水环境与水生态

  • 基于人工神经网络模型的老漳河水质优化模拟

    王玉梅;吴旭;李春燕;潘晓颖;吴利丰;

    老漳河是曲周县的主要人工排沥河道,天然径流量偏小,叠加长期受人为干扰,对其进行科学治理改善水质是当前的工作重点。以系统优化为目标开展分析,通过资料收集和现场查勘,梳理老漳河沿线渠道、河流分布情况,并明确其主要水量来源;选定马兰头断面作为模拟对象,收集各水源来水量及断面的水量、水质数据,利用11组数据开展人工神经网络模型的构建与测试。模拟结果表明,通过增加东风渠(引黄水)、滏阳河来水量,减少宋八疃渠污水排入量,可有效改善老漳河水质,为老漳河的有效保护、科学治理提供参考。

    2025年06期 No.254 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
  • 桃林口水库建成前后生态环境状况分析与评价

    王佳;刘洪光;马慧琳;王永亮;薛雄燕;边宇;孙云峰;

    桃林口水库作为秦皇岛市重要的饮用水水源地和生态保护区,其生态环境状况对区域生态环境改善与经济发展具有重要影响。基于1994—2024年的遥感数据、土地利用数据、水文数据及土壤侵蚀数据,采用生态环境状况指数(EI)评价方法,系统分析桃林口水库建成前后生境质量、植被覆盖度、水网密度和土地胁迫程度等关键指标的变化特征。结果表明:研究区生态环境状况指数总体呈波动上升趋势,从1994年的64.8提升至2024年的70.46,生态环境质量由“良”逐步趋近“优”;生境质量持续提高,植被覆盖度略有波动但整体向好,水网密度保持稳定,土地胁迫程度总体可控。研究表明,桃林口水库建成后未造成生态环境恶化,且在生态保护与修复措施下,区域生态环境实现了逐步改善。

    2025年06期 No.254 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1230K]
  • 水库底泥污染物空间分布及静态释放动力学分析

    张露;杜要;李海龙;胡琳琳;张新海;彭世杰;

    水库作为重要的农业灌溉与地下水补给的水源地,受人类活动的影响加剧,已成为流域内大部分无机和有机污染物的汇集场所。以某水库为对象,通过分析水库底泥中污染物的分布特征,揭示其静态释放动力学特征,探究其对水库水质的影响。研究表明:底泥中碳氮磷、重金属和有机污染物的含量及分布存在显著差异,其中碳氮磷和重金属污染较为严重,外源污染是其主要来源。研究结果可为该水库及类似水体的源头污染控制、底泥污染治理和水生态系统保护提供借鉴。

    2025年06期 No.254 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1898K]
  • 人工湿地在临盘污水处理厂尾水净化中的应用

    王红梅;李卫东;杨春花;郑丽君;祁玉清;

    利用人工湿地是实现污水处理厂尾水深度净化的生态技术,针对临盘污水处理厂尾水排放对区域水环境的影响,依托临邑县五分干渠孟家寨村段渠道及周边村镇拆迁后闲置场地,采用“潜流湿地+表流湿地”的组合工艺,设计潜流湿地表面有机负荷为10.16 g·m~(-2)/d,表流湿地表面有机负荷为2.19 g·m~(-2)/d。工程建成后,尾水主要控制指标稳定达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准,COD_(Cr)、NH_3-N、TP的去除率分别达到设计要求。该工程既实现了尾水水质的深度净化,又提供了周边居民的休闲游憩场地,可为相似污水厂尾水水质处理提供借鉴参考。

    2025年06期 No.254 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
  • 初雨调蓄池设计要点与应用分析

    王国栋;

    初雨调蓄池是解决城市雨季初雨径流污染的重要设施,也是深圳市截流式分流制排水系统的重要组成部分。因初期雨水相较市政污水在水质和水量上存在较大差异,初雨调蓄池在设计过程中有其独有的特点。结合深圳市排水系统建设历程,从功能定位、截流标准选择、总体布局、预处理设施设计、维护冲洗、设施选择等方面提出初雨调蓄池设计要点,并通过典型已建案例予以佐证,为初雨调蓄池的设计运维提供参考。

    2025年06期 No.254 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K]

水文水资源

  • 极端降雨下城市地铁站内涝灾害数值模拟

    王镜恺;张少雄;刘梦涵;曹凯锋;

