多时空尺度下武汉市景观格局与地表水质的关系

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作者 孙祖佑 陶士勇 +1 位作者 林丽芳 徐晶 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期7-16,24,共11页

研究不同时空尺度下的景观格局对城市河流水质的影响,对流域的生态环境保护具有重要意义。以湖北省武汉市范围内的长江流域水系为研究对象,基于2021年全年7个监测断面pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮... 研究不同时空尺度下的景观格局对城市河流水质的影响,对流域的生态环境保护具有重要意义。以湖北省武汉市范围内的长江流域水系为研究对象,基于2021年全年7个监测断面pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)的统计结果,采用GlobeLand30数据集提取水质监测断面200、500、1 000、1 500、2 000 m共5种圆形缓冲区的土地利用情况,利用冗余分析方法将景观格局指数与水质数据相结合,研究不同时空尺度下武汉市景观格局与地表水质的关系。结果表明:(1)土地利用组成在湿季和干季时均以200 m缓冲区对各水质指标的解释率最大,分别为84.1%和97.2%。景观格局指数的解释率在湿季的200 m缓冲区和干季的500 m缓冲区最大,分别为90.9%和88.2%;(2)不同时空尺度下土地利用组成和景观格局指数影响水质指标的主要解释变量存在差异,对于土地利用组成,湿季时在较小的空间尺度下水域、草地贡献率较高,较大的空间尺度下建设用地贡献率较高,而干季时林地为主要解释变量。对于景观格局指数,在多数情况下斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)和香浓多样性指数(SHDI)对于解释水质指标的贡献率最高;(3)在多数情景下,研究区域中耕地、草地和PD、景观形状指数(LSI)及SHDI与COD_(Mn)和NH_(3)-N具有较大的正相关关系,林地、未利用地及LPI与DO呈正相关,水域与COD_(Mn)、NH_(3)-N、TP等指标负相关,而建设用地仅在200 m缓冲区与污染性水质指标存在明显正相关关系。因此,重点防控200 m缓冲区内污染物的排放,强化耕地、林地、建设用地等管理,以及优化城市景观空间格局等措施对于武汉市城市水系污染治理具有重要意义。 展开更多

关键词 土地利用 尺度效应 水质 冗余分析 武汉市

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城市水系统关联模型研究 被引量：8

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作者 张翔 廖辰旸 +3 位作者 韦芳良 刘玥 余樯 肖宜 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期14-19,27,共7页

为了理清城市水系统中多因素间的复杂关系,对系统解决城市水问题提供帮助,基于水系统理论与城市水系统模拟相关研究,提出了城市水系统中水-经济社会-生态环境各因素之间相互作用和反馈的关联模型理论框架,建立了城市水系统演变过程中由... 为了理清城市水系统中多因素间的复杂关系,对系统解决城市水问题提供帮助,基于水系统理论与城市水系统模拟相关研究,提出了城市水系统中水-经济社会-生态环境各因素之间相互作用和反馈的关联模型理论框架,建立了城市水系统演变过程中由针对经济发展的正反馈回路和针对可持续性的负反馈回路共同控制的新模式,构建了模拟城市水-经济社会-生态环境内在联系的城市水系统关联模型。以武汉市为例,应用建立的城市水系统关联模型,采用2001—2017年的历史统计数据,建立了武汉市城市水-经济社会-生态环境各要素之间互馈作用的模拟模型,预测了武汉市的城市发展轨迹,并与武汉市2030年的远期规划进行比较,验证了模型的有效性,表明城市水系统模型能够揭示城市水-经济社会-生态环境多要素的耦合驱动机制,体现了节水技术与绿色发展相关政策两大因子导向下的生态环境、经济社会协同发展的良好预期。 展开更多

关键词 城市水系统关联模型 城市水问题 水系统理论 耦合机制 武汉

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基于多源降雨数据的中游城市群极端降雨特征和风险分析

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作者 龚莉 张翔 +1 位作者 罗蔚 陶士勇 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期83-90,共8页

