分析生态缺水的理论与计算方法

从生态标准河流和河流生态管理调度原理出发,提出了分析生态缺水的理论及方法.以黄河下游利津水文站为例,对1998～2003年生态缺水构成进行了计算分析, 结果表明,利津水文站现状生态缺水分布总体上为汛前期高于汛后枯水期,其中汛前期生态缺水主要为概念性生态缺水,占汛前缺水的73%以上;汛后枯水期主要为过度生态缺水,占汛后缺水的64%.     

山区河流床面结构发育野外现场试验研究

山区河流在长期的河床演变中常发育一定的床面结构,起到增加河道稳定性等作用,从而对未来演变过程产生影响。为研究床面结构的发育分布及其与环境条件之间的关系,本文在蒋家沟泥石流堆积体上设计了野外现场试验,分析不同工况下床面结构的形成、河床演变机理及人工建设床面结构所带来的后果。结果表明,达到动力平衡时,河道中发育的床面结构越强,消耗水流能量越多,从而稳定维持的纵坡降越大,因此在一定程度上决定了河道纵剖面。自然发育的床面结构受到运行工况的控制,即不同工况决定了不同的床面结构分布。此外人工结构能起到和天然结构相同的作用,即消耗能量、延缓下切,改变演变方向等,因此能够用于山区河流治理。     

我国水资源配置研究的发展与展望

以国家科技支撑计划为主线,总结了我国水资源配置研究的发展轨迹,归纳出我国水资源配置经历了单纯供需平衡、基于宏观经济的优化配置、面向生态的合理配置三个主要阶段.通过分析当前国民经济和社会发展对水利科技的需求,展望了我国水资源配置研究的发展方向,提出需要研究的重点问题.     

海潮影响下低水头水闸消能结构优化研究

低水头水闸下游消能属于低弗劳德数水跃消能,容易发生波状水跃、消能不充分等消能问题,尤其在海潮影响下,水位变幅大,消能问题更加突出。为此,结合晋江滨海新区填海造地工程~#1水闸模型试验,针对原设计一级消力池容易形成波状水跃和消能率低的问题,提出了二级消力池的消能结构,并对消力池池长、池深、尾坎高程和辅助消能措施进行了综合优化。结果表明,优化后的二级消力池消能结构,改善了水流流态,提高了消能率,研究结果可为类似工程借鉴参考。     

溃坝典型水流水力特性试验研究

黏性土坝漫顶溃决是一个水、土二相耦合逐渐发展的过程,涉及水流冲蚀主动力和坝体材料被动抗力的综合作用。立足当今世界溃坝研究的前沿理论,借鉴以往现场原型试验相关成果,对土坝溃决过程进行了宏观阶段划分,并在此基础上开展专门的水槽试验,采用PIV技术对表面冲刷水流和陡坎冲射水流的精细水流结构进行了详细研究。试验获得了两种典型水流的几何特性及相关水力特性,总结分析了各水流结构对坝体的冲蚀作用机制。相关成果的获取可从本质上对黏性土坝陡坎溯源冲蚀机理进行理解和掌握,亦可为数值模拟及其他溃坝研究工作提供技术参考。     

大型渠道混凝土裂缝成因分析及预防措施

根据大型渠道衬砌混凝土的结构特点和所处的环境,通过试验研究了水泥种类、粉煤灰、纤维对衬砌混凝土收缩(塑性收缩、干缩、自收缩)性能的影响规律。试验结果表明:在配合比中掺入优质粉煤灰,可有效降低混凝土的收缩;在配合比中掺入纤维,混凝土的抗收缩能力进一步提高;与P·C32.5水泥相比,P·O42.5水泥具有更好的抗收缩性能;在配合比中掺入优质粉煤灰、纤维、使用P·O42.5水泥,可使相同强度等级的混凝土具有更好的抗裂性。最后根据各类收缩裂缝特征及影响因素,提出了预防渠道衬砌混凝土裂缝的措施。     

国际河流中下游沿岸国对上游沿岸国的影响

人们普遍认为只有河流上游沿岸国通过水量控制或水质污染给下游沿岸国带来损害,而没有认识到下游沿岸国凭借对水资源已有使用权和水权的要求,将剥夺上游国家未来对水资源的使用权。法院判决、信函交流、学术讨论和国际河流开发利用的实践等表明,人们已认识到剥夺未来使用权的概念并对之理解越来越清晰。讨论了赫尔辛基规则和国际水道条约中上下游沿岸国之间的关系,认为公平合理利用原则已成为水道公约和国际水法的基础性导则,河流各沿岸国应相互尊重,一国的河流开发举措不应对其他国家造成利益损害。结合Baardhere工程、盖巴斯科夫-拉基玛洛工程两个典型的国际水事纠纷事件,分析了剥夺未来使用权的概念和公平合理利用原则在实践中遇到的挑战。     

多源信息同化融合技术在旱情评价中的应用

为解决依据单因素判断旱情造成的偏差,提高旱情评估的准确性,引入了多源信息同化融合的概念,从多源信息同化融合的基本概念出发,讨论了信息同化融合在旱情评价中应用的可能性,分析了各类干旱的相互关系以及相应旱情信息的特点和来源,提出了旱情多源信息同化融合的思路和方法,构建了旱情综合评价指标体系,并进行了实际应用研究。结果表明:所得到的综合旱情指标可反映各类干旱相互作用的结果,避免了仅依靠单因素评估旱情造成的片面性,为全面、完整进行旱情评估提供了一种新的技术手段和方法。     

基于土壤含水量模拟的干旱监测指数研究

以山西省汾河流域为例,采用水量和能量平衡原理的VIC模型模拟了区域内径流和土壤含水量的变化过程,并构建了土壤干旱指数进行实例研究。结果表明:建立的VIC模型能够较好地模拟研究区站点的径流和土壤含水量的变化过程,基于土壤含水量模拟的土壤干旱指数与实际干旱的发生具有较好的相关性,土壤干旱指数物理意义清晰,能较好地刻画区域干旱在时空上的发生、发展及结束过程,对区域干旱监测具有一定的应用价值。     

高面膜堆石坝发展的需求与关键技术——高面膜堆石坝关键技术(一)

面膜堆石坝是指上游坝面用土工膜防渗的堆石坝。综述了面膜堆石坝半个世纪以来的发展状况,分析了该坝型的特点及该坝型技术在我国的使用现状与需求:面膜防渗结构具有渗透性低微、差异变形适应性强、施工简捷、工期短、造价低等特点;由于国外专利保护等原因,面膜堆石坝技术未能如面板堆石坝和碾压混凝土坝那样广泛交流与推广,自国外第一座面膜堆石坝建成以来,国内尚未建成一座高面膜堆石坝,而我国水电清洁能源的需求、许多深覆盖层坝址与黏土防渗体取土受到环境生态制约的状况,需要高面膜堆石坝发挥其作用,相应的设计分析技术需要较系统深入的研究梳理和集成。概述了该坝型关键技术研究的初步成果,包括高面膜堆石坝的周边夹具效应与设计方法、面膜双向拉伸分析方法、数值精细模拟方法、非散粒体面膜垫层技术、膜顶胀损缺性状量化分析方法。