摘要:西藏高原独特的自然环境孕育了极具地域特色的古代蓄水灌溉系统,体现了当地先民适应高寒干旱、调节水资源时空分布不均的传统生态智慧。系统梳理了西藏古代蓄水灌溉系统的塘泊蓄水、截引伏流、河谷阶地引蓄结合、冰雪融水利用四大技术体系,深入剖析其中蕴含的“道法自然”“趋利避害”的生态治水智慧与“资源高效”的循环法则,以及依托社区共治与文化传承的可持续运行机制。古代治水智慧在当代具有重要价值,其“生态优先与系统平衡”理念可指导现代水利工程建设,“生态化与先进技术融合”技术路径可为生态水利提供创新方向,“社区参与与协同共治”制度设计有助于提升治理效能,“生态伦理与节水风尚”文化培育能够增强公众水资源保护意识。
摘要:为解决单垂线或单层流速推算断面平均流速代表性不足的问题,实现长江大通水文站流量的高精度在线监测,提出了一种组合垂线模型。基于2022~2024年共95个实测流速数据(覆盖高、中、低水位级),分析了断面的稳定性,筛选出V-ADCP起点距650 m和1300 m两条代表性垂线,并结合H-ADCP测得的表层流速,构建了7种单变量与多变量回归模型。通过相关性分析、误差检验及三项统计检验对各方案进行评价与优选。结果表明:组合垂线模型(起点距650 m+1300 m)测量效果最优,率定期决定系数 R2 达0.99,标准差3.0%,随机不确定度6.5%,系统误差0.2%。验证期各项指标也均满足水文规范要求,93%的在线流量相对偏差在5%以内。考虑H-ADCP测得的表层流速后,模型精度无明显提升。该组合垂线模型在大通水文站具有良好的适用性与稳定性,可为长江下游断面形态稳定、冲淤变化不大的水文站提供参考。
摘要:为延长泾河东庄水库以上流域的洪水预见期并保障施工期防洪安全,采用马斯京根演算、新安江模型及垂向混合产流模型,构建了景村至东庄水库单站洪水预报方案,以及泾川+庆阳—杨家坪+雨落坪—景村—东庄水库坝址河系洪水预报方案,并利用1966~2022年水文资料进行率定与检验,选取2023~2025年3场实测洪水进行应用验证。结果表明:单站及河系洪水预报方案综合评定等级均达到乙等,满足水文规范要求。在单站与河系洪水预报方案中,马斯京根演算与垂向混合产流模型组合的预报效果整体优于马斯京根演算与新安江模型的组合,主要体现在洪峰相对误差和确定性系数方面。与单站洪水方案相比,河系洪水预报方案的精度略有下降,但预见期可延长8~16 h。
摘要:为揭示湖北省水资源禀赋、利用效率与管理挑战,支撑区域水资源精细化管控与可持续发展,基于2010~2024年《湖北省水资源公报》及水文监测数据,采用描述性统计、线性回归及Moran's I空间自相关等方法,分析水资源时空分布特征、利用效率演变趋势及核心制约因素,结合区域发展与政策背景提出协同对策。结果表明:湖北省年均水资源总量年际波动大,呈“北旱南丰”稳定格局,且存在农业用水效率滞后、工业重复利用率偏低、生活用水漏损突出等问题。为此,从“优化配置、效率提升、生态治理、数字赋能”层面提出协同策略,含跨流域调水、数字孪生流域建设等措施。研究成果可为湖北省水资源调控与可持续利用提供参考。