长江中游城市群是位于我国中部的特大型城市群,在经济社会发展中发挥着重要作用。为探究变化环境下中游城市群的降雨特征和风险,对CMFD、MSWEP和CN05.1这3种降雨数据在中游城市群的适用性进行了评估,选择中国区域地面气象要素驱动数据集... 长江中游城市群是位于我国中部的特大型城市群,在经济社会发展中发挥着重要作用。为探究变化环境下中游城市群的降雨特征和风险,对CMFD、MSWEP和CN05.1这3种降雨数据在中游城市群的适用性进行了评估,选择中国区域地面气象要素驱动数据集CMFD进行降雨特征分析,同时考虑强降雨量、暴雨日数、高程、坡度、人口、土地利用对区域城市化快速发展前后暴雨灾害风险进行分析。结果表明:包括省会城市在内的高度城市化区域在过去的40 a短历时暴雨发生频率和强度增加,城市群南部强降雨量、暴雨日数存在显著增长趋势,包括江西省新余、抚州、南昌、九江等区域;随着城市化的进程,人口向中心城市聚焦,中高暴雨风险区域增加,环鄱阳湖都市圈中高风险区占比明显增加。为应对区域暴雨风险,需集成多学科多部门城市监测数据,推进高精度多尺度监测-预报-预警系统研发与应用,加强城市化对局地气候和极端降雨影响的机理研究,协调灰-绿-蓝措施以增强城市气候适应性和韧性。 展开更多

关键词 城市化 极端降雨特征 风险分析 中游城市群 CMFD

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气候变化对湖北省未来水资源量变化趋势的影响 被引量：3

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作者 余樯 张翔 +1 位作者 柯航 佘敦先 《水电能源科学》 北大核心 2020年第9期36-38,47,共4页

为研究湖北省未来水资源量变化趋势,采用全球气候模式未来降雨数据,导入时变增益模型模拟湖北省未来水资源量。结合全国第三次水资源调查评价,应用1957~2016年湖北省实测降雨、径流数据,对时变增益模型进行率定、验证。并选用BCC-CSM1-1... 为研究湖北省未来水资源量变化趋势,采用全球气候模式未来降雨数据,导入时变增益模型模拟湖北省未来水资源量。结合全国第三次水资源调查评价,应用1957~2016年湖北省实测降雨、径流数据,对时变增益模型进行率定、验证。并选用BCC-CSM1-1、BNU-ESM、FGOALS-g2三种全球气候模式,选取RCP2.6与RCP8.5两种典型浓度路径下的降雨数据,作为时变增益模型的输入。结果表明,三种气候模式下2050~2089年湖北省水资源量相对于2020~2049年总体呈上升趋势,BCC-CSM1-1、BNU-ESM气候模式下RCP8.5浓度路径下的湖北省水资源量总体上低于RCP2.6浓度路径,FGOALS-g2气候模式则相反。 展开更多

关键词 气候模式 时变增益模型 典型浓度路径 水资源量

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南水北调中线调水后汉江中下游水资源配置的稳健博弈研究

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作者 韩琦 付湘 +1 位作者 张翔 赵小丹 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期193-199,共7页

针对南水北调中线工程运行以来汉江中下游径流量大幅减少,水资源供需矛盾突出的问题,基于水资源配置空间均衡准则,以生活、工业、农业3个用水部门水量分配满意度最大为目标函数,建立了水资源配置稳健博弈模型,分析了中线工程调水前后各... 针对南水北调中线工程运行以来汉江中下游径流量大幅减少,水资源供需矛盾突出的问题,基于水资源配置空间均衡准则,以生活、工业、农业3个用水部门水量分配满意度最大为目标函数,建立了水资源配置稳健博弈模型,分析了中线工程调水前后各主体水量分配满意度变化,并将稳健博弈模型与多目标优化模型的结果进行了对比。结果表明:在不确定性条件下,稳健博弈模型通过降低目标值来提高可靠性,得到的稳健均衡解劣于纳什均衡解;南水北调中线工程调水后,用水部门整体水量分配满意度下降幅度为9.4%,生活、工业、农业用水部门满意度分别下降4.9%、10.4%、12.9%;需水量最大的农业用水部门水量分配满意度目标值对稳健参数的变化最为敏感。 展开更多

关键词 水资源配置 稳健博弈优化 南水北调中线工程 汉江中下游

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长江中游城市群水资源绿色效率测度与影响因素分析 被引量：4

