检索结果-内蒙古大学图书馆

灌溉排水学报 2024年第10期43卷 21-29页

作者：王凤静王净魏征蔡甲冰张宝忠韩聪颖中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 国家节水灌溉北京工程技术研究中心北京100048 内蒙古河套灌区水利发展中心内蒙古巴彦淖尔015000

目前关于附加阻尼(kB^(-1))的研究中,任何一种参数化方案都不适用于所有植被结构类型的下垫面,因此对于生长过程中结构差异显著的植被需要分阶段研究。[目的]本文旨在分析夏玉米4个生育期kB-1的日变化和月变化规律,探究各个生育期kB^(-1... 详细信息

目前关于附加阻尼(kB^(-1))的研究中,任何一种参数化方案都不适用于所有植被结构类型的下垫面,因此对于生长过程中结构差异显著的植被需要分阶段研究。[目的]本文旨在分析夏玉米4个生育期kB-1的日变化和月变化规律,探究各个生育期kB^(-1)最佳参数化方案。[方法]基于2012年6-9月US-Tw2站点的通量、气象数据以及MODIS数据,利用莫宁奥布霍夫相似理论推算kB^(-1),并将9种参数化方案在苗期、拔节期、穗期、成熟期估算的kB^(-1)和感热通量与观测值进行对比。[结果]4个生育期中的kB^(-1)均呈早晚小、中午大的日变化规律,且其月均值也随着粗糙度的增大呈递增趋势。对比9种参数化方案得出,苗期最接近kB^(-1)观测值的方案为K07,拔节期、穗期和成熟期为K89,均方根误差(RMSE)分别为1.34、2.41、2.79、1.55;苗期、拔节期、穗期、成熟期最接近感热通量观测值的方案分别为K07、S58、S01、K89,均方根误差(RMSE)分别为33.39、46.98、65.97、36.46 W/m^(2)。[结论]生育前期粗糙度雷诺数(Re*)的参数化方案更接近观测值,而在生育后期考虑植被结构、地气温差(Ts-Ta)的参数化方案更为准确。苗期、拔节期、穗期、成熟期估算感热通量的最佳参数化方案分别为K07、S58、S01、K89。

关键词： kB^(-1) 参数化方案感热通量生育期玉米

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高压富水地层水工隧洞新型堵汇排渗控设计与应用研究

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：郭清华皮进李宇杨健刘立鹏曹瑞琅广东粤海水务股份有限公司中国水利水电科学研究院中水珠江规划勘测设计有限公司

富水隧洞堵排结合处理措施后仍存在难以同时满足外水压力和渗流量标准的双控要求，探索渗控新方法具有重要意义。灌浆堵水对减少隧洞渗流量具有明显作用但难以完全隔绝渗漏，实施后隧洞呈现小流量高水压的典型特点，排水和汇水起到明显... 详细信息

富水隧洞堵排结合处理措施后仍存在难以同时满足外水压力和渗流量标准的双控要求，探索渗控新方法具有重要意义。灌浆堵水对减少隧洞渗流量具有明显作用但难以完全隔绝渗漏，实施后隧洞呈现小流量高水压的典型特点，排水和汇水起到明显卸压效果却无法抑制渗流量，为此在传统堵排设计基础上提出了堵汇排渗控理念，并剖析了不同渗控措施下衬砌周边水环境演化规律。研究结果表明，排水措施较浅时泄压能力差而较深时削弱了灌浆堵水效率，致使富水高压地层应用中泄压效果受限，通过设置汇水层能有效疏通衬砌周围的渗流通道，能在不影响灌浆封堵且大幅提升排水泄压效果；在局部排水孔堵塞或非全断面排水时，堵汇排设计能够提供衬砌背后局部渗流和水压消散通道，避免了衬砌偏压效应。新型堵汇排措施可为富水地层高外水压力渗控设计提供新思路。

关键词：水工隧洞富水地层堵汇排设计外水压力渗流量

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基于TBM掘进大数据和特征参数的引水隧洞塌方分析

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隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 952-963页

作者：裴成元张云旆刘军生刘立鹏曹瑞琅新疆水发建设集团有限公司新疆乌鲁木齐830000 中国水利水电科学研究院北京100048

针对TBM掘进过程中缺乏对围岩质量和塌方风险快捷、精准的预测预警方法,通过对TBM掘进大数据的深入挖掘,结合对实际工程塌方数据的剖析,提出潜在塌方风险的辅助判断依据。首先,对冗杂、连续的原始采集数据进行预处理,获取高质量的分析数... 详细信息

