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山区河流推移质泥沙监测技术研究进展
1
作者 罗铭 刘兴年 +3 位作者 彭万兵 吴小康 何逸敏 黄尔 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期11-20,共10页
受推移质监测技术的限制,高精度瞬时监测和分析天然山区河流的推移质输移特征变化存在困难,形成技术瓶颈。全球气候变化导致河流水沙变化巨大,加剧了中国的山区河流保护与治理事业的挑战。本文按照直接监测和间接监测分类对近年国内外... 受推移质监测技术的限制,高精度瞬时监测和分析天然山区河流的推移质输移特征变化存在困难,形成技术瓶颈。全球气候变化导致河流水沙变化巨大,加剧了中国的山区河流保护与治理事业的挑战。本文按照直接监测和间接监测分类对近年国内外推移质监测技术研究进展进行了全面整理。直接监测法包括了器测法和坑测法,其中器测法发展较为成熟,但直接监测法在高洪条件下的可操作性及安全性问题仍然突出。间接监测法可连续、长期地记录包含河床变化、推移质输移等信号,主要分为主动监测法和被动监测法,其中被动监测法又分为接触与非接触式,包括了推移质击板/柱/管、地震检波器、水听器等。但间接监测法传感器所记录的信号通常非常复杂,对信号的有效解译及量化标定关系成为该类研究的热点及难点。据此,本文指出了原型观测站点的建设、多源信号监测技术的融合、流域推移质泥沙监测装备体系的构建是未来研究的重点和亟待解决的科技问题。 展开更多
关键词 山区河流 推移质泥沙 监测技术 研究进展
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基于SCE-UA算法的山区河流洪水预报研究——以寿溪河为例
2
作者 余明睿 蔡亦婷 +3 位作者 李雅丽 覃光华 李红霞 黎小东 《中国防汛抗旱》 2024年第7期10-17,共8页
在山区河流,强降雨易引发山洪灾害,给人民的生命、财产带来严重威胁,因此,及时准确的山区河流洪水预报预警非常重要。然而,由于山区河流洪水突发性强且影响山区河流洪水的原因复杂,山区小流域洪水预报精度始终有限。以四川省典型山区小... 在山区河流,强降雨易引发山洪灾害,给人民的生命、财产带来严重威胁,因此,及时准确的山区河流洪水预报预警非常重要。然而,由于山区河流洪水突发性强且影响山区河流洪水的原因复杂,山区小流域洪水预报精度始终有限。以四川省典型山区小流域--汶川县寿溪河流域为研究对象,采用三水源新安江模型与垂向混合产流模型,并引进SCE-UA算法进行参数优选,对该流域的洪水预报进行了深入研究。研究表明SCE-UA算法适用于山区河流洪水预报,显著提升两个模型的预报效果,使三水源新安江模型和垂向混合产流模型的合格率分别提高了20%和35%。综合分析各项指标,垂向混合产流模型的预报结果相比三水源新安江模型更好。研究成果可应用于寿溪河流域山洪灾害预警,同时也可为其他山区河流洪水预报提供参考。 展开更多
关键词 洪水预报 新安江模型 垂向混合产流模型 SCE-UA 优化算法
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不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能脉动压强实验研究
3
作者 田中耀 杨思远 +1 位作者 金靖林 刁明军 《四川水力发电》 2025年第1期118-124,共7页
不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能目前研究较少,此类消能方式使消力池前段水流流态更加复杂,发生破坏的可能性较大,研究其脉动压强特性对宽尾墩体型设计具有参考作用。基于模型试验研究“X”型宽尾墩和“Y”型宽尾墩两种体型,6种来... 不同体型宽尾墩与跌坎消力池联合消能目前研究较少,此类消能方式使消力池前段水流流态更加复杂,发生破坏的可能性较大,研究其脉动压强特性对宽尾墩体型设计具有参考作用。基于模型试验研究“X”型宽尾墩和“Y”型宽尾墩两种体型,6种来流情况下跌坎消力池及溢流堰反弧段的脉动压强特性。实验结果表明,在消力池前段“X”型宽尾墩时均压强总体小于“Y”型宽尾墩,在中后段逐渐趋于一致;脉动压强概率密度基本符合正态分布,存在正偏和负偏现象;消力池底板的脉动主要由10 Hz以内的低频脉动组成,不同体型,不同点位,不同来流只影响脉动能量大小,不影响脉动频率组成。 展开更多