    地铁内涝灾害的预测精度直接影响着极端天气引发的洪水灾害的损失程度。为观测地铁车站周边积水深度,掌握流速变化规律,以及地铁车站关键位置处采取的防淹措施,以某地铁站为研究对象,通过Mike21建立地铁车站降雨内涝数值模型,利用实测水深资料对数值模型进行验证,模拟结果与实测结果吻合较好。利用验证的数值模型开展降雨内涝分析,将研究区域的地面积水深度划分为4个水深等级。研究发现随着降雨量增大,除最低水深等级(0~0.1m)外其余3个水深等级占比不断加大,研究范围内整体水深增加;地表积水流速随降雨量变化呈正相关,在7h左右流速达到最高;最后对地铁车站进行了防淹验算,各重点防护位置基本满足防淹要求。研究成果对于地铁车站的防涝减灾工作具有重要的参考价值。

    2025年06期 No.254 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K]
  • 蓄滞洪区内渔光互补光伏发电工程防洪影响分析

    李梦雨;

    为分析团泊洼蓄滞洪区内渔光互补光伏发电工程建设前后流场、水质变化情况,依托数字高程模型,构建团泊洼—大港分洪道二维洪水模型,通过定性、定量相结合的方法,分析工程建设前后周边区域流场、水位的变化特征。研究结果表明该工程建设对蓄滞洪区的影响处于可接受范围。研究结论可为同类光伏发电工程的防洪影响评价提供参考借鉴。

    2025年06期 No.254 28-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K]
  • 梅江灌区团结灌片工程布局方案比选分析

    崔喜艳;张岩;

    工程布局方案的比选,是确定经济可行最优方案、实现资源合理配置与投资效益最大化的关键步骤。以梅江灌区团结灌片为研究区域,从灌片水利工程现有实际情况出发,分析其当前供水体系存在问题及未来供需缺口,结合灌片水源选择方向,从经济合理、水量保障、水质保障等方面开展工程布局方案比选,提出推荐总体布局方案。该分析方法可为后续灌区项目的工程总体布局设计提供参考。

    2025年06期 No.254 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K]

设计与施工

  • 水利枢纽2#溢洪道单独泄洪水力特性数值模拟

    张辉;杨通通;

    为探究泄水建筑物泄水过程中水垫塘的水力特性,以某水利枢纽2~#溢洪道为例,基于VOF法的RNG k-ε双方程湍流数学模型,对单独泄洪工况下的水垫塘流场开展三维数值模拟,并与实体模型试验结果进行对比验证。结果表明:三维数值模拟可精准复现水舌入水速度与入水角度,有效弥补实体模型试验无法实测该类参数的技术缺陷;水垫塘淹没冲击射流的流态及时均压强分布规律,与射流中心线和水垫塘消能中心线的夹角无关。研究结果进一步拓展了水垫塘淹没冲击射流流场特性规律的适用范围,可为同类水利工程的优化设计与运行管理提供参考。

    2025年06期 No.254 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1567K]
  • 钢坝闸导流优化和跌流水力特性分析

    王翠翠;杨婧;

    钢坝闸是一种新型水工闸门,但在跌流消能防冲水力设计方面缺乏针对性标准,传统水闸设计规范为门底过流,难以适用钢坝闸的跌流情况。采用理论分析、模型试验和数值模拟相结合的方法,对钢坝闸跌流水力特性进行分析,探讨与钢坝闸跌流密切相关的导流板体型、自由跌流水力特性。结果表明,数值模拟结果能够较好地符合模型试验结果,提出的跌流抛射距离经验公式,可为后续消能防冲设计提供参考。

    2025年06期 No.254 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K]
  • 生态电站拦污栅对隧洞交叉段水流的影响分析

    何彦利;

    某生态电站在已建泄洪洞洞身处新建一条生态发电洞,利用生态泄水量发电,提高电站发电水量利用率。而泄洪洞与生态发电洞交叉段水流情况较为复杂,为研究拦污栅对水流流态、流速等水力特性的影响,采用数值模拟方法,针对交叉段拦污栅构建模型开展三维数值计算。研究结果表明:由于中墩首端两侧布置拦污栅,中墩首端结构由圆形墩变为方形墩,隧洞交叉段水流流态较复杂;有拦污栅时交叉段静水压强最大值为80 kPa,较无拦污栅时有所降低,在中墩首端未出现负压情况,布置拦污栅后交叉段负压情况得到改善。研究成果可为类似工程提供参考。

    2025年06期 No.254 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2479K]
  • 黄沙港新闸闸室结构稳定性有限元分析