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作者 肖宜 慈晓虎 +2 位作者 杨冰 张利平 夏军 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第9期8-16,共9页

推动长江经济带高质量发展是关系国家发展的重大战略,提升城市群水资源绿色效率是保障生态优先绿色发展的基础性问题。在传统水资源利用效率研究中引入“绿色发展”概念,构建了水资源绿色效率评价指标方法体系,通过利用超效率EBM-DEA模... 推动长江经济带高质量发展是关系国家发展的重大战略,提升城市群水资源绿色效率是保障生态优先绿色发展的基础性问题。在传统水资源利用效率研究中引入“绿色发展”概念,构建了水资源绿色效率评价指标方法体系,通过利用超效率EBM-DEA模型和面板Tobit模型对长江中游城市群水资源绿色效率进行了测算和影响因素分析。结果表明:(1)水资源经济效率受GDP变化影响较大,水资源环境效率和绿色效率的测度结果更符合实际情况;2009—2020年间,通过各城市圈对比发现,武汉城市圈的水资源绿色效率始终高于环鄱阳湖城市群与环长株潭城市群。(2)经济水平发达的城市水资源利用效率也高;长江中游城市群水资源充沛地区用水效率略低于水资源贫乏地区;高速的城镇化发展对水资源绿色效率具有抑制作用,因此长江中游城市群需坚持走绿色、新型的城镇化发展道路。 展开更多

关键词 水资源绿色效率 长江中游城市群 超效率EBM-DEA模型 TOBIT模型

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超深埋隧洞防渗排水措施与衬砌外水压力分布规律 被引量：1

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作者 苏凯 杨逢杰 +1 位作者 年夫喜 朱洪泽 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2222-2235,共14页

高外水压力是制约超深埋水工隧洞建设的关键性难题之一,以排水孔为中心的综合堵排措施是降低外水压力的主要举措。为克服传统排水孔实体单元法整体网格划分难度大和计算效率较低的问题,首先,基于ABAQUS平台开发了两节点排水孔线单元模型... 高外水压力是制约超深埋水工隧洞建设的关键性难题之一,以排水孔为中心的综合堵排措施是降低外水压力的主要举措。为克服传统排水孔实体单元法整体网格划分难度大和计算效率较低的问题,首先,基于ABAQUS平台开发了两节点排水孔线单元模型,并验证其在隧洞工程数值模拟分析中的正确性和有效性;其次,建立了考虑防渗排水措施的围岩-衬砌三维有限元模型,研究多种防渗排水措施下的隧洞渗流场及衬砌外水压力分布规律;最后,探讨了防渗灌浆圈与排水孔设计参数对外水压力分布的影响,提出了防渗灌浆圈与排水孔间隔布置的原则。研究结果表明:所开发的两节点排水孔线单元具有较高的精度,在排水孔数目繁多的模型中具有极高效率;排水孔数目越多、深度越大、排距越小,衬砌外水压力越低;排水孔能够有效降低衬砌的外水压力,而防渗灌浆圈降外压能力有限;在排水孔末端间隔一定厚度围岩后再施作防渗灌浆圈,可更有效发挥两者的降压作用。 展开更多

关键词 水工隧洞 混凝土衬砌 高外水压力 排水孔 防渗灌浆圈

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基于ParFlow.CLM的居民小区屋顶雨水断接水文效应研究

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作者 王瑶 王卫光 张翔 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第9期181-187,195,共8页