关键词 宽尾墩 跌坎 消力池 脉动压强
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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
4
作者 熊伶 田威 +6 位作者 伍中航 颜涛 杨立凡 何斌 周松涛 聂歆 程娟 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期16-21,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 卷吸效应 取水工程 流场 物理模型
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四川金阳县2023年“8·21”山洪泥石流灾害成因分析 被引量：2
5
作者 黄尔 覃光华 +4 位作者 赵国茂 杨康权 张文江 黎小东 王慈德 《中国防汛抗旱》 2024年第7期1-5,共5页
2023年8月21日凌晨,四川金阳县芦稿林河流域受短时强降雨影响暴发山洪,位于下游的沿江高速JN1(金宁一)标段项目部钢筋加工场民工驻地板房被冲毁,造成52人死亡失联。灾害发生后,四川省委、省政府高度重视,派出专家对灾害过程进行调查评... 2023年8月21日凌晨,四川金阳县芦稿林河流域受短时强降雨影响暴发山洪,位于下游的沿江高速JN1(金宁一)标段项目部钢筋加工场民工驻地板房被冲毁,造成52人死亡失联。灾害发生后,四川省委、省政府高度重视,派出专家对灾害过程进行调查评估。结合现场调查情况,通过水文气象分析计算、河道行洪能力计算等,分析了灾害形成过程及致灾原因,可供类似项目山洪灾害防御工作参考。 展开更多
关键词 “8·21”山洪灾害 山洪 泥石流 水文分析 行洪能力 金阳县
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大渡河流域极端气温时空分布特征研究
6
作者 张志昊 李晓兵 +5 位作者 张鹏 梁瑞峰 王庆丰 郭为 王远铭 李克锋 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第9期10-25,共16页
【目的】全球气候变化下,极端气候事件发生的频率、强度等日益增强,其可对流域环境等产生重大影响。大渡河流域不仅是我国长江上游生态屏障和川滇生态屏障的重要组成部分,也是长江流域干旱半干旱河谷的重点分布区域,流域内保护鱼类分布... 【目的】全球气候变化下,极端气候事件发生的频率、强度等日益增强,其可对流域环境等产生重大影响。大渡河流域不仅是我国长江上游生态屏障和川滇生态屏障的重要组成部分,也是长江流域干旱半干旱河谷的重点分布区域,流域内保护鱼类分布较多,对气候变化敏感。为此,探究大渡河流域极端气温指数时空分布特征。【方法】以大渡河流域为研究对象,基于该流域1964—2018年共55年的逐日气象数据,采用线性拟合、Sen′s斜率估计以及Mann-Kendall非参数检验等方法对大渡河流域的极端气温指数进行了分析;利用协同克里金法进行空间插值,分析了极端气温指数的空间分布规律。【结果】大渡河流域极端气温事件存在明显的年际变化,16个极端气温指数中有11个指数呈上升趋势,5个指数呈下降趋势。除气温极值外,上升速率最快的是SU25,上升速率为2.0 d/10 a;下降速率最快的是FD0,下降速率为1.6 d/10 a。除CSDI和WSDI在流域内变化趋势为0外,其余各极端气温指数变化速率在空间分布上有明显的差异性,海拔高度为导致大渡河流域极端气温指数空间分布特征的主要影响因子。【结论】在时间尺度上,大渡河流域极端气温指数中表征暖的指数均呈上升趋势;表征冷的指数(除TNn和TNx外)均呈下降趋势;其他指数中GSL上升速率较快。这表明该流域在近55年内整体呈变暖趋势,冬季变短夏季变长,且适宜植被生长的温度持续时间增长。突变检验表明各极端气温指数突变除TN10外均为显著突变,且突变年份集中在2000年前后。在空间尺度上,冷指数中ID0、FD0上游上升速率高于中下游,暖指数中TR20、SU25中下游上升速率大于上游,GSL上游上升速率明显高于中下游。流域整体呈变暖趋势且中下游更容易发生极端高温事件。研究成果可为大渡河流域极端气候灾害预警和水生态保护提供科学依据。 展开更多
关键词 极端气温 时空分布 大渡河流域 气候变化 长江流域 MANN-KENDALL检验 克里金法 水生态保护