针对TBM掘进过程中缺乏对围岩质量和塌方风险快捷、精准的预测预警方法,通过对TBM掘进大数据的深入挖掘,结合对实际工程塌方数据的剖析,提出潜在塌方风险的辅助判断依据。首先,对冗杂、连续的原始采集数据进行预处理,获取高质量的分析数据;然后,基于参数的相关性分析提出围岩特征参数的计算方法,并围绕特征参数的合理性和适用性,通过理论推导、室内试验和现场原位掘进试验进行论证;最后,结合实际的TBM塌方案例分析特征参数与围岩地质情况的相关性,提出塌方风险快速判断依据。结果表明:基于TBM掘进数据获取的围岩特征参数在一定程度上反映了围岩质量,其数值与围岩质量正相关,当其数值显著降低、变幅超过69.2%时,当前的掘进循环极大可能存在塌方风险。

关键词：引水隧洞 TBM 大数据围岩质量特征参数塌方分析

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中高水头水电站水轮机导叶关闭规律鲁棒性综合评价

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第1期63卷 125-133页

作者：李火坤万子豪黄伟曾敏方静谢杰南昌大学工程建设学院南昌330031 江西水利职业学院水利工程系南昌330013

水电站的导叶关闭规律影响水力瞬变过程,应具有良好的鲁棒性能。本文运用罚函数和权函数从蜗壳水压最大上升率、尾水管最大真空度、机组转速最大上升率等3个方面对水轮机大波动过渡过程评价指标进行分析,构建了导叶关闭规律鲁棒性的综... 详细信息

水电站的导叶关闭规律影响水力瞬变过程,应具有良好的鲁棒性能。本文运用罚函数和权函数从蜗壳水压最大上升率、尾水管最大真空度、机组转速最大上升率等3个方面对水轮机大波动过渡过程评价指标进行分析,构建了导叶关闭规律鲁棒性的综合评价方法。采用正交试验法,评估了中高水头水电站不同拐点时间、拐点开度和导叶有效关闭时间对这3个调节保证参数的影响。结果表明:导叶有效关闭时间对调节保证参数的影响相对较小,而拐点开度和拐点时间显著影响水锤压强和机组转速之间的平衡。导叶关闭规律的综合评价结果不仅可使各调保参数具有足够的安全裕度,而且具备良好的鲁棒性,可为中高水头水电站导叶关闭规律的合理选择提供参考。

关键词：水轮机比转速水力过渡过程导叶关闭规律鲁棒性

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基于水量平衡原理和Budyko假设的强人类活动干扰下西辽河流域径流衰减归因分析

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水资源保护 2024年第6期40卷 165-172页

作者：王宣宣刘欢胡鹏贾仰文季叶飞党磊中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 松辽水利委员会水文局吉林长春130021

针对Budyko假设在强人类活动干扰流域应用的不足,将其与水量平衡原理相结合,量化降水、潜在蒸散发、下垫面和人类用耗水变化对西辽河及其3大支流(老哈河、西拉木伦河和乌力吉木仁河)流域实测径流衰减的贡献。结果表明:1956—2020年西辽... 详细信息

针对Budyko假设在强人类活动干扰流域应用的不足,将其与水量平衡原理相结合,量化降水、潜在蒸散发、下垫面和人类用耗水变化对西辽河及其3大支流(老哈河、西拉木伦河和乌力吉木仁河)流域实测径流衰减的贡献。结果表明:1956—2020年西辽河流域径流以0.17亿m^(3)/a的速度显著衰减(p=0.005),并在1966年、1984年和2005年左右发生了3次突变,其间人类用耗水变化是西辽河流域径流衰减的主导因素,贡献率为77.4%,潜在蒸散发、下垫面和降水变化的贡献率分别为8.8%、7.9%、5.9%;1984—2020年,下垫面改变成为西辽河流域径流衰减的主导因素,贡献率为58.3%,其次是降水变化,贡献率为28.8%;1956—2020年各支流流域实测径流变化特征与主导因素差异较大,但整体以人类活动影响为绝对主导因素,贡献率在78.5%~91.7%之间。

关键词：强人类活动干扰水量平衡 Budyko假设径流衰减归因分析西辽河流域

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三峡水库与太湖蒸发特征及其影响因素的对比研究

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：刘佳佳王宝成王蕾韩松俊张宝忠中国水利水电科学研究院长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局

【目的】峡谷型水库与湖泊或湖泊型水库具有显著不同的形态特征，但在蒸发研究中常简单移植来自湖泊蒸发的认识和估算方法，可能存在显著偏差。旨在对比典型峡谷型水库（三峡水库）与湖泊（太湖）蒸发特征及影响因素的差异，从能量平衡... 详细信息