城市不透水面的快速扩张极大地改变了自然的水文循环过程,是造成城市内涝、河湖生态退化等城市水问题的主要原因之一。海绵城市建设及低影响开发利用源头海绵设施或城市绿地断接城市不透水面,减少不透水面的水文效应,是缓解城市水问题... 城市不透水面的快速扩张极大地改变了自然的水文循环过程,是造成城市内涝、河湖生态退化等城市水问题的主要原因之一。海绵城市建设及低影响开发利用源头海绵设施或城市绿地断接城市不透水面,减少不透水面的水文效应,是缓解城市水问题的重要措施。探究不透水面断接的水文效应对我国海绵城市建设具有重要意义。基于全分布式物理水文模型ParFlow.CLM,充分考虑城市地下构筑物,探究了不同土壤质地情景下西宁市某典型居民小区建筑屋顶断接在连续的降雨、蒸发过程中的水文效应。模拟结果显示,利用该居民小区自然绿地断接建筑屋顶能取得较好的径流控制效果:当土壤饱和导水率(K_(s))大于0.01m/h时,屋顶径流的年削减率能达到72.9%以上。屋顶断接在建筑物雨落管附近形成了集中入渗,增加了根区土壤湿度,且这一效应随着土壤渗透性的增加而增强。根区土壤湿度的增加进一步促进了绿地的蒸散发:与屋顶断接前相比,不同土壤质地情景下居民小区年蒸散发总量增加了6.2%~7.8%。另一方面,集中入渗在局部也形成了更深的湿润锋,使得更多下渗水量能够脱离植被根区的蒸散发作用,从而促进根区水分的深层渗漏。模拟结果表明,尽管该居民小区地下停车场限制了大部分区域的深层渗漏,当土壤K_(s)大于0.01m/h时,屋顶断接情景下的年深层渗漏总量仍能超过城市化前的水平。 展开更多

关键词 不透水面断接 海绵城市 低影响开发 ParFlow.CLM 城市地下构筑物

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植被和气象指数在湖北省干旱评估中的应用探讨 被引量：4

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作者 邹铠杰 景朝霞 +1 位作者 刘攀 程磊 《人民长江》 北大核心 2020年第7期20-25,45,共7页

近几十年来不断增加的极端干旱事件给湖北省的社会经济发展带来了重大损失,然而湖北省干旱监测评估的相关研究还很有限。基于VCI和SPEI指数评估了湖北省2001~2014年发生干旱条件的时空分布特征;并结合实地调查的干旱受灾面积年鉴数据,... 近几十年来不断增加的极端干旱事件给湖北省的社会经济发展带来了重大损失,然而湖北省干旱监测评估的相关研究还很有限。基于VCI和SPEI指数评估了湖北省2001~2014年发生干旱条件的时空分布特征;并结合实地调查的干旱受灾面积年鉴数据,对比分析了VCI和SPEI指数在年和季节尺度上对研究区域2001~2014年历史干旱评估结果的差异。研究结果表明:①时间上,湖北省发生年尺度全域性气象和植被干旱的频次小,分别为4次和1次,气象干旱的影响范围大于植被干旱;湖北省季节性气象干旱易发生于春季,而发生植被干旱的频率没有显著的季节差异,其中春、秋季发生气象干旱的频率比植被干旱高10%。②空间上,植被干旱主要出现在鄂北和鄂中南地区,而气象干旱则多发生在鄂南地区。③从与实际干旱受灾面积的关系上看,VCI比SPEI指数更加适合评价湖北省的实际干旱状况。 展开更多

关键词 干旱评估 VCI SPEI 干旱站次比 干旱频率 湖北省

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基于水-经济社会-生态环境协同演变的生态流量阈值适宜性研究 被引量：1

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作者 王钰 张翔 +3 位作者 闫少锋 刘浩源 邓梁堃 付湘 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期47-55,65,共10页

针对天门河-汉北河流域生活-生产-生态“三生”用水矛盾突出、水生态退化及经济社会发展受限等问题,基于水系统理论与系统动力学方法,构建“水-经济社会-生态环境”耦合模型,从系统层面研究河道内生态流量阈值的适宜性。应用情景模拟法... 针对天门河-汉北河流域生活-生产-生态“三生”用水矛盾突出、水生态退化及经济社会发展受限等问题,基于水系统理论与系统动力学方法,构建“水-经济社会-生态环境”耦合模型,从系统层面研究河道内生态流量阈值的适宜性。应用情景模拟法,考虑高效节水、再生水利用率提高等调控措施及未来天然来水的不确定性,设置9种情景模拟2022—2035年研究区高、中、低3种生态流量阈值下的水资源供需及经济社会发展态势。结果表明:高效节水和再生水利用率提高均有利于缓解因生态流量阈值增大而引起的区域水资源用户间的冲突问题;从“水-经济社会-生态环境”协调发展的角度分析,建议研究区丰水年(P=25%)生态流量阈值设置为年径流量的30%~50%,平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)生态流量阈值设置为年径流量的10%~30%;增大生态流量阈值的同时应采取提高水资源利用效率的调控措施。研究结果从“水-经济社会-生态环境”耦合系统的协同演化机制出发分析河流生态流量阈值的适宜性,为复杂水资源系统的优化运行与科学管理提供了理论基础。 展开更多