摘要:系统揭示水资源利用与经济增长的脱钩关系时空演变规律,对于区域水资源管理与经济政策方案制定具有重要意义。利用水生态足迹模型计算了鄱阳湖流域所在城市的人均水生态足迹与生态承载力,并采用Tapio脱钩模型定量评估了水资源利用与经济增长之间的协调性。结果表明:研究期内,农业用水对研究区水生态足迹的贡献最大,宜春市人均水生态足迹大于其他地区;万元GDP水生态足迹的空间分布差异较大,平均最大值(宜春市)是平均最小值(南昌市)的3.23倍,而在时间尺度上,整体均呈动态下降态势,表明各市水资源利用率在不断提高;鄱阳湖流域及各市的水资源利用与经济发展之间的关系大多数年份表征为强、弱脱钩状态。相比之下,南昌市、鹰潭市及赣州市的水资源利用与经济发展之间的脱钩状况更显著。研究区以及各市水资源能够满足社会正常运转以及经济发展的需求。但经济体制的更新以及经济增长方式的转变,对水资源供给提出更高的要求,各市应以绿色发展为核心,通过建立健全农业水价形成机制、加强水资源优化配置管理、完善各类用水定额等措施,保障水资源利用可持续发展。
摘要:受2024年湖南省“6·16”暴雨过程持续作用影响,滴水岩水库出现超正常蓄水位、下游二级坝坡中部突现大面积散浸并伴有8处集中渗漏点和拉裂缝等险情。为制定出有效的应急抢险方案,迅速控制并解除大坝险情,依据大坝险情现状和实测的大坝岩土体物性参数,利用有限元模型对应急抢险初步方案实施前后的大坝稳定性进行模拟计算,分析了大坝险情持续发展内因,提出了下游坡脚增设压脚导渗体+加密加深导渗沟+加密导渗井内排水孔的优化方案。结果表明:在3种状态下(险情发现时、应急抢险初步方案实施后和优化方案实施后),大坝稳定性计算值与现场实际情况总体较为相符;综合应急抢险初步方案总体合理,大坝险情得到了一定缓解,但依然处于缓慢发展中;优化方案实施后,大坝渗透和抗滑失稳风险完全解除,险情得到有效控制。研究成果可为汛期出险堤坝应急处置措施优化提供借鉴。
摘要:为全面评估南京新济洲河段多阶段整治工程的河势稳定、防洪安全及生态修复成效,研判现存风险,以支撑工程长效运行,采用历史工程调查、水下地形长期监测、分流比动态统计、河势演变追踪等方法,结合崩岸险情实地调查,开展综合治理效果分析。结果表明:河道整治工程实施后成效显著,河段河势总体稳定,左右汊分流比得到有效调控,湿地生物多样性明显恢复,生态功能大幅增强。为保障工程长效运行,建议加强河段巡查与水下地形监测,持续评估工程的长期影响;同时,加速开展上游马鞍山河段整治,遏制小黄洲左汊分流比增长趋势,通过上下游协同治理进一步稳固新济洲河段河势与防洪安全。
摘要:水闸下游的消能防冲设计方案对水利工程自身及下游河段建筑物的总体安全稳定至关重要。为解决复杂边界条件下热带雨林山区河谷水利工程的结构防冲问题,提高消能设计方案可靠度,以秘鲁圣加旺Ⅲ水电站工程为例,采用理论计算与物理模型试验相结合的方法,对泄洪冲沙闸下游消能防冲设计方案进行深入研究。在可研设计成果的基础上进一步提出了具体的消能防冲优化设计方案。结果表明:通过采用肋条加糙和分层分区防护方案,可有效解决陡坡河道高速水流带来的消能冲刷问题,研究成果可为类似消能防冲设计工程提供参考。
摘要:为了系统研究沥青混凝土心墙土石坝施工期变形特征,以新疆库尔干水利枢纽工程沥青混凝土心墙为研究对象,基于心墙及坝体变形监测成果,从多个角度评价坝体的填筑质量空间分布情况,以及沥青混凝土心墙的施工质量、应力变形特征和工作性态。结果表明:①坝体内部沉降位移受分层填筑施工影响,施工期坝体分层填筑沉降变形沿高程分布规律为距坝顶约1/2坝高的区域工后沉降最大,距坝顶约1/3坝高的区域累积沉降最大,符合土石坝一般变形规律。②心墙挠度变化主要受坝体上下游填筑进度、心墙温度变化及施工机械压实方式等因素影响;心墙与过渡料错动位移变化规律为前期先增大,中期短时间内减小,后期持续增大,这与沥青混凝土的黏弹塑性变形特征、温度变化及过渡料的固结特征密切相关。③心墙与基座接触面错动位移主要受坝体不均匀沉降、接触面的力学强度参数和心墙温度变化等因素影响;心墙填筑时沥青混凝土的温度直接影响心墙变形特征及工作性态。