【目的】峡谷型水库与湖泊或湖泊型水库具有显著不同的形态特征，但在蒸发研究中常简单移植来自湖泊蒸发的认识和估算方法，可能存在显著偏差。旨在对比典型峡谷型水库（三峡水库）与湖泊（太湖）蒸发特征及影响因素的差异，从能量平衡与水汽传输角度揭示其原因，为提升对峡谷型水库蒸发规律的认识和估算精度提供支撑。【方法】基于2014—2021年三峡水库巴东漂浮蒸发站和2014—2018年太湖平台山通量站的长期观测数据，从水体储热变化与水汽传输特征角度出发，通过二者月蒸发量变化、储热变幅、蒸发扩散系数与气象因子之间的关系，对比分析两类水体的蒸发差异及其影响因素。【结果】研究表明：三峡水库巴东段月蒸发量呈现独特的8月和12月双峰特征，而太湖表现为8月单峰且仅滞后1个月；三峡水库巴东段储热变幅（-12.1～14.4 mm/d）显著高于太湖（-0.97～0.97 mm/d），深水储热效应导致二者蒸发与水温季节变化差异明显；三峡水库蒸发扩散系数与水平风速的相关性较弱，未表现出显著依赖关系，在水气温差为正的情况下保持稳定，而在水气温差为负的逆温期增强，相比之下太湖蒸发的扩散系数受水平风速显著影响，且随水气温差的增大而增强。【结论】三峡水库等峡谷型水库的蒸发特征及其能量和动力驱动与湖泊（太湖）具有显著差异，水体传热对能量平衡的影响与峡谷地形导致的河谷风环流可能是其主要原因，在峡谷型水库蒸发的观测和估算等研究中不能直接采用湖泊蒸发的方法，需要构建专门针对峡谷型水库的方法。

关键词：三峡水库峡谷型水库湖泊太湖水汽传输水储热影响因素蒸发特征

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水文生态功能稳定视角下的西辽河流域植被格局优化分析

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环境科学 2025年

作者：王宣宣刘欢胡鹏贾仰文王建华魏学武王玉华王小辣王智元中国水利水电科学研究院流域水循环与水安全全国重点实验室宁城县水利局

植被格局优化对于保障生态系统功能和水资源可持续利用具有重要意义。以西辽河流域为研究区，从统筹水文和生态功能协同稳定的视角开展植被格局优化分析，确定适宜的植被规模和分布。首先，采用InVEST模型、形态学格局分析、电路理论等... 详细信息

植被格局优化对于保障生态系统功能和水资源可持续利用具有重要意义。以西辽河流域为研究区，从统筹水文和生态功能协同稳定的视角开展植被格局优化分析，确定适宜的植被规模和分布。首先，采用InVEST模型、形态学格局分析、电路理论等方法，确定支撑生态系统服务功能稳定的生态修复关键区。然后，根据分区县地下水埋深和陆地水储量恢复目标，确定维持陆地水平衡的耕地和草地规模。最后，兼顾生态功能和水文功能，确定各区县需要退耕还草的规模与空间分布，得到全流域优化后的植被格局。结果表明：①1980～2020年间流域生境质量平均值从0.46下降到0.41，95.4%的区域呈现不同程度的退化；若维持流域生态服务功能稳定，则需开展生态修复的关键区面积1031.78km2，其中耕地面积占比近50%。②流域涉及的24个区县中，有21个在1980～2020年间陆地水储量呈亏损状态；若维持水文功能稳定，则全流域每年需减少耗水量达42782.90万m3，为此需退耕还草的规模为4278.29km2。③对于科尔沁右翼中旗、通榆县、扎鲁特旗和科尔沁左翼中旗，将生态修复关键区内的耕地转化为草地即可保障水文生态功能稳定。对于其余区县，将生态修复关键区内的耕地转化为草地之后，仅能实现生态服务功能稳定，但仍无法满足水文功能稳定需求，为此还需进一步压减3790.60km2的耕地。研究弥补了水文或生态功能单一视角的不足，能够为科学制定植被格局优化策略以及保障生态系统和水资源稳定提供可靠参考。

关键词：植被格局生态服务功能陆地水储量生境质量生态修复关键区

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基于多源遥感数据的河套灌区玉米植株氮素浓度诊断及污染风险评估

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灌溉排水学报 2023年第2期42卷 66-72页

作者：林人财陈鹤张宝忠魏征李益农桑红辉中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 南昌工程学院南昌330029

【目的】利用多源遥感数据对河套灌区玉米生育期氮素浓度进行诊断并进行氮素污染风险评估,为施肥决策及农业面源污染溯源提供参考。【方法】基于无人机多光谱遥感数据和实测玉米植株氮素浓度数据,利用多种植被指数量化玉米植株氮素浓度... 详细信息