关键词 水系统 “水-经济社会-生态环境”耦合 生态流量阈值 适宜性 系统动力学

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海绵设施结构参数的敏感度分析与优化——以成都某住宅区域为例

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作者 刘洁 张翔 郭舟 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第9期160-164,共5页

在城市化与气候变化影响下,城市洪涝与水污染等城市水问题愈发严重,海绵城市作为新一代的雨洪管理理念,通过“源头消减,过程控制和末端治理”的方法协同控制径流,提高城市的环境适应性。现有研究多集中于对单一设施的径流控制效果研究,... 在城市化与气候变化影响下,城市洪涝与水污染等城市水问题愈发严重,海绵城市作为新一代的雨洪管理理念,通过“源头消减,过程控制和末端治理”的方法协同控制径流,提高城市的环境适应性。现有研究多集中于对单一设施的径流控制效果研究,而对多种设施的参数组合分析较少。为探讨多种海绵设施结构参数变化对径流控制效果的敏感性以及影响机理,研究选取成都市某典型住宅区为对象,开展了生物滞留池、绿色屋顶、透水铺装和植草沟等四种海绵设施结构参数的敏感性分析与优化,并在该区域构建了城市雨洪管理SWMM模型,结合参数优化结果以及SWMM模型,对不同降雨情景下的组合设施进行区域径流控制效果的模拟。结果表明:生物滞留池和绿色屋顶的种植层厚度和土壤孔隙度,透水铺装的蓄水层厚度与孔隙度,植草沟的曼宁系数和蓄水层深度是对径流敏感度最高的因子;降雨重现期越大,结构参数的影响越大,且绿色屋顶的种植土层厚度和孔隙度改变对径流系数影响最为显著;在优化结构参数后,布设海绵设施可以实现40.49%~65.67%的径流峰值削减率,以及10~20min的径流峰值延缓时间,其削减程度随着重现期的增大而减小。研究结果为海绵城市设施的结构和布局优化提供了理论依据和实践案例,有助于实现海绵城市建设的最优径流控制效果。 展开更多

关键词 海绵城市 结构参数 敏感性分析 城市内涝 径流控制

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城市雨洪管理措施布局与优化研究综述

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作者 刘洁 尚裕长 +1 位作者 张翔 桂海娇 《人民珠江》 2024年第10期1-14,共14页

城市雨洪管理是国际研究热点和前沿,也是中国城市绿色发展的重大需求。在此背景下,中国大力推进海绵城市建设,但仍面临着诸多挑战,其中雨洪管理措施的空间布局优化对提高海绵城市的建设效果具有重要意义。通过分析国内外相关文献,阐明... 城市雨洪管理是国际研究热点和前沿,也是中国城市绿色发展的重大需求。在此背景下,中国大力推进海绵城市建设,但仍面临着诸多挑战,其中雨洪管理措施的空间布局优化对提高海绵城市的建设效果具有重要意义。通过分析国内外相关文献,阐明了城市雨洪管理措施布局优化的相关定义与内容范畴,构建了雨洪管理措施布局优化问题前准备-模型算法-后评估-决策的全流程结构,系统地分析布局优化各步骤的相关信息,探究了当前该框架各部分的研究现状和差距,为实现更加科学的布局优化,提出了改进建议。基于前准备-模型算法-后评估-决策的全流程结构,开展城市雨洪管理措施空间布局优化,对促进中国海绵城市建设事业的发展具有重要的理论意义与实践价值。 展开更多

关键词 海绵城市 城市雨洪管理措施 布局优化

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快速城市化流域综合径流系数确定方法比较研究 被引量：8

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作者 殷书梅 龚莉 张翔 《人民长江》 北大核心 2022年第8期87-93,共7页

