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2010年第8期目次

2010, 41(8):  0-1. 

摘要 ( 909 )   PDF (471KB) ( 392 )  

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三峡工程试验性蓄水175 m水位运行的相关问题

郑守仁

2010, 41(8):  1-4. 

摘要 ( 998 )   PDF (881KB) ( 463 )  

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三峡工程于2008年汛末开始正常蓄水位175 m试验性蓄水，进入正常蓄水运用前的试验性蓄水运行期。探讨了试验性蓄水运行历时、试验性蓄水运行期的防洪调度和蓄水方案、监测及试验研究工作与其经费等问题；提出试验性蓄水运行期可暂定5 a，对防洪调度和蓄水方案进行试验研究，加强各项监测及试验研究和库区地质灾害监测预警工作及生态环境保护力度，从增发电量中解决所需费用。

长江石首河段航道整治工程行洪影响研究

谷利华 岳红艳 张杰

2010, 41(8):  5-8. 

摘要 ( 1091 )   PDF (755KB) ( 476 )  

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分析了长江石首河段航道整治一期工程河段近期河床演变特点及演变趋势，采用平面二维水流数学模型计算分析了工程对河道水位及流场等的影响，并综合分析了工程对河势和行洪的影响。研究结果表明：拟建工程实施后不会对该河段行洪及河势产生明显的不利影响，但局部河势仍会有一定的调整。该研究成果可为航道整治工程设计提供科学依据。

长江南京新济洲河段河道整治方案研究

侯卫国 付悦 谢作涛

2010, 41(8):  9-13. 

摘要 ( 1116 )   PDF (1030KB) ( 491 )  

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在分析长江南京新济洲河段近期河道演变规律的基础上，提出河段在防洪、岸线利用、河势稳定等方面存在的重要问题。针对两岸经济发展的要求，提出两套整治方案，运用数学模型和物理模型相结合的手段，对整治方案进行了比选、优化，并提出了可行的推荐方案，使其有利于该河段及下游河段河势稳定及防洪安全。

钱塘江口北岸超强台风潮水淹没数值模拟研究

俞先伟 李磊岩 吴兴龙

2010, 41(8):  14-17. 

摘要 ( 2175 )   PDF (2160KB) ( 535 )  

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针对陆域保护区低于外江高水位的钱塘江河口地区，以1949年以来登陆我国沿海最强的“5612”号台风为典型超强台风控制条件，对河口北岸平原潮水淹没情况进行了数值模拟研究。首先对地形进行概化，将平原内的二线堤防及具有挡潮作用的道路单独处理；然后以海堤极限防御能力计算分析为依据确定超强台风作用下海堤损毁程度；最后采用覆盖两侧区域的二维风暴潮模型对北岸平原的淹没情况进行计算分析。结果表明，在超强台风作用下，钱塘江河口淹没区可随时段累积沿后方二线堤防及道路逐步推进，此类线状建筑物具有较好的档潮作用；现状条件下，钱塘江河口北岸遭遇超强台风后，其最大淹没水深可达2.87 m，淹没面积达到127.52 km2。

清江流域层状地貌面堆积物特征及地貌演化研究

王令占 牛志军 赵小明 涂兵

2010, 41(8):  18-20. 

摘要 ( 1050 )   PDF (741KB) ( 424 )  

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对清江中游建始、巴东等地高海拔古宽谷中残留阶地堆积物的特征进行了研究。通过对堆积物的ESR测年获得了8组年龄数据，表明清江流域1 500～1 700 m高度剥蚀面可能形成于中更新世初（704±70～789±78 kaBP），与长江三峡第五级阶地，清江第五、六级阶地为同时期形成。这可能指示在三峡地区已不存在多级夷平面，目前三峡地区的层状地貌可能是早更新世以来地壳抬升的结果。对整个流域层状地貌面堆积物年龄与海拔高度关系的分析表明，在400～1 700 m海拔高度范围，地貌面堆积物形成时代与海拔高度呈现一定的线性关系，即海拔越高，形成时代相对越老，海拔越低，形成时代越新，这反映了新构造的间歇性隆升。根据拟合直线计算出的平均抬升速率为162.14 cm/ka（100～800 kaBP），是整个三峡河段近十万年来平均深切速率（80.15 cm/ka）的两倍，说明十万年以来，三峡地区地壳抬升幅度明显减小，新构造活动性明显减弱。

三峡库区万州楠木垭滑坡治理与规划利用

张正清 孙云志 郭麒麟 王璐

2010, 41(8):  21-23. 