    唐建洲;邓渤;姚文平;

    以黄沙港新建水闸工程为例,利用有限元差分软件建立三维数值模型,模拟运营阶段的正向设计、正向校核、反向设计和反向校核工况,获得不同工况下的水闸位移、应力规律,并对水闸桩基进行验算分析。研究表明:中墩在竖直方向的位移远大于顺河流方向和垂直河流方向位移,受下游水压力和地基反力的作用,反向校核工况下水闸底板压应力最大,4种工况下水闸位移和应力均满足要求;水闸闸室抗滑安全系数和地基反力不均匀系数均满足规范要求,但地基承载力不满足要求;闸室软基布置桩径1 m、间距2.5 m的桩基础,其不均匀系数满足要求,桩基承载力小于极限承载力允许值。

    2025年06期 No.254 47-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K]
  • 高耸进水塔群结构地震动力响应分析

    张岳;丁馨丹;刘茜;

    为分析高耸进水塔群在地震作用下的动力变化情况,基于ANSYS软件建立进水塔群模型,采用时程分析法对进水塔群结构进行动力仿真计算,对塔群的自振特性和塔群在地震波作用下左右摆动的加速度及位移进行分析,并分析塔群相邻塔体发生碰撞的可能性,并提出避免发生碰撞的措施建议,研究结果可供类似工程建设提供参考。

    2025年06期 No.254 51-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2275K]
  • 推力墩对电站枢纽混凝土拱坝应力变形的影响分析

    李强;郝泽阳;李庆铁;

    以波黑优乐高电站枢纽为例,为解决左右岸现有地质条件不对称问题,需在左岸设置一个推力墩,使两岸坝肩岩体质量趋于一致。通过建立包含拱坝、地基和推力墩在内的整体三维模型,模拟不同推力墩高度搭配温升和温降的不同工况,验证结果表明设置推力墩可较好地改善优乐高拱坝和坝肩的应力变形条件,研究结果可为类似工程建设提供参考。

    2025年06期 No.254 55-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2825K]
  • 蓄滞洪区安全区防洪墙型式选择

    李跃强;宋占英;

    蓄滞洪区安全区围堤通常采用土堤型式,针对地形受限区域,可优化为占地面积小的防洪墙结构。以小清河分洪区涿仝安全区防洪墙工程为例,结合现状地形及周边建筑物分布情况,提出两种防洪墙设计方案。通过地质条件适应性、工程占地规模、移民安置难度及投资数额等多角度综合比选和技术论证,最终确定采用倒“π”型防洪墙方案。通过渗流及稳定分析表明,墙后土体不存在渗透破坏风险,基础抗滑安全系数满足规范要求,验证了倒“π”型防洪墙结构的可靠性与合理性,为类似安全区防洪墙设计与结构优化提供参考。

    2025年06期 No.254 58-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1629K]
  • 等腰肘节式三向测缝计的结构设计与计算方法

    沈志刚;戴灿伟;朱明远;

    水利工程周边缝变形监测是坝体安全观测的关键项目,传统三向测缝计存在结构复杂、测量误差大、安装繁琐、体型较大等缺点。针对上述不足,设计一种新型等腰肘节式三向测缝计,明确其仪器组成与安装方式,构建对应的计算方法,通过该方法解析周边缝在施工期及运行期产生的张开、沉降、切向位移量。结果表明,该新型测缝计可有效判定周边缝变形是否超出橡胶止水、铜止水的安全阙值及结构是否破坏,为水利工程变形监测提供了一种更可靠、更便捷的技术方案。

    2025年06期 No.254 62-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K]
  • 蔺河口水电站大坝自动化监测系统的构建与应用

    徐腾;高亮;刘大树;许长林;

    陕西省蔺河口水电站大坝的安全管理面临观测频次不足、观测数据精度低和传统人工观测效率低等问题。针对大坝安全监测系统的现状与问题,提出了自动化监测系统的构建与应用方案。为解决上述问题,通过引入遥测垂线坐标仪、自动渗压计和温度传感器,构建了两级监测系统,实现了监测数据的实时采集与管理。基于大坝历史数据与自动化监控数据的融合分析,研究确定了监控指标和安全警戒等级,确保及时预警和应急响应能力发挥,为大坝安全管理的标准化和智能化提供了科学依据和实践经验。

    2025年06期 No.254 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2163K]
  • 海河流域病险水库防洪标准影响因素及加固措施

    唐海霞;