径流系数是表征流域的产水能力、反映自然地理因素对降水形成径流过程影响程度的重要参数。针对快速城市化背景下的海绵城市规划建设需求,为了寻求具有一定物理基础且较简捷快速的方法来确定区域产流,以武汉市后湖流域为研究对象,采用... 径流系数是表征流域的产水能力、反映自然地理因素对降水形成径流过程影响程度的重要参数。针对快速城市化背景下的海绵城市规划建设需求,为了寻求具有一定物理基础且较简捷快速的方法来确定区域产流,以武汉市后湖流域为研究对象,采用基于降雨径流试验的拟合函数、面积加权法和水量平衡法3种方法计算综合径流系数,并分析比较各个方法的优缺点。结果表明:①后湖流域3种方法计算的综合径流系数值分别为0.49,0.49和0.58;基于试验的拟合函数法计算简便,面积加权法各土地利用类型的径流系数取值主观性较大,水量平衡法具有水文学原理,适用于监测资料较充足区域。②降雨过程水量平衡法计算结果表明,前期影响雨量对场次径流系数有较大影响,在规划设计中应结合设计工况对应的成灾雨型、雨量、设计重现期等影响因素,优选水量平衡计算法。③当实测资料较为缺乏时,综合考虑排水规范中面积加权法和降雨径流试验方法可以快速得到区域综合径流系数的参考值。研究成果可为城市水资源利用和海绵城市建设提供参考。 展开更多

关键词 湖泊流域 综合径流系数 降雨径流试验 面积加权法 水量平衡法 快速城市化 海绵城市 后湖流域 武汉市

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长江流域上中下游基流演变规律及与降水量关联分析 被引量：6

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作者 黄珊珊 董前进 《水电能源科学》 北大核心 2022年第7期10-13,共4页

气候变化及频繁的人类活动给自然水循环过程带来强烈的扰动,使得径流的演变规律变得复杂,深入分析流域径流组分演变规律及归因辨识是合理利用与保护水资源的基础。基于长江流域三个代表性水文站点1952~2014年日径流数据及146个气象水文... 气候变化及频繁的人类活动给自然水循环过程带来强烈的扰动,使得径流的演变规律变得复杂,深入分析流域径流组分演变规律及归因辨识是合理利用与保护水资源的基础。基于长江流域三个代表性水文站点1952~2014年日径流数据及146个气象水文站点,采用L-H数字滤波法进行径流分割,获得基流序列及基流指数(BFI),分析了径流、基流及BFI的年、代、季演变规律,并绘制小波相干功率谱图以探求基流序列与面降水量之间的关联。结果表明,长江流域年径流、基流出现明显的下降趋势,BFI从21世纪开始呈现持续缓慢上升状态;基流与降水序列在8~18月尺度范围内存在密切相关,上游降水序列先于基流大约0.2个周期变化,中游和下游的降水序列与基流变化保持同步;上游至下游基流与降水之间的显著性程度降低,变化规律逐渐复杂。 展开更多

关键词 基流分割 L-H滤波分析 BFI指数 小波相干分析

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分层地基环境下海上风电大直径单桩基础水平承载特性分析 被引量：3

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作者 周茂强 苏浩然 +1 位作者 和庆冬 苏凯 《水力发电》 CAS 2022年第7期109-114,共6页

依托某海上风电项目,针对几种典型地层条件通过数值方法研究分层地基环境下单桩水平承载性能影响因素并进行参数敏感性分析。首先,在用钢量恒定情况下,桩径对单桩水平承载力影响最大,且这种影响随着桩径增大而显著增大;其次,随着埋深的... 依托某海上风电项目,针对几种典型地层条件通过数值方法研究分层地基环境下单桩水平承载性能影响因素并进行参数敏感性分析。首先,在用钢量恒定情况下,桩径对单桩水平承载力影响最大,且这种影响随着桩径增大而显著增大;其次,随着埋深的增大,水平承载力先增大而后趋于稳定;再次,桩周浅层土体弹模对桩基承载力亦影响较大,且桩径越大,其影响越明显且不能通过增加埋深来抵消。与均质地层相比,水平承载力在上劣下优地层中下降最为明显,在上优下劣及中夹差土地层中降幅较小。实际工程中除增大桩径或桩长,亦可对单桩周边浅层土体进行加固以提高水平承载性能。 展开更多