摘要 ( 1011 )   PDF (864KB) ( 436 )  

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介绍了楠木垭滑坡的基本地质特征，对该滑坡稳定性进行了宏观分析和稳定性计算，采用剩余推力法计算滑坡在天然和暴雨两种工况下的稳定性，认为该滑坡整体稳定性较高，提出了规划利用的可能与相应的治理措施，将滑坡治理与规划利用相结合，为三峡库区城镇移民选址与土地综合开发利用提供了可借鉴的经验。

亭子口水利枢纽大口径基岩地质钻探技术

张涛 刘伦平 武营军 王春江

2010, 41(8):  24-26. 

摘要 ( 1060 )   PDF (926KB) ( 434 )  

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通过嘉陵江亭子口水利枢纽大口径基岩取芯钻探成功应用，介绍了大口径地质钻探的技术特点和施工工艺，阐述了牙轮钻头成孔的工艺参数和操作要点，通过对传统取芯工艺的研究和创新，使用了一种新的大口径取芯工具，大大提高了取芯效率。

农村小城镇地质灾害灾度等级划分

姚文花姚勇

2010, 41(8):  27-29. 

摘要 ( 1032 )   PDF (663KB) ( 350 )  

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针对地质灾害等级划分研究中存在的问题，在综合考虑农村小城镇地质灾害的特点以及小城镇自身承载能力等情况的基础上，建立基于四元联系数的地质灾害灾度模型。将地质灾害大小划分为4级，即特大灾、大灾、中灾和小灾，并首次将四元联系数的原理引入灾度评估中，详细介绍了四元联系数的基本原理、评价过程等，并用于实例评价。

滨海深部含水层地下水排泄量评估

郭巧娜李海龙

2010, 41(8):  30-35. 

摘要 ( 991 )   PDF (2107KB) ( 390 )  

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以往研究对于纯内陆淡水补给在海底地下水排泄量(SGD)中所占比例的评估具有很大不确定性，而且大多数只考虑滨海浅层均质含水层的补给。以一个海底深部承压含水层系统为例，包括了承压含水层及上覆弱透水含水层(海底)，其中内陆补给包括了与时间无关的年平均补给(常数)和由季节性降雨引起的周期性补给，从而建立了一个描述承压含水层中海底地下水排泄的数学模型，并得到其解析解。继而利用解析解分析了位于美国南大西洋Onslow海湾的SGD。结果显示，SGD排泄宽度变化范围为0.5~3.0 km，在承压含水层中海岸线处高于平均海平面1.0 m的水头值，其所产生的SGD速率为1.1~10.0 m2 /d。

国内外流域生态补偿机制比较研究

董正举严岩段靖王丹寅

2010, 41(8):  36-39. 

摘要 ( 1046 )   PDF (906KB) ( 365 )  

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以水资源为纽带的流域内生态补偿是当前生态补偿研究与实践探索中的热点领域。总结探讨了流域生态补偿理论与方法的研究进展，归纳了国内外流域生态补偿的主要实践案例，并从补偿目的、方式、特点、效果等方面进行了对比分析。在分析比较的基础上，对我国流域生态补偿关键制约因素进行了分析，并从流域生态补偿政策机制制定、法律制度建设、技术方法体系等方面提出了建议。

流域水资源开发规划中战略环评的作用-以长江口综合整治规划环评为例

李英蒋固政

2010, 41(8):  40-42. 

摘要 ( 1054 )   PDF (705KB) ( 356 )  

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水资源的开发利用活动与生态与环境有密切的关系，战略环评（Strategic Environmental Assessment）在协调水资源开发利用与生态环境保护方面的作用远大于项目环评。以长江口综合整治规划为例说明战略环评在流域水资源开发规划中的重要作用。简要介绍在流域开发的战略环评中应关注的重点，论述了区域规划与流域规划、行业规划或专项规划与流域规划之间的关系。 

南宁市内河水质的投影寻踪回归分析

方崇 黄伟军

2010, 41(8):  43-46. 

摘要 ( 1049 )   PDF (826KB) ( 423 )  

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针对目前我国城市内河普遍遭到污染的问题，在分析影响内河水质因素的基础上，选取BOD5（5日生化需氧量）、CODcr（化学需氧量）、石油类、挥发酚、NH3-N（氨氮）、总磷等6个主要因素作为评价因子，建立了城市内河水质评价的投影寻踪分析模型。采用模拟退火算法对评价模型进行优化，并将该模型应用于南宁市10条内河水质的评价与排序中。研究表明：用投影寻踪回归分析法进行水质评价，避免了传统评价方法由于主观原因造成的误差，评价结果合理可信、方法简单，具有计算效率高、收敛速度快、受初始条件约束少等优点，为我国城市内河水质的评价提供了新途径。

秃尾河径流特性及人类活动对径流的影响分析

孙天青 张鑫 梁学玉 王威

2010, 41(8):  47-50. 