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基于景观格局指数的河流生境特征描述方法研究
7
作者 何春杉 李晓兵 +1 位作者 梁瑞峰 李克锋 《人民长江》 北大核心 2024年第8期45-52,共8页
以金沙江支流黑水河为研究对象,借助景观格局指数,筛选并建立描述生境特征的指标集,分析了黑水河苏家湾电站所处河段生境特征变化规律。研究结果表明:在不同工况下,生境斑块的时间和空间分布存在明显差异;主成分分析共提取出11个代表指... 以金沙江支流黑水河为研究对象,借助景观格局指数,筛选并建立描述生境特征的指标集,分析了黑水河苏家湾电站所处河段生境特征变化规律。研究结果表明:在不同工况下,生境斑块的时间和空间分布存在明显差异;主成分分析共提取出11个代表指标,从形状、聚集性、复杂性等方面描述了生境特征;筛选得到的生境指标集随流量变化存在4种不同的变化趋势,其中斑块占景观面积百分比、连接度、整体性和回旋半径加权面积指数与鱼类加权可用面积的变化显著相关。生境景观格局指数反映了鱼类生境斑块配置及其质量的变化,可为河流可持续发展和鱼类生境修复提供可靠的监测依据。 展开更多
关键词 河流生境特征 景观格局指数 小水电开发 黑水河
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四川省小时极值降水频率线型分布特征研究
8
作者 王帅人 兰平 +2 位作者 覃光华 黎小东 张文江 《中国防汛抗旱》 2024年第7期18-22,共5页
以1961-2021年四川省1 h、3 h降水极值数据为研究资料,采用地区线性矩法对四川省极值降水进行频率分析计算,结果表明,四川省1 h、3 h的最适线型分布具有相似性,川西高原与攀西地区的最适线型多为广义极值分布(GEV),四川盆地青衣江暴雨... 以1961-2021年四川省1 h、3 h降水极值数据为研究资料,采用地区线性矩法对四川省极值降水进行频率分析计算,结果表明,四川省1 h、3 h的最适线型分布具有相似性,川西高原与攀西地区的最适线型多为广义极值分布(GEV),四川盆地青衣江暴雨区最适线性为广义正态分布(GLO);盆地环山地区不同时段均包含GEV、GLO、广义正态分布(GNO)3种线型,GLO在计算极值降雨时更具优势。研究结果在四川省中小流域山洪预报预警的防御工作中具有重要参考价值。 展开更多
关键词 极值降水 地区线性矩法 频率分析 四川省
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西南山区防洪水库泄洪过饱和总溶解气体预测及影响研究——以江家口水库为例
9
作者 张志昊 张鹏 +3 位作者 梁瑞峰 王庆丰 王远铭 李克锋 《人民珠江》 2024年第11期54-61,共8页
高坝泄洪会产生总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和,将导致坝下鱼类患气泡病甚至死亡。然而,中国西南山区防洪水库泄洪期间过饱和TDG对鱼类影响尚不清楚,开展防洪水库泄洪过饱和TDG生成规律及其对坝下鱼类的影响研究具有重要的... 高坝泄洪会产生总溶解气体(Total Dissolved Gas,TDG)过饱和,将导致坝下鱼类患气泡病甚至死亡。然而,中国西南山区防洪水库泄洪期间过饱和TDG对鱼类影响尚不清楚,开展防洪水库泄洪过饱和TDG生成规律及其对坝下鱼类的影响研究具有重要的研究意义和理论价值。耦合纵向一维水动力模型、过饱和TDG生成模型、混合模型和纵向一维输移释放模型建立了高坝泄洪过饱和TDG影响评估框架。以西南山区防洪水库江家口水库为例,研究了采用表孔溢洪道宣泄2年一遇洪水、表孔溢洪道宣泄5年一遇洪水、底孔泄洪放空洞宣泄2年一遇洪水、底孔泄洪放空洞宣泄5年一遇洪水,4种泄洪情景过饱和TDG的生成和坝下输移释放特性,分析了过饱和TDG对坝下重点保护鱼类的影响。结果表明:4种情景产生的TDG饱和度分别为110.9%、115.4%、113.7%和119.9%;随着坝下TDG的输移耗散,除采用表孔溢洪道宣泄5年一遇洪水时坝址—坝下2.7 km河段和采用底孔泄洪放空洞宣泄5年一遇洪水时候坝址—通江汇口河段外,各情景各河段的TDG浓度均低于115%;所有泄洪情景均不会对鲢鱼产生不利影响;坝下河段水深均满足岩原鲤的补偿水深,在其利用补偿水深后,岩原鲤不会受到过饱和TDG的影响。研究成果可为高坝泄洪对坝下水生态影响的评估提供技术支撑,可帮助水库管理者制定定点修复的减缓措施。 展开更多