关键词 海上风电 单桩基础 快速建模 水平承载特性 参数敏感性分析 分层地基

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基于条件风险价值的灌区水质水量配置模型研究 被引量：1

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作者 王发强 付湘 +1 位作者 靳伟荣 谢亨旺 《人民长江》 北大核心 2023年第7期98-103,127,共7页

随着全社会用水需求不断增加,水资源利用冲突与矛盾加剧,水量与水质问题不容乐观。以赣抚平原灌区为例,在总结现有研究成果的基础上,引入条件风险价值理论,基于合作博弈建立水质水量配置模型,并从多个方面对模型效果进行了评估。结果表... 随着全社会用水需求不断增加,水资源利用冲突与矛盾加剧,水量与水质问题不容乐观。以赣抚平原灌区为例,在总结现有研究成果的基础上,引入条件风险价值理论,基于合作博弈建立水质水量配置模型,并从多个方面对模型效果进行了评估。结果表明:随着风险控制的置信水平提高,经济和社会效用升高,供水量增加,环境效用下降;随经济损失容忍度提高,经济和社会效用均降低,供水量降低,环境效用升高;考虑初始点的随机模型能够保证较多的总供水量、较高的经济效益和用水满足度;同时可在灌区的实际可供水量条件下,达到灌区缺水损失风险规避要求。研究可为水资源利用冲突管理提供参考。 展开更多

关键词 水资源配置 条件风险价值 合作博弈 不确定性 赣抚平原灌区

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灌区新旧输水渡槽协同防洪风险分析 被引量：1

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作者 刘开颜 付湘 +2 位作者 龚来红 谢亨旺 刘双郡 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第8期157-162,171,共7页

现有水利工程在运行多年的情况下面临结构老化、运行条件改变等问题,无法满足设计条件下的安全运行,引发了现有水利工程和续建新工程的协同调度问题。针对新旧水利工程的协同防洪调度问题,收集历史洪水数据,采用皮尔逊Ⅲ型分布和正态分... 现有水利工程在运行多年的情况下面临结构老化、运行条件改变等问题,无法满足设计条件下的安全运行,引发了现有水利工程和续建新工程的协同调度问题。针对新旧水利工程的协同防洪调度问题,收集历史洪水数据,采用皮尔逊Ⅲ型分布和正态分布分别拟合洪峰流量分布,运用蒙特卡罗方法随机选取大于现状设计流量的伪随机数作为设计洪水的洪峰流量,再利用“峰比”同倍比放大法设计15d洪水过程线。选取新旧工程各自的特征流量进行组合,以构成不同的运行工况,并计算在各种工况下新旧工程协同防洪的风险值。以江西省赣抚平原的岗前渡槽(旧渡槽)及其续建工程岗前倒虹吸(新渡槽)为研究对象,分析工程特点后选取旧渡槽的现状防洪安全最小运行流量、设计流量以及新渡槽的设计流量、加大流量作为该工程的特征流量。结果表明:基于P-Ⅲ分布的洪水风险计算结果比正态分布的结果偏高约40%,说明洪峰分布采取P-Ⅲ分布可以模拟更加不利的洪水条件。用P-Ⅲ分布拟合洪峰流量,新渡槽按设计标准运行时,旧渡槽的防洪风险率为23%;而旧渡槽按设计标准运行时,新渡槽的防洪风险率为8%,说明渡槽协同防洪时,旧渡槽面临的防洪风险更大。研究成果可为新旧水利工程协同防洪调度规则的制定提供参考。 展开更多

关键词 输水渡槽 蒙特卡罗法 随机模拟 防洪风险

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基于Win-TR55的小区域低影响开发水文效应评估 被引量：1

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作者 梁昌梅 张翔 +2 位作者 吴凤燕 刘路广 黄洁 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第10期89-95,共7页