摘要 ( 1013 )   PDF (963KB) ( 435 )  

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采用秃尾河高家川水文站1956~2005年实测月径流量，对径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度进行了详细计算；利用滑动平均法和Mann-Kendall秩次相关检验法分析了年径流的变化趋势，最后定量分析了降水和人类活动对径流的影响。结果表明，自20世纪70年代以来流域径流年内分配比较均匀，其中8月份径流量最大；年径流量有明显的下降趋势，自80年代以来人类活动是引起径流急剧减少的主要因素，且影响力度一直在增加。

陕北佳芦河流域水资源承载力研究

王威许俊良张鑫

2010, 41(8):  51-54. 

摘要 ( 1085 )   PDF (868KB) ( 366 )  

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佳芦河流域位于我国西北干旱半干旱地区，水资源承载力的研究对当地国民经济发展规划、生态环境保护和水资源可持续利用具有重要意义。根据当地水资源开发利用状况，结合水资源、社会经济和环境系统之间的关系，将佳芦河流域水资源承载力问题纳入到自然-经济-环境这一复杂的大系统进行建模分析，从可持续发展角度建立流域水资源承载力模糊综合评价模型。评价结果可为流域今后水资源可持续开发利用提供参考和指导。

基于DEM的河流长度尺度转换与不确定性分析

李静静陈健朱金玲

2010, 41(8):  55-58. 

摘要 ( 1047 )   PDF (1331KB) ( 389 )  

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空间尺度是地学研究的基础性问题，河流长度的提取依赖于空间尺度，遥感与地理信息系统技术为河流长度的空间尺度研究提供了强有力的工具。以SRTM DEM为数据源，应用最近邻方法对原始数据重采样得到不同分辨率的DEM数据，利用D8算法对不同尺度数据分别提取了钱塘江水系，并利用分形几何方法研究了河流长度的空间尺度。结果表明，D8算法准确地提取出了不同尺度下的钱塘江水系，且钱塘江及其支流具有明显的分形特征，钱塘江及其支流的提取长度，与以往的文献长度基本吻合，最后对误差来源及不确定性因素进行了分析。

新疆乌鲁木齐河山前区洪水演变规律分析

龚建新文军王作彬陈永红

2010, 41(8):  59-62. 

摘要 ( 1013 )   PDF (1149KB) ( 304 )  

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根据洪水波的运动规律，以乌鲁木齐河各水文站收集的实测洪水、气象等资料为依据，对河流流出山口以后山前区河流洪水演变规律进行研究分析。建立上下游的洪峰流量、传播时间的相关关系，为河流下游水利工程、城市防洪提供决策的依据，为其他河流出山口以后无资料地区的公路和桥梁建设提供科学的设计依据。

凤凰水库陡弯溢洪道流态控制设计与应用

彭玉林 龚爱民 宋天文 邱勇 魏明方

2010, 41(8):  63-66. 

摘要 ( 992 )   PDF (849KB) ( 406 )  

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在凤凰水库除险加固工程中，因受地形、地质条件的影响和限制，改建溢洪道的陡槽段需按转弯布置。为了削减陡槽转弯段冲击波的不利影响、有效控制最大横向水面差，以尽量减小边墙高度并获得较好的结构受力状态，该文提出在陡槽转弯段设置两道导流墙、并采取渠底超高法的组合设计方案。通过实践应用证明，该方案对改善陡弯水流流态与流速分布十分有效，可供其他类似工程参考借鉴。




常态混凝土高拱坝温控措施敏感性仿真分析

凌骐 黄淑萍 张志超 曾为成

2010, 41(8):  67-70. 

摘要 ( 1076 )   PDF (1823KB) ( 437 )  

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依据某常态混凝土拱坝的详细施工进度和实际监测资料，采用三维有限单元法对拱坝横缝灌浆前进行了施工期仿真计算。重点讨论了该拱坝分别采用两种不同温控措施后，坝体内温度场和温度徐变应力场的分布情况。通过敏感性分析，比较了两种温控措施的效果及实际作用，所获得的结论对于同类工程的设计和施工有一定的参考价值。

高强螺栓直接张拉法在河南电视塔工程中的应用

汪洋张猛

2010, 41(8):  71-73. 

摘要 ( 1600 )   PDF (899KB) ( 455 )  

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通过对高强螺栓施加预拉力常规方法存在的问题进行探讨，结合规范和工程实例，分析高强螺栓未达到预拉力或超拧所带来的工程隐患。具体介绍了高强螺栓直接施加预拉力的原理和工艺。从河南省广电发射塔工程钢结构安装中的应用情况来看，具有较好的技术经济效果。采用新工艺施加预拉力后，节点法兰面的贴合紧密度得到改善，安装效率也明显提高。可为高强螺栓的应用提供参考。

南水北调中线交叉建筑物洪水风险估算模型研究

刘恒 宋轩 耿雷华 钟华平徐澎波

2010, 41(8):  74-77. 