关键词 总溶解气体 过饱和 防洪高坝 评估框架 数值模拟
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四川省山洪灾害防治项目实施方案设计探讨
10
作者 李萍 黄尔 杨涛 《中国防汛抗旱》 2024年第7期6-9,41,共5页
四川省因其特殊地形地质条件和地理位置,成为山洪灾害多发频发的省份之一。山洪灾害破坏性强,给人民生命财产安全带来了严重威胁。根据四川省山洪灾害成因和特点,提出非工程措施和重点山洪沟相结合的治理方案。在常规的非工程防御措施... 四川省因其特殊地形地质条件和地理位置,成为山洪灾害多发频发的省份之一。山洪灾害破坏性强,给人民生命财产安全带来了严重威胁。根据四川省山洪灾害成因和特点,提出非工程措施和重点山洪沟相结合的治理方案。在常规的非工程防御措施基础上,建立危险区动态和分级管理清单,同时结合动态预警指标分析,开展省级山洪灾害风险预报预警服务和预警信息发布工作,并结合重点山洪沟的治理,打造出契合四川省特点的山洪灾害防治体系。 展开更多
关键词 山洪灾害 非工程措施 危险区动态和分级管理 动态预警指标 四川省
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南水北调西线工程水源区气象条件分析
11
作者 王聪 陈旻 +3 位作者 张陵蕾 李嘉 安瑞冬 李永 《人民黄河》 北大核心 2025年第2期42-50,73,共10页
南水北调西线工程是缓解黄河中上游地区水资源短缺的重要举措,但全球气候变化影响水源区的水资源供给和分配,目前对水源区气象特征缺乏整体的认知,其内部气象变化的时空差异和敏感性也需进一步阐明。因此,基于1961—2020年逐日气象数据... 南水北调西线工程是缓解黄河中上游地区水资源短缺的重要举措,但全球气候变化影响水源区的水资源供给和分配,目前对水源区气象特征缺乏整体的认知,其内部气象变化的时空差异和敏感性也需进一步阐明。因此,基于1961—2020年逐日气象数据对水源区降水和气温进行趋势、突变和相关性分析。结果表明:从变化趋势来看,水源区气象要素对全球气候变化响应敏感,降水量以16.14 mm/10 a的速度显著增加,接近我国平均速度的3倍;气温上升速度为0.26℃/10 a,与全国平均速度持平。从时空分布来看,水源区多年平均降水量由东南向西北递减,年内分布变差系数为0.91,降水主要集中在6—9月,占全年的72%;多年平均气温为3.62℃,呈现由北向南递增的趋势,年内气温介于-16.7与16.4℃之间。同时,水源区内部气候敏感性存在差异,降水变化敏感区为水源区靠近两河口和双江口区域,清水河、石渠和色达为气温变化敏感站;敏感站之间存在较强的相关性,其气象条件可能同时剧变,配水策略应避免风险叠加。 展开更多
关键词 变化趋势 时空分布特征 变化敏感区 相关性分析 南水北调西线工程
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基于随机位移方法的河道植被区悬沙沉积分布计算模型
12
作者 李川 孙思晨 +2 位作者 单钰淇 刘永浩 刘超 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期48-56,共9页
天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态... 天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态植被对水流特性的影响,提出了适用于真实形态植被(以芦苇为例)下的悬沙沉积分布计算模型。为验证计算模型的准确性,本文选用具有真实外形的仿真芦苇开展水槽试验,详细测量了不同泥沙粒径、水流条件和植被密度下的芦苇区悬沙沉积沿程分布。试验结果发现:泥沙粒径、上游平均流速和植被密度均影响河道芦苇区的悬沙沉积分布,其中,对植被区前端的悬沙沉积量影响尤为显著。植被区泥沙补给是否受限会导致悬沙沉积呈现两种截然不同的分布。本文提出的数值计算模型可较好地模拟泥沙补给不受限条件下河道植被区的悬沙沉积分布,模拟结果与试验结果的量级和变化趋势均吻合较好;但该模型不能捕捉泥沙补给受限条件下植被区的悬沙沉积分布。综上,本文提出的基于随机位移方法的计算模型可较准确地预测河道植被区的悬沙沉积沿程分布,但仅适用于植被区泥沙补给不受限的情况。 展开更多
关键词 河道植被区 随机位移模型 仿真芦苇 悬沙沉积分布