随着社会经济的发展,城市化水平不断提高,改变了原始的下垫面条件,严重影响了水循环机制,由此引发一系列城市内涝、水环境污染等城市水问题。低影响开发(LID)能缓解城市化所引起的雨洪放大效应,而LID措施设计的一个关键性问题就是探究... 随着社会经济的发展,城市化水平不断提高,改变了原始的下垫面条件,严重影响了水循环机制,由此引发一系列城市内涝、水环境污染等城市水问题。低影响开发(LID)能缓解城市化所引起的雨洪放大效应,而LID措施设计的一个关键性问题就是探究下垫面变化对洪水过程的影响。通过对比城市雨洪模型,选取Win-TR55模型,其为小流域设计洪水模型,该模型的产流核心为SCS-CN径流曲线模型,其突出的特点是计算过程简单、所需要的参数较少,并综合考虑了流域降水、下垫面类型等因素变化与径流之间的关系。基于上述模型分析了武汉市九龙生态公园的下垫面在现状、传统开发以及低影响开发条件下,模拟了不同重现期下的设计洪水过程,根据洪量、洪峰以及淹没范围的变化评估了低影响开发的水文效应。结果表明:(1)在3种开发模式下,传统开发下的CN值最大,低影响开发条件下的CN值最小;表明在低影响开发模式下,改变了下垫面类型,增加了调蓄容积,相应的CN值减小,产流量也减小。(2)在低影响开发条件下,一年一遇、五年一遇、十年一遇以及五十年一遇的洪量的削减率可达到:96.74%、81.58%、73.46%、61.13%,对于洪峰的削减率可达到:94.14%、70.63%、60.64%、45.42%。(3)设计淹没范围的削减率可达到:74.35%、63.60%、51.14%、6.83%;从模拟的结果可以看出,随着雨强增加,低影响开发的雨洪控制效果逐渐变弱。研究成果可为区域LID设施的设计提供水文依据。 展开更多

关键词 低影响开发 Win-TR55 水文效应 削减率 淹没范围

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将军庙水库混凝土面板砂砾坝静力特性分析 被引量：4

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作者 徐向东 苏凯 陈怡菡 《水电与新能源》 2021年第4期1-7,59,共8页

基于将军庙枢纽工程的整体规划与布置、混凝土面板砂砾石坝坝基处理措施、筑坝材料特性等,建立了混凝土面板砂砾石坝的三维数值计算模型,通过计算分析竣工期和蓄水期坝体的受力变形、面板变形与接缝的张开等情况,表明坝体与面板等受力... 基于将军庙枢纽工程的整体规划与布置、混凝土面板砂砾石坝坝基处理措施、筑坝材料特性等,建立了混凝土面板砂砾石坝的三维数值计算模型,通过计算分析竣工期和蓄水期坝体的受力变形、面板变形与接缝的张开等情况,表明坝体与面板等受力变形均在安全范围内,工程初步设计方案可行。 展开更多

关键词 面板堆石坝 将军庙水库 砂砾石 静力特性

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穿越岩溶地区隧洞施工开挖防渗措施研究

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作者 苏凯 杨逢杰 +1 位作者 龚睿 朱洪泽 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第5期215-220,225,共7页

穿越岩溶地区隧洞在施工开挖期极易遭遇涌水突泥现象,如何选择合适的防渗措施减少隧洞渗流量一直是热点问题。依托某引调水工程,建立岩溶地区复杂地层三维有限元模型,重点考虑洞顶回填混凝土、洞周注浆圈、混凝土防渗墙3种防渗措施,研... 穿越岩溶地区隧洞在施工开挖期极易遭遇涌水突泥现象,如何选择合适的防渗措施减少隧洞渗流量一直是热点问题。依托某引调水工程,建立岩溶地区复杂地层三维有限元模型,重点考虑洞顶回填混凝土、洞周注浆圈、混凝土防渗墙3种防渗措施,研究了隧洞开挖过程中孔隙水压力及隧洞渗流量的变化规律,分析了防渗墙和注浆圈渗透系数对渗流特征的影响。结果表明:在本工程中,混凝土防渗墙对隧洞孔隙水压力分布的影响非常大,防渗墙之间水位降低程度明显,而洞周注浆圈对隧洞渗流量的影响最大,施工时要保证注浆圈的质量;孔隙水压力随着与隧洞中心水平距离增加而增加,随着与隧洞中心竖直距离增加呈现先增大后减小的变化趋势;随着注浆圈或防渗墙渗透系数增加,注浆圈或防渗墙区域内的孔压增长速率逐渐降低,隧洞渗流量不断增大。 展开更多

关键词 岩溶地区 水工隧洞 施工开挖 混凝土防渗墙 注浆圈

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