淹没柔性植被明渠恒定水流水力特性的试验研究

采用三维多普勒超声测速仪(ADV)对淹没柔性植被明渠恒定水流的水力特性进行了试验研究。采用羽毛来模拟天然河道的柔性植被，对不同的植被密度、不同淹没度和不同流量条件下柔性植被明渠恒定水流流速场进行了测量，得到了淹没植被情况下纵向流速和雷诺应力沿垂向的分布。结果表明，植被上层区域与植被区域水流表现出不同的水力特性，植被上层区域的雷诺应力近似为直线分布，纵向流速呈经典的对数律分布；而植被区域，纵向流速则呈“S”型分布。在分析植被上层水流雷诺应力与纵向流速的关系的基础上，利用普朗特混合长度理论推导了植被上层水流流速的理论表达式，该公式的计算结果与实测数据符合良好。     

淹没柔性植被明渠恒定水流水力特性研究

采用三维多普勒超声测速仪(ADV)对淹没柔性植被明渠恒定水流的水力特性进行了实验研究。采用羽毛来模拟天然河道的柔性植被，对不同的植被密度、不同淹没度和不同流量条件下柔性植被明渠恒定水流流速场进行了测量，得到了淹没植被情况下纵向流速和雷诺应力沿垂向的分布。分析表明，植被上层区域与植被区域水流表现出不同的水力特性，植被上层区域的雷诺应力近似为直线分布，纵向流速呈经典的对数律分布；而植被区域，纵向流速则呈“S”型分布。在分析植被上层水流雷诺应力与纵向流速的关系的基础上，利用普朗特混合长度理论推导了植被上层水流流速的理论表达式，理论公式所得结果与实测数据符合良好。     

弯曲河道纵向垂线平均流速平面分布的研究

本文以弯道水流运动方程作为分析的基础，根据弯道水流纵向流速沿垂线分布在凸岸区域眼从对数分布律，在四岸区域眼从抛物分布律，导出了分区域变自率动床弯道水流纵向垂线平均流速计算公式，并从理论上对河湾纵向垂线平均流速的横向分布和沿程变化规律进行了分析，同时给出了适用于定半经弯道的纵向垂线平均流速平面分布公式的简化形式。最后采用美国ＦａｌｌＲｉｖｅｒ野外水流观测资料对纵向垂线平均流速计算公式进行了验证计算，结果令人满意。     

直角分水口分水宽度的实验研究

本文对分水口前水流形态进行了系统的研究，测量了分水口前不同水深处的平面流场，初步给出了分水口前水流的运动形态，并据此提出各水流流态区域的划分，在对分水口前水场做概化研究的基础上，建立了分水宽度沿水深变化的估算公式。     

基于GIS的地下水流数值模拟

地下水流数值模拟模型能够模拟地下水动态特征，地理信息系统（GIS）具有强大的空间数据处理与分析功能，建立地下水流数值模拟模型与GIS的集成系统，将有助于对地下水流模拟模型的推广应用和决策分析。充分利用GIS的空间分析功能及其可视化表达能力，研究了地下水流数值模拟过程中的模型建立、计算区域的确定和网格生成、计算参数赋值、模型的识别和验证、模型模拟预测的可视化表达方法。     

电站运行大课堂

四、预防水轮机产生汽蚀的主要措施 要做好水轮机汽蚀的预防工作，首先应了解引起水轮机汽蚀的主要原因。水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：由于水轮机内部水流压力的降低，当水轮机中某一局部区域的水流压力降低到饱和蒸汽压力时，水就发生汽化，出现大量的气泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，气泡凝结，     

电站运行大课堂

四、预防水轮机产生汽蚀的主要措施 要做好水轮机汽蚀的预防工作，首先应了解引起水轮机汽蚀的主要原因。水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：由于水轮机内部水流压力的降低，当水轮机中某一局部区域的水流压力降低到饱和蒸汽压力时，水就发生汽化，出现大量的气泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，气泡凝结，     