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基于碎屑锆石及水文观测的黄河多沙粗沙区重要支流来沙变化分析
13
作者 白婷 范念念 +2 位作者 王远见 聂锐华 刘兴年 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期37-47,共11页
巨大的来沙量是造成黄河水沙灾害的重要原因。近年来,黄河及其主要支流实测输沙量明显减少,但产沙输沙的多时空尺度特征仍不明确。以多沙粗沙区的重要支流皇甫川和窟野河为例,利用现代水文资料和碎屑锆石物源结合的方法,分析产沙输沙变... 巨大的来沙量是造成黄河水沙灾害的重要原因。近年来,黄河及其主要支流实测输沙量明显减少,但产沙输沙的多时空尺度特征仍不明确。以多沙粗沙区的重要支流皇甫川和窟野河为例,利用现代水文资料和碎屑锆石物源结合的方法,分析产沙输沙变化的多时空属性特征。通过统计检验方法对实测水文资料进行分析,发现年径流量和年输沙量均呈显著的减小趋势,其中:皇甫川径流、输沙序列的突变点发生在1978年和1998年,且均发生明显减小;窟野河径流的突变点发生在1979年、1997年和2011年,前两个突变点明显减小,最后一个突变点明显增加,而输沙的突变点发生在1979年和1997年,均明显减小。对皇甫川和窟野河现代河流沉积物(2020年)和几千年前的河流阶地沉积物分别进行了碎屑锆石测试分析,得出两条河流的泥沙主要由黄土和基岩组成,而现代河流泥沙中黄土的贡献率比阶地更大。造成这种输沙量急剧减小、黄土比例增加现象的原因是人类扰动加速了黄土侵蚀,但流域地表水和地下水资源的开采及水土保持措施减少了水量,使得泥沙的输移比减小,大量从坡面上侵蚀的黄土沉积在沟道之中,没有被输送到流域的出口,为极端天气下的来沙提供了物源。本文采用现代尺度的水文观测资料分析与地质沉积学的方法,结合不同尺度的方法,对黄河多沙粗沙区重要支流的来沙变化进行分析,可为调控治理黄河水沙灾害的相关研究提供一定的思路。 展开更多
关键词 黄河 径流量 输沙量 碎屑锆石物源
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斜切挑坎横向压力差研究
14
作者 冉雨博 刘超 +2 位作者 邓军 卫望汝 隆强 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期54-65,82,共13页
斜切挑坎在挑流设计中是一种常用的挑坎体型,能使水流在纵向上充分扩散,避免水流集中冲击于同一位置。斜切体型设计会使挑射水流在运动过程中在横向方向上呈现扩散角度增大的现象,但对此现象的深入研究较少。本文主要针对长边侧与短边... 斜切挑坎在挑流设计中是一种常用的挑坎体型,能使水流在纵向上充分扩散,避免水流集中冲击于同一位置。斜切体型设计会使挑射水流在运动过程中在横向方向上呈现扩散角度增大的现象,但对此现象的深入研究较少。本文主要针对长边侧与短边侧之间的横向压力差进行研究,探究斜切挑坎横向压力差受挑坎尺寸与来流条件的影响,为后续斜切挑坎水舌横向扩散研究提供相关参考依据。本文使用数值模拟方法对不同挑坎尺寸与来流条件下斜切挑坎的出流情况进行模拟,分析了斜切挑坎内横向压力差的分布特征,以及挑坎尺寸与来流条件对横向压力差的影响。研究发现,最大横向压力差位于斜切挑坎短边边墙末端底板位置,横向压力差与斜切角度、来流流速、来流水深呈正相关,与挑坎半径呈负相关,并拟合了最大横向压力差与挑坎尺寸、来流条件有关的计算式。研究成果对斜切挑坎挑流水力设计具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 挑流消能 斜切挑坎 数值模拟 挑坎出口 压力差
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漂浮植被作用下河道水流流速沿程变化研究
15
作者 单钰淇 桂子钦 +2 位作者 曹辉 任玉峰 刘超 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期21-28,共8页