摘要: 拱架截面压弯承载力是评价拱架结构安全性的重要判据, 然而复杂拱架截面的压弯承载力难以通过简便计算获取, 有待研究相关新算法。基于塑性屈服状态下应力分布, 以中性轴划分受压区与受拉区等条件, 推导了以材料强度和截面拉压区几何参数表征的拱架截面压弯屈服内力, 采用 CAD 绘制拱架截面并快速获取几何参数, 形成了复杂拱架截面压弯承载力的简便计算方法(简称为画图法)。采用画图法和公式法计算了 4 种不同拱架截面的压弯承载力。结果表明: 对于拱架截面的轴心受压承载力和纯弯承载力, 画图法和公式法计算结果相对差异不超过 5%, 两种方法所得拱架截面无量纲承载力曲线基本吻合; 画图法可用于材料不一、形状不规则的复杂拱架截面, 对复杂拱架压弯承载力的计算准确度较高。研究成果可为隧洞工程复杂拱架设计提供参考。
摘要:为揭示动水条件下裂隙岩体注浆扩散的复杂机理,解决当前注浆设计精准性与可靠性不足的难题,从而为复杂水文地质环境中的工程防渗提供理论支撑,系统综述了该领域的研究现状。重点分析了渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆和裂隙注浆等理论模型的研究进展及其工程应用,并综合评述了数值模拟与实验研究的相关成果。结果表明:浆液流变特性、裂隙粗糙度、动水流速和注浆压力是影响浆液扩散行为的主要因素;现有研究多基于简化裂隙模型,对复杂裂隙网络及多场耦合条件下的注浆过程认识不足;数值模拟与实验虽已取得一定进展,但模型的真实性与预测精度仍有待提升。未来应注重材料-机理-工艺的协同创新,发展离散裂隙网络模型与多物理场耦合方法,推动注浆技术从经验性实践向科学化、智能化方向发展,从而为高水头、高渗压条件下的工程防渗提供可靠的技术保障。
摘要:为加强对库坝的游憩利用,发挥其复合功能,有必要对库坝游憩研究进行梳理,以 Web of Science 数据为基础,通过文献计量法,对 1975 ~ 2024 年 386 篇英文期刊文献进行分析。结果表明:① 文献数量呈现整体波动增长明显的趋势,研究历程分为萌芽(2000 年前)、发展(2000 ~ 2012 年)、深化(2012 年后)3 个阶段,研究主题从库坝游憩的基础认知向多学科发展;② 研究主要内容集中在库坝游憩价值、游憩体验、游憩影响及游憩管理 4 个方面,体现库坝游憩利用阶段性差异。③ 当前中国库坝游憩利用水平偏低,需要认识到库坝多功能利用中的游憩价值,可在法律赋权、体系协同、资金保障 3 个方面采取措施。研究成果可为提高中国库坝多功能利用和推进库坝游憩科学利用提供参考。
摘要:为保障鄂北地区水资源配置工程供水安全及近50万居民饮用水水质,以湖北省随州市封江口水库饮水水水源地为研究对象,通过分析2018~2021年历史水质数据与2023~2024年补充监测数据,结合源强系数法及等标污染负荷法,系统研究了库区面源污染现状、污染物入库量及负荷贡献特征。结果表明:库区水质总体介于Ⅱ~Ⅲ类,支流水质普遍劣于干流入库水质(丰水期COD超标最为突出);封江口河是主要污染输入支流,TP、TN、COD及NH 3-N入库量占流域总负荷的58.99%以上;农业种植是首要污染源(等标污染负荷比67.90%),其次为农村生活(27.67%)和畜禽养殖(4.42%);沙河店村、泽民村、天河口居委会为两大流域污染负荷核心贡献单元。基于污染溯源结果,从源头减量、意识提升、政府监管方面提出针对性治理措施,为南方山区饮用水水源地面源污染防控提供技术支撑与典型案例。