新型人造植被水流中的能量平衡机理研究

该文研究了新型人造植被水流过水断面上的能量平衡机理。新型人造植被的形式是以有效增大水流阻力，增加航深，并且对环境友好为目的而提出的。当其半覆盖明渠水流时，水流的过水断面将主要分为植被区和非植被区，由于植被阻力的影响，两区域之间会形成明显的速度差，进而导致两区域之间能量的传递输移。该文基于文献中的实测流速以及过流断面能量平衡理论，推导得到了水体的能量产生项，能量耗散项和能量输移项的计算表达式。研究结果表明在横向方向上：(1)能量耗散值在植被区与非植被区交界面附近达到最大；(2)植被区内的能量输移值小于零，证明在该区域内，能量产生值不足以弥补能量耗散值，额外亏损能量由非植被区的剩余能量补充；(3)点源或某平面内，能量产生项等于能量耗散项与能量输移项之和；(4)植被与水流的相互作用对水流能量耗散的促进作用大于植被对水流能量耗散的抑制作用。     

葛洲坝电厂调度对中华鲟产卵场水流条件的影响

建立中华鲟产卵场三维水流数学模型,模拟葛洲坝电厂不同调度情况下产卵场水流条件;分析了葛洲坝下游近坝段适宜中华鲟产卵的水深、近底层流速和两者叠加的区域范围;研究了葛洲坝电厂调度对中华鲟产卵场水流条件影响,并初步提出了中华鲟产卵场水流条件改善措施。研究结果表明:葛洲坝下泄流量在15 000～6 000 m3/s范围变化时,适宜中华鲟产卵的水流区域范围随下泄流量减小相应减小;在下泄流量为6 000 m3/s情况下,若下泄流量全由大江电厂泄流时有利于增大大江尾水区适宜产卵的水流区域范围。     

管袋坝芯砂体沿袋间接缝运移规律试验研究

采用室内模型试验与图像分析相结合的方法对单向水流作用下管袋坝芯砂体破坏并沿袋间接缝流失的相关问题进行了较为系统的研究。结合颗粒运动特点和水流水力特性变化特点阐明了单向流作用下颗粒运移模式，包括沟槽模式和全断面整体推移模式两种类型；探究了砂箱（坝芯）砂体失稳区域，试验表明砂箱内的砂体失稳区域主要集中在砂箱出口上部倒锥体区域；详尽地分析了颗粒在管路（袋间接缝）中的运移规律和沟槽的形成特点，发现颗粒运动路径主要集中在管路上表面附近区域，运移过程表明颗粒与水流之间的相互作用贯穿砂体破坏及颗粒运移的整个过程；并分析了管路颗粒运移过程中不同颗粒的空间分布特点。     

流域生态环境需水计算

介绍了我国流域生态需水研究现状,在对流域生态环境需水计算的前提条件进行阐述的基础上,根据生态需水的水文学原理以及生态系统学原理,从8个方面提出了流域生态环境需水的计算方法,以确定整个流域的生态环境需水量,从而合理量化生态需水总量,达到水资源优化配置的目的.     

基于HIP法的漓江环境流量

河流环境流量是一种流量范围,是维持河流生态完整性和生物多样性的基础,也是保持健康的河流系统不可缺少的条件.河流环境流量评价已成为当今河流规划管理的一个重要方面.水生态完整性评价方法(HIP)是以实测日流量系列为基础来确定河流环境流量的一种水文学方法.根据桂林漓江实测日流量系列,通过HIP方法的计算,可以得到漓江的环境流量.HIP方法及其计算的环境流量结果可以为河流管理者提供技术支持.     

广西右江河流生态环境需水量计算

从水资源开发利用中的生态环境问题出发,对河流系统生态环境需水量的内涵进行了探讨,讨论了南方河流系统与北方河流系统的生态环境需水内涵的异同,并以广西右江为例,对河流生态环境需水量进行了计算。结果表明,右江流域在进行梯级开发时,其水资源开发率应小于70%,维持在60%左右为最佳。     