漂浮植被常见于明渠河道水面。漂浮植被可改变河道水流流速,影响植被吸收营养物效率。本文将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为漂浮植被区和无植被区。在植被阻力作用下,水流进入漂浮植被区后不断调整,流速不断降低,直至水流充分发... 漂浮植被常见于明渠河道水面。漂浮植被可改变河道水流流速,影响植被吸收营养物效率。本文将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为漂浮植被区和无植被区。在植被阻力作用下,水流进入漂浮植被区后不断调整,流速不断降低,直至水流充分发展后,水流流速稳定不变。将漂浮植被区的水流调整长度定义为漂浮植被前端至水流充分发展处的长度。基于指数衰减函数,建立了漂浮植被区水流流速沿程分布预测方法;在此基础上,联立水流连续方程,提出了漂浮植被下方无植被区的水流流速沿程分布预测方法。所提计算模型结构简单、易于应用,所有输入参数可由水流和植被条件确定。采用已有的试验资料检验计算模型,发现本文模型能够准确预测漂浮植被区和无植被区的流速沿程分布。研究可为河道水环境治理与生态修复提供技术支撑。 展开更多
关键词 漂浮植被 流速分布 预测模型 营养物去除
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植被影响下的弯曲分汊河道水沙特性
16
作者 王森 李坤芳 +2 位作者 刘兴年 黄尔 罗铭 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期29-36,共8页
弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基... 弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基于物理模型试验,开展系列不同来流及不同植被密度影响下的弯曲分汊河道动床非恒定流概化试验,分析植被影响下弯曲分汊河道冲刷与再造过程中的水流和泥沙的输移特性。结果表明:非恒定过程条件下,左汊分流比受植被影响较为显著,且随着支汊植被密度的增加呈现增大的趋势;分流比对右汊有无植被布设较为敏感,但植被布设密度的大小对分流比影响较小。对于推移质输移,支汊植被的存在增大了弯曲分汊河段推移质的输沙率和输沙级配,随着右汊植被覆盖密度的增加,推移质输沙率峰值有所增大,同时推移质输沙波动亦增大,流量较大时波动性表现更为显著。汊道相互影响量化参数的变化表明弯曲分汊河道再造过程中汊道间的影响随着支汊植被密度的增加呈现出较大的增加幅度。研究成果一定程度上可为相关的河道整治、河流生态修复等提供理论支持。 展开更多
关键词 弯曲分汊河道 植被影响 水流特性 推移质输移 非恒定流
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间歇性泄洪对鱼类躲避TDG过饱和胁迫空间的影响研究
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作者 王莉 唐琦 +2 位作者 冀前锋 梁瑞峰 李克锋 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期78-83,共6页
高坝泄洪造成的总溶解气体(TDG)过饱和威胁河道生态安全,目前尚无较好的解决方法。因此,采用平面二维数值模型,针对日调节水库运行特征,研究了不同间歇性泄洪工况下的TDG饱和度分布。结合鱼类对TDG饱和度的耐受能力,分析了间歇性泄洪工... 高坝泄洪造成的总溶解气体(TDG)过饱和威胁河道生态安全,目前尚无较好的解决方法。因此,采用平面二维数值模型,针对日调节水库运行特征,研究了不同间歇性泄洪工况下的TDG饱和度分布。结合鱼类对TDG饱和度的耐受能力,分析了间歇性泄洪工况下可供鱼类躲避区域面积的变化规律。结果表明,在等时段间歇性泄洪模式下,随着间歇时间增加,鱼类可躲避区域面积平均值逐渐增加,但可躲避区域面积最小值随间歇时间增加先减小后增大;在不等时段间歇性泄洪模式下,提高间歇时间与泄洪时间之比将增加鱼类可躲避区域面积,降低可躲避区域面积最小值。研究结果可为高坝工程制定生态调度提供方法参考,对维护河流生态安全具有一定的生态意义。 展开更多
关键词 调度方案 数值模拟 TDG过饱和 可躲避区域 间歇性泄洪
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高拱坝表孔宽尾墩收缩比对流态的影响研究
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作者 马玉晨 张法星 +2 位作者 喻泽 郭帆 孙宇佳 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期169-180,共12页