【目的】利用多源遥感数据对河套灌区玉米生育期氮素浓度进行诊断并进行氮素污染风险评估,为施肥决策及农业面源污染溯源提供参考。【方法】基于无人机多光谱遥感数据和实测玉米植株氮素浓度数据,利用多种植被指数量化玉米植株氮素浓度,建立玉米生育期氮素浓度诊断模型。对玉米不同生育阶段的植被指数诊断模型进行评价,得到临界氮素浓度,并对玉米各生育阶段的氮素污染风险进行评估。【结果】2020年河套灌区玉米种植面积最大,为27.5万hm^(2),在玉米各生育阶段中,拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期和花粒期分别以GBNDVI、RVI、NRI、NDVI建立的氮素浓度诊断模型为最优模型;基于氮素浓度诊断模型的遥感监测发现,小喇叭口期、花粒期植株氮素浓度较低,拔节期、大喇叭口期植株氮素浓度较高;玉米氮素污染风险主要发生在拔节期、大喇叭口期,小喇叭口期存在少量的Ⅳ级污染风险,花粒期不存在氮素污染风险。【结论】根据玉米植株氮素浓度诊断模型得到的氮素浓度值,获得以灌溉单元为基础的氮素污染风险等级分布,可为施肥决策和农业面源污染溯源提供合理参考。

关键词：氮素浓度玉米遥感污染风险河套灌区

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采用贝叶斯理论的渡槽结构有限元模型更新方法

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水利水运工程学报 2024年第6期2024卷 148-156页

作者：吴西杰张龑尹进步何军龄张曜西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

渡槽在服役过程中,其结构状态受到多种因素影响会发生改变,在进行有限元分析时,建模所用参数并不是结构实时参数。因此,需要通过监测结构的动力响应来对结构的有限元模型参数进行更新,达到准确评价结构实际运行状态的目的。提出了一种... 详细信息

渡槽在服役过程中,其结构状态受到多种因素影响会发生改变,在进行有限元分析时,建模所用参数并不是结构实时参数。因此,需要通过监测结构的动力响应来对结构的有限元模型参数进行更新,达到准确评价结构实际运行状态的目的。提出了一种基于贝叶斯理论的有限元模型更新方法,该方法以确定性模型更新结果作为不确定性更新的初始模型参数值,使用MH算法得到模型参数的后验分布,通过ABAQUS有限元模型与MATLAB更新程序的交互访问,实现复杂结构有限元模型参数的自动更新。开展了渡槽模型试验,利用所提方法对渡槽有限元模型进行更新。结果表明,以确定性更新结果作为贝叶斯更新的参数初始值,有限元模型更新的计算效率提高了25%,更新后的误差为0.19%~6.42%,该更新方法能有效改善有限元模型的预测能力。

关键词：有限元模型模型参数更新贝叶斯理论 MH算法随机子空间法

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长江流域江苏段碳储量的多情景模拟和空间格局优化

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环境科学 2025年

作者：彭卓越李梦婷梁煜彬刘亚明方红远殷峻暹扬州大学水利科学与工程学院扬州大学中国大运河研究院中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

优化碳储量的空间格局对提高区域生态系统碳汇容量和维持区域碳平衡具有重要意义。以长江流域江苏段为例，基于土地利用/覆被变化、社会经济和气候环境数据，结合InVEST和PLUS模型预测研究区2030年自然发展、耕地保护和生态保护这3种不... 详细信息

优化碳储量的空间格局对提高区域生态系统碳汇容量和维持区域碳平衡具有重要意义。以长江流域江苏段为例，基于土地利用/覆被变化、社会经济和气候环境数据，结合InVEST和PLUS模型预测研究区2030年自然发展、耕地保护和生态保护这3种不同情景下的生态系统碳储量和空间分布格局，并借助具有决策优化能力的贝叶斯网络模型对研究区碳储量格局进行了分区优化。结果表明：①2000～2020年研究区碳储量呈下降趋势，共减少了4797.63×104t，主要原因是耕地、林地向建设用地转换。②2030年研究区生态保护情景下的碳储量为38528.91×104t，呈上升趋势，其余2种情景下的碳储量均呈现下降趋势。③通过贝叶斯网络模型，筛选出关键变量关键状态子集，将研究区划分为生态保护区、耕地保护区、水源涵养区和经济建设区这4类优化分区。研究结果可为流域土地利用可持续发展及推进流域实现“双碳”目标提供参考。

关键词：碳储量 PLUS模型 InVEST模型多情景模拟贝叶斯网络模型空间格局优化

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