d龄期混凝土干缩率降低106×10^(-6),混凝土原材料成本降低了23.3元/m^(3)。 展开更多
关键词 含泥量 MB值 清洗方式 六偏磷酸钠 混凝土性能
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数据-知识融合的水利工程建设安全风险灰色因子分解机预测模型 被引量：3
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作者 张可 张政 金伟 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第1期134-143,共10页
【目的】已有的数据驱动的水利工程建设安全风险预测方法对领域知识的挖掘和利用不足,预测结果的准确性和可解释性有待进一步提高。为了构建数据-知识融合的水利工程建设安全风险预测模型,【方法】将灰色聚类与因子分解机相结合,提出了... 【目的】已有的数据驱动的水利工程建设安全风险预测方法对领域知识的挖掘和利用不足,预测结果的准确性和可解释性有待进一步提高。为了构建数据-知识融合的水利工程建设安全风险预测模型,【方法】将灰色聚类与因子分解机相结合,提出了一种融合领域知识的灰色因子分解机。首先,引入基于可能度函数的灰色聚类表征水利工程建设领域专家有关安全风险的先验知识。然后,将先验知识以参数的形式嵌入到因子分解机中,构建出数据-知识融合的灰色因子分解机。最后,基于随机梯度下降构造模型参数的求解算法,并结合实例对模型的有效性进行验证。【结果】实例应用结果显示,与传统因子分解机相比,灰色因子分解机的准确率、精确率、召回率和F_(1)值均得到了不同程度的提升。与支持向量机、深度因子分解机等其他基准模型相比,灰色因子分解机同样具有更好的预测性能。【结论】这表明,数据-知识融合驱动的灰色因子分解机模型能够更加准确地预测出安全风险,从而为水利工程建设安全风险管控提供更好的决策支持。 展开更多
关键词 因子分解机 风险交互 领域知识 可能度函数 灰色聚类 影响因素
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恒压供水在井群长距离输水工程中应用与研究 被引量：1
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作者 王勇 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期188-194,共7页
北京市未来科技城供水工程是保证供水安全,支撑未来科技城发展的需要。本文结合未来科技城供水工程设计实例,就恒压供水方式对整个供水系统的影响等关键问题进行了系统研究,分析供水系统中各个参数对系统的影响,研究类似工程中的水泵、... 北京市未来科技城供水工程是保证供水安全,支撑未来科技城发展的需要。本文结合未来科技城供水工程设计实例,就恒压供水方式对整个供水系统的影响等关键问题进行了系统研究,分析供水系统中各个参数对系统的影响,研究类似工程中的水泵、变频与调流阀的联合控制等问题。对水泵进行调速性能曲线拟定,通过对各水泵并联曲线拟合,通过作图法求出调速比,对整个输水系统建立模型,进行输水系统过度过程计算及分析;对低流量工况下,工频与变频对系统的影响进行了对比。简要阐述了输水系统中封闭管道流体数学模型的原理及分析过程。通过理论分析、数值计算等,提出了未来科技城供水工程过渡过程计算的分析结果,为井群离输水工程设计及运行管理提供了科学依据及技术支撑。 展开更多
关键词 井群 长距离输水 变频 调流阀
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官厅水库库滨带生态修复工程设计研究 被引量：1
19
作者 王慧 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期211-215,共5页
为了恢复官厅水库库滨带的生态功能,对现状环境问题进行分析、梳理和整合,介绍库滨带概况、概念界定,提出了研究思路、原则及生态修复措施,通过围网建设、道路建设、生态带保护、截污沟、滩地植被修复与管护设施等措施进行生态修复,将... 为了恢复官厅水库库滨带的生态功能,对现状环境问题进行分析、梳理和整合,介绍库滨带概况、概念界定,提出了研究思路、原则及生态修复措施,通过围网建设、道路建设、生态带保护、截污沟、滩地植被修复与管护设施等措施进行生态修复,将有效改善水库水质、控制水土流失,保障官厅水库生态环境安全等方面发挥重要的作用,同时为同类工程提供设计上的参考和借鉴。 展开更多
关键词 官厅水库 库滨带 生态修复措施
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抗裂降黏剂对硅粉抗冲磨混凝土性能提升研究
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作者 张丰 李伟 +2 位作者 陈刚 祝烨然 白银 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第10期186-196,共11页
【目的】高强度硅粉混凝土普遍存在黏度高,施工难度大,开裂风险高等问题,严重影响泄水建筑物抗冲磨混凝土使用性能,因此抗冲磨混凝土设计要同时兼顾抗冲磨性能、施工性能和抗裂性能。【方法】前期通过复配膨胀组分、降黏组分和其他助剂... 【目的】高强度硅粉混凝土普遍存在黏度高,施工难度大,开裂风险高等问题,严重影响泄水建筑物抗冲磨混凝土使用性能,因此抗冲磨混凝土设计要同时兼顾抗冲磨性能、施工性能和抗裂性能。【方法】前期通过复配膨胀组分、降黏组分和其他助剂研制了新型的混凝土抗裂降黏剂,以新疆某水利枢纽工程为对象,研究了抗裂降黏剂对不同强度等级硅粉抗冲磨混凝土的工作性、力学、变形、抗裂、抗冲磨等性能的影响,以综合评价其对硅粉抗冲磨混凝土性能改善效果。【结论】结果表明:抗裂降黏剂可用于配制C_(90)55、C_(90)50、C_(28)40不同强度等级的抗冲磨混凝土,且可显著改善硅粉抗冲磨混凝土的施工性能和抗裂性能。【结果】7%抗裂降黏剂的掺入,对混凝土坍落度、含气量、凝结时间影响不大,但可使C_(90)55、C_(90)50、C_(28)40硅粉混凝土拌合物塑性黏度减小64%~76%、屈服剪切应力减小26%~36%。相比于“硅粉”混凝土,“硅粉+抗裂降黏剂”混凝土收缩变形减小,至110 d龄期自生体积变形自始至终表现为“膨胀”,平板试验中单位面积上总开裂面积减小63%~83%,混凝土抗裂性能明显改善。此外,抗裂降黏剂的掺入,有利于提高混凝土内部密实度,可使混凝土抗压、抗拉强度略有提高,水下钢球法抗冲磨强度提高14%~40%。 展开更多
关键词 抗裂降黏剂 硅粉混凝土 抗冲磨性能 黏度 抗裂性能 变形 力学性能
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