中国北方河流环境容量核算方法研究

中国北方河流径流量较小、季节性变化较大，为准确核算其水环境容量，把河道水体按上游到下游划分为河道、拦河闸水体和感潮河段3种类型水体，其环境容量之和为河流的环境容量。对不同的水体分别运用河流一维水质模型、湖库均匀混合模型和河口一维水质模型确定这3种水体的环境容量。本文以大沽河为例，采用实测的水质、水文数据资料，建立了流速和流量、综合衰减系数和流速之间的相关关系，分别计算各类水体的环境容量。计算结果表明，拦河闸水体和感潮河段的环境容量占河流总容量的80%以上，是河流水环境容量的重要组成部分。     

汾河水环境容量计算及特征分析

根据汾河水质状况,以及该河段各功能区水质管理目标,选取一维水质数学模型与合适的参数,计算得到了1994年～2006年最枯月平均流量不同保证率下该河段的水环境承载能力,为汾河水资源保护和管理提供了科学依据.     

陕西渭河流域水资源和水环境管理模式演进与管理方法研究

回顾了陕西省渭河流域水资源管理的理论与实践演进过程，并分析了渭河流域水资源与水环境的现状，在借鉴了成功流域管理经验的基础上，对渭河流域的水资源可持续性管理提出了意见和建议，以期对未来陕西渭河流域的水资源管理工作有所参考。     

观音岩水电站生态流量研究

该文以观音岩水电站为例,根据河道断面曲线和水位~流量关系计算出各水力参数计算,然后用湿周法,Tennant法和R2-CROSS法对观音岩水电最小生态流量进行了分析计算。研究表明对于大型河流用Tennant法和R2-CROSS法计算的最小生态流量较接近且相对合理。     

Impact of hydroelectric projects on river environment: Analysis of water quality changes in Ningxia Reach of Yellow River

In this paper, the relationship between hydroelectric projects and the river environment is analyzed. Recently, the large-scale regulation of runoff by large hydroelectric projects in the Ningxia Reach of the Yellow River has altered natural runoff processes, causing an increase in the probability of low discharge and an overall adjustment of riverbed evolution and river characteristics. During low-flow years, the combined effects of these two changes can weaken the self-purification capacity and reduce the water environmental capacity of the river. This is one of the main reasons for the recent decrease of water quality in the Ningxia Reach. This research shows that it is necessary to implement river training projects to maintain stable flow paths, not only for adjusting river regimes and for flood control, but also for increasing the self-purification capacity and the water environmental capacity of the river. Methods and proposals for coordinating the operation of hydroelectric projects with the protection of the river environment are presented in the interest of promoting sustainable development.     

A Pilot Global Assessment of Environmental Water Requirements and Scarcity

Abstract

This paper presents a first attempt to estimate the volume of water required for the maintenance of freshwater-dependent ecosystems at the global scale. This total environmental water requirement consists of ecologically relevant low-flow and high-flow components and depends upon the objective of environmental water management. Both components are related to river flow variability and estimated by conceptual rules from discharge time series simulated by the global hydrology model. A water stress indicator is further defined, which shows what proportion of the utilizable water in world river basins is currently withdrawn for direct human use and where this use is in conflict with environmental water requirements. The paper presents an estimate of environmental water requirements for 128 major river basins and drainage regions of the world. It is shown that approximately 20 to 50 percent of the mean annual river flow in different basins needs to be allocated to freshwater-dependent ecosystems to maintain them in fair conditions. This is unlikely to be possible in many developing countries in Asia and North Africa, in parts of Australia, North America, and Europe, where current total direct water withdrawals (primarily for irrigation) already tap into the estimated environmental water requirements. Over 1.4 billion people currently live in river basins with high environmental water stress. This number will increase as water withdrawals grow and if environmental water allocations remain beyond the common practice in river basin management. This paper suggests that estimates of environmental water requirements should be the integral part of global water assessments and projections of global food production.     

新昌江长诏水库可供环境水量探讨

在分析新昌江流域的径流和各项用水的基础上,将环境用水优先于发电用水来考虑,通过优化调度长诏水库,在满足各项用水的前提下,调高新昌江枯水流量,最大限度地满足环境用水的需要,可以将80%典型年最低日平均流量从2.03 m3/s(1985年10月9日)提高到6.91 m3/s,提供水量6 677万m3,用于改善河道水环境。