    海河流域水库数量众多,为探寻海河流域病险水库科学治理路径,聚焦防洪标准、设计洪水成果、泥沙淤积状况、水库调度运行模式4个关键要素,深入剖析病险水库防洪标准偏低成因,在此基础上,有针对性提出涵盖工程改造、技术优化、管理升级等维度的防洪标准提升加固策略,以期为后续除险加固工作提供理论支持与实践引导。

    2025年06期 No.254 70-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K]

工程勘测

  • 纵缝深度对引水渠道衬砌结构抗冻胀性能的影响

    孙永春;

    为研究纵缝深度对引水渠道衬砌结构抗冻胀性能的影响,采用有限元分析软件,建立不同纵缝深度配置的引水渠道衬砌结构模型,模拟冻胀作用下的应力状态和变形情况。通过对比分析不同模型的结果,评估纵缝深度对衬砌结构抗冻胀性能的影响。数值模拟结果显示,纵缝深度对衬砌结构应力分布和抗冻胀力变化有显著影响,合理的纵缝深度配置可以有效分散冻胀应力,减少结构变形,提高抗冻胀性能,为渠道工程的长期稳定运行打下坚实基础。

    2025年06期 No.254 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K]
  • 弧底梯形渠道水力抗冻胀双优模拟分析

    王鑫;

    为提高弧底梯形渠道结构的优化效果,根据冻土水热力耦合及冻土-衬砌作用的渠道冻胀模型,采取分层序列法确定变量空间,以约束条件、目标函数等建立水力-抗冻胀双优模型。结果表明:双优结构尺寸参数均受地下水埋深、冻胀率、负温和断面规模的影响,优化后的江西某渠道工程水力性能及抗冻胀能力均为最优水平。对双优结构进行设计并获得标准参数,为工程设计提供参考。

    2025年06期 No.254 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2191K]
  • 闽台蓝色产业园填方工程吹填土质量分析与评价

    叶汉明;

    为了对大面积场地吹填土进行质量分析与评价,以闽台蓝色产业园储备地改造填方工程为例,基于室内试验和原位试验测试方法,分析对比了室内相对密实度试验与现场原位标贯试验成果异同的原因,提出对于粉、黏粒含量较高的吹填砂土场地建议采用原位密度试验测定砂土相对密实度,对同类型场地吹填土质量分析与评价具有相当的借鉴意义。

    2025年06期 No.254 82-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2018K]
  • 基于多源信息融合的水利工程地基承载力预测

    刘畅;孟迪;杨松宝;

    地基承载力受水文、气候、地震等环境因素影响,增加其预测的不确定性,为此提出基于多源信息融合的水利工程地基承载力预测方法。该方法采集水利工程地基的实时勘查、气象及历史工程数据,通过计算数据关联性并利用联合卡尔曼滤波算法实现多源信息融合。采用卷积神经网络构建地基承载力预测模型,优化卷积核数量以提升对复杂数据的处理能力。经训练数据优化后,利用该模型实现水利工程地基承载力预测。结果表明,此方法在复杂环境下仍能保持低预测误差,有效削弱外界干扰。相比传统方法,其对数据资源依赖程度低,实际应用效果好。

    2025年06期 No.254 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]

信息技术与管理

  • 基于多源异构的降雨量数据处理软件的设计与应用

    徐勇;

    为了快速处理、强化利用来自多源异构的水文监测降雨量数据,满足监测站点历史资料的处理,以及开展洪水形成及演进过程中的产汇流规律研究需求,设计开发了一款基于WinForm实现的适用于水文行业的多源异构降雨量数据处理软件,实现对水文监测的历史降雨资料进行快速读写、批量处理、并行计算、滑动及统计分析等一键操作,提高了工作效率和计算统计的准确性。

    2025年06期 No.254 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K]
  • 数字化管理平台在卢沟桥分洪枢纽除险加固中的应用

    张旭康;刘金龙;陈子龙;蔡歆屿;

    随着信息技术的快速发展,水利工程现代化建设与智慧化管理水平不断提升,以卢沟桥分洪枢纽除险加固工程为例,通过集成BIM、AI识别和其他现代信息技术开发数字化管理平台,该平台功能齐全,操作便捷,参建单位在平台上便可实现对项目建设的管理。分洪枢纽工程建设中运用该平台辅助管理,有效降低了施工安全、质量问题出现频率,减少了管理人员投入数量,提高了项目计划实施效率。

    2025年06期 No.254 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]