摘要:为探究喀斯特地区不同生境根土复合体崩解过程及其内在联系,选取了贵州省基于白云岩的3种不同生境类型(高倾生境、中倾生境、低倾生境)根土复合体作为研究对象,采取野外调查与室内试验相结合的方法,对不同生境类型的根土复合体开展土壤崩解特性研究。结果表明:喀斯特生境类型不同土壤层次、不同孔径、不同时间土壤崩解土重及崩解系数差异显著;上层土壤崩解在小孔径下存在分异,在大孔径下崩解特征表现趋同,高倾生境类型的土壤抗蚀性均高于中倾生境类型土壤;下层土壤崩解分异明显,小孔径条件下,高倾生境类型的土壤抗蚀性高于中倾生境类型,大孔径条件下,中倾生境类型的土壤抗蚀性反而更强。研究成果可为喀斯特地区的石漠化治理及水土保持措施提供参考。
摘要:为维持河湖生态功能完整性、提升水生态系统质量,系统梳理当前中国河湖生态环境面临的主要问题,如湿地萎缩、水域岸线被侵占、地下水超采及水土流失等,并针对不同区域问题采取保障河湖生态流量、实施生态保护治理等差异化治理措施。同时,研究提出坚持绿色发展观、深化河湖长制、推进美丽河湖建设与智慧监管系统建设是提升治理效能的重要路径。研究成果可为持续推进复苏河湖生态环境、完善河湖治理体系、实现人与自然和谐共生提供参考。
摘要:为解决传统移民大农业安置模式就业转型、土地资源约束等问题,保障水利工程移民长远生计,需创新移民养老保险安置模式。基于马斯洛需求层次理论、生命周期假说、可持续生计框架等理论依据,结合政策要求与现实需求,明确移民养老保险安置的核心内涵。以浙江诸暨永宁水库、江苏太湖流域水环境综合治理工程为例,验证移民养老保险安置模式在破解传统安置难题、保障移民生计的可行性与优势,构建全过程实践路径体系,提出强化政策顶层设计、健全资金筹措机制、加强制度协同衔接等针对性政策建议。研究成果可为完善水利工程移民安置体系、保障移民长远生计提供理论支撑和实践参考。
摘要:为评估 SL/T 290-2024《水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范》(简称“新标准”)对移民安置综合勘测设计费计列方式的影响,以《水利工程设计概(估)算编制规定》(水总[2014]429号)(简称“旧标准”)为参照,系统对比二者在移民安置综合勘测设计费费用构成、计费基数、取费费率等方面的差异,结合下游山水库灌区、武湖蓄滞洪区等典型工程案例进行定量分析,并提出标准实施过程中的问题与优化建议。结果表明:“新标准”更适应项目特点及实际工作需要,执行“新标准”后综合勘测设计费总体下降3.83%~46.77%,灌区项目及补偿单价高、费用大的项目降幅更为显著;在影响综合勘测设计费的因素中,限价机制的作用最为显著,费用普遍降低1.07%~57.10%;其次因为计费项重组因素,其中3个项目因计费基数项归类调整下降6.39%~18.40%;费率调整使水库工程费用提高10.69%,其他工程则下降8.38%~11.29%;新增“移民安置数字孪生业务应用建设费”对各类工程综合勘测设计费有小幅拉动作用,增幅0.03%~0.32%。研究成果可为行业实践、后续标准修订完善提供参考。