【目的】窄河谷高拱坝常采用表孔宽尾收缩射流技术以实现高拱坝表深孔无碰撞泄洪消能。宽尾墩收缩比过大时,水舌纵向拉伸不充分,会导致入水集中加剧下游冲刷;收缩比过小时,流道内发生壅水,可能降低表孔泄流能力同时会恶化挑流水舌流态... 【目的】窄河谷高拱坝常采用表孔宽尾收缩射流技术以实现高拱坝表深孔无碰撞泄洪消能。宽尾墩收缩比过大时,水舌纵向拉伸不充分,会导致入水集中加剧下游冲刷;收缩比过小时,流道内发生壅水,可能降低表孔泄流能力同时会恶化挑流水舌流态。找到壅水发生的收缩比临界值可为宽尾墩体型设计提供依据。【方法】采用水工模型试验和三维数值模拟计算相结合的方法,研究了宽尾墩收缩比、始折点、收缩段长、堰面俯角和堰顶水头对流态的影响。【结果】结果表明:在其他参数相同仅改变收缩比的条件下,随着宽尾墩收缩比的缩小,存在一个临界收缩比,当收缩比小于临界收缩比时,表孔内出现壅水流态;基于360多种计算体型工况试验,得到了48组临界收缩比试验数据。【结论】给出了临界收缩比与堰顶水头、堰面曲线定型设计水头、堰顶与闸墩始折点高差、收缩段长和堰面俯角的定量关系式,经验证该公式具有较高精度,可为高拱坝表孔宽尾墩体型设计提供参考。 展开更多
关键词 表孔 宽尾墩 模型试验 数值模拟 堰顶水头 收缩比
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水系连通工程对近海潮汐水域水动力的影响
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作者 王逸飞 王艳红 +2 位作者 杨啸宇 缴健 丁磊 《人民珠江》 2025年第1期78-87,共10页
潮汐水域是指沿海地区受外海潮汐影响,存在周期性水位及流速变化的河道、湖泊等水体。水系连通工程是采取一系列人工或自然措施连通水系,在河道之间实现水力联系。本研究利用二维水动力数学模型,对龙江河水系连通工程建设前后龙江塘内... 潮汐水域是指沿海地区受外海潮汐影响,存在周期性水位及流速变化的河道、湖泊等水体。水系连通工程是采取一系列人工或自然措施连通水系,在河道之间实现水力联系。本研究利用二维水动力数学模型,对龙江河水系连通工程建设前后龙江塘内水动力情况进行模拟。研究表明,工程前后大部分区域水体流速均小于2 cm/s,部分换水能力较差的区域水体流速小于0.5 cm/s,北湖区水动力条件明显弱于南湖区,旱季及雨季水动力整体相差不大。水体净通量在工程前后基本相似,但工程后水体交换总量远大于工程前。涨潮时刻湖区内及连接段工程后流速明显减小,而落潮时刻湖区内及连接段工程后流速则明显增加。由于工程本身无附加动力,因此工程仅对2个连通工程通道附近水域的水体动力有明显改善,故建议可在两水系连通通道增设泵站,或在部分改善效果较差的区域增设补水点等措施,增加局部水体流动性。 展开更多
关键词 潮汐水域 水系连通 二维水动力数学模型 水动力 水体净通量 水体交换总量
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基于分类梯度提升算法的推移质输沙率计算
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作者 王言昕 江雨润 +2 位作者 吴小康 罗铭 黄尔 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期39-42,121,共5页
计算宽级配推移质运动是河流泥沙学科的难点之一。为探寻分类梯度提升算法在预测推移质输沙率方面的效果,筛选了3 060组天然河道输沙数据,将其划分为单一流域和综合流域两组,以此获取算法在这两种情况下的预测结果,并利用3种传统公式进... 计算宽级配推移质运动是河流泥沙学科的难点之一。为探寻分类梯度提升算法在预测推移质输沙率方面的效果,筛选了3 060组天然河道输沙数据,将其划分为单一流域和综合流域两组,以此获取算法在这两种情况下的预测结果,并利用3种传统公式进行对比,最后对单点进行多次重复调参验证调参次数对于算法预测性能的影响。结果表明,分类梯度提升算法对单一流域的预测效果优于综合流域;增加训练集和测试集的划分次数能够减轻划分方式带来的影响;多次重复调参可提高算法的预测性能;分类梯度提升算法相较于传统输沙率公式效果更好。 展开更多
关键词 分类梯度提升算法 推移质输沙率 机器学习 野外数据
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