摘要:针对当前水利水电工程征地移民管理中普遍存在的数据碎片化、移民政策执行偏差、信息化系统开发维护周期长、成本高等问题,提出了一种基于云计算的多租户、快速交付型移民云平台架构。该架构通过构建“互联网+移民”的创新服务模式,提供安全、便捷且低成本的服务,为行业移民信息化云服务模式提供了全新解决方案。结果表明:平台应用后,开发交付周期与非结构性调整周期分别缩短了66.67%和53.33%;资金测算准确率提升了18.77%,平均单户耗时与政策调整响应时间分别降低了99.2%和98.9%。该平台为大水电、抽水蓄能及环保工程的移民数字化管理提供了可复用的云服务方案,也为移民数字生态的培育筑牢了技术根基。
摘要:知识图谱可通过结构化形式表示水利实体及其复杂关系,为工程管理与风险决策提供了新的解决方案。阐述了水利工程知识图谱的构建过程,总结了所涉及的知识抽取、知识融合、知识存储三大关键技术。分析了知识图谱在水利工程领域的应用现状,重点介绍了智能问答系统和个性推荐系统应用场景,并归纳了知识图谱和大语言模型二者协同共生模式下的技术与研究进展。未来应重点围绕实时动态知识图谱构建、多模态融合推理、可信可解释决策及知识图谱与大语言模型协同增强等方向开展深入研究。
摘要:由于高原山区山高谷深、地势陡峭、河道宽度相对狭窄,河流比降大、水流流速快,使得高原山区高精度地理空间数据采集、处理、存储和展示存在困难。为实现洪水风险分析计算、精细化数字场景构建和洪水风险动态模拟,研究构建高精度流域地理空间数据。以云南省重要防洪保护区大盈江流域盈江县城段为研究区域,提出了考虑洪水风险的高原山区流域地理空间数据构建的关键技术和方法,开展河道断面、高精度地形地貌、倾斜摄影影像、激光点云、工程或建筑物等数据采集,进行多源异构数据精度控制与融合处理、地理空间数据轻量化处理、数字场景精细化构建,建成支撑洪水风险动态推演的流域地理空间数据。结果表明:流域地理空间数据精度达到规范要求,数据空间融合一致,数据轻量化效果明显,洪水分析模型计算结果精度高,洪水动态演进效果逼真。研究成果为实现实时动态洪水风险数字孪生奠定了重要基础。
以化石能源为主体的能源消费结构引发了资源约束、环境污染和气候变化等问题,推动能源系统低碳转型已成为全球共识。随着“双碳”目标的提出,中国加快建设以新能源为主体的新型电力系统,水电、风电和光伏等可再生能源规模化开发成为能源结构转型的重要途径。然而,风、光资源具有随机性和波动性,大规模并网对电力系统安全运行和新能源消纳提出了挑战;同时,清洁能源基地在市场交易定价和多主体利益协调方面仍缺乏有效机制
美国佛罗里达州投资1.918亿美元扩建污水处理设施 近日,美国佛罗里达州207号州际公路水资源再生设施项目正式投用。项目由该州圣约翰斯(St. Johns)县公用事业部负责。为了扩大再生水利用、扩建污水处理设施并保护区域水资源,当地政府共投入1.918亿美元开展相关项目建设。207州际公路水资源再生项目为其中之一,工程内容包括新建一座水资源再生设施、两座泵站,以及长约24 km的污水和再生水输送
气候变化对美国城市居民用水承受能力的影响研究 受气候变化影响,全球水资源压力加剧,需要大幅增加水利设施投入以保障供水。为给水利基础设施提供资金支持,水务机构通常采取提价措施,加重低收入家庭的用水负担。由此对居民水费承受能力产生的影响与机构成本以及费率结构、融资方式、气候条件与居民用水需求间的关系有关。为此,研究构建了城市尺度的模型框架,将气候情景、水务机构的应对策略与用水居民需求相耦合,以美