摘要 ( 1042 )   PDF (1821KB) ( 340 )  

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南水北调中线工程运行阶段的风险是工程管理者关注的焦点之一。以往的研究只单纯考虑水文不确定性或工程结构不确定性，研究结果也只提供交叉建筑物在其设计基准期内的风险概率，不能给出不同洪水条件下的工程风险，对运行阶段的风险管理意义不大。通过综合考虑水文不确定性和工程结构不确定性，提出适用于交叉建筑物在各种洪水条件下的失效风险计算模型，该模型可以给出交叉建筑物在各种洪水条件下的失效风险。并以河南省境内湍河梁式渡槽为例，建立渡槽失效故障树以及各种失效模式的极限状态，给出了一套可适用于渡槽水毁失效风险估算的方法。

天然河湾悬沙浓度横向和垂线分布规律

李志威 曾庆华 方春明

2010, 41(8):  78-82. 

摘要 ( 2168 )   PDF (2720KB) ( 523 )  

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通过对来家铺弯道的野外测验资料进行整理、甄别和筛选，从中选取了具有代表性的3组断面数据，分析了弯道内悬沙粒径和垂线平均浓度的横向分布规律，弯道内悬沙浓度沿垂线分布规律。研究表明，断面平均流速是决定弯道悬沙中值粒径粗细和平均浓度高低的主要原因，凸岸悬沙垂线浓度均值一般高于凹岸，浓度的标准差也大于凹岸；弯道中粗沙浓度均值和标准差均高于细沙浓度均值，粗沙的分组粒径浓度沿垂线分布比细沙更不均匀。

基于MLSPH方法的自由表面流动数值模拟

潘中建 张学莹

2010, 41(8):  83-85. 

摘要 ( 1083 )   PDF (939KB) ( 383 )  

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光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics，简称SPH) 方法是一种Lagrange 无网格粒子方法。SPH方法在解决自由表面流动问题时具有明显的优势，但同时也出现了计算精度低和稳定性较差的缺点。利用移动最小二乘SPH方法对自由移动粒子的密度进行周期性修正，模拟了二维溃坝自由表面流动，并将结果与传统SPH方法的模拟结果相比较。结果表明，移动最小二乘SPH方法降低了压力振荡，提高了计算精度，从而验证了此方法的有效性。

考虑水力劈裂效应的重力坝坝踵裂缝稳定分析

李宗利 王锦丽 刘霞

2010, 41(8):  86-88. 

摘要 ( 990 )   PDF (780KB) ( 412 )  

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混凝土重力坝坝踵开裂是重力坝常见的现象，由于高坝缝内存在较高的扬压力，水压的劈裂作用有可能驱使裂缝进一步扩展，严重影响坝体的安全性。基于大型有限元分析软件，建立重力坝数值分析模型，人为在坝踵附近设置不同深度的裂缝，分析不同位置、不同裂缝深度、不同缝内水压分布作用下裂缝的稳定性，以分析水力劈裂效应。研究结果表明，坝踵附近裂缝多处于压剪复合断裂模式，但在缝内高水压作用下，有可能变为拉剪复合断裂，也极易失稳扩展；随着裂缝长度的增加，水力劈裂效应愈加显著。

察汗乌苏溢洪道流场二维和三维数值模拟对比

张一 刘韩生

2010, 41(8):  89-91. 

摘要 ( 1010 )   PDF (715KB) ( 479 )  

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为了选择较为理想的研究溢洪道水流特性的数学模型，结合察汗乌苏水电站工程实例，利用数学模拟对其溢洪道流场的水流特性分别进行了二维和三维模拟，分析其可行性和存在的问题。采用标准的k~ε紊流模型描述水流流动、VOF模型跟踪水流自由表面，得到水深、流速和压力等一系列水力要素计算值，并将他与物理模型试验数据对比验证，结果基本吻合。分析研究表明：二维模拟完全满足溢洪道挑流鼻坎段前的水力特性研究需求，如若重点关注挑流鼻坎段水力要素特性，则建议使用三维数值模拟。

威远江水电站溢洪道挑流鼻坎数值模拟研究

王继保 张守磊

2010, 41(8):  92-95. 

摘要 ( 1054 )   PDF (1251KB) ( 331 )  

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针对威远江水电站岸边式溢洪道挑流消能存在的问题，采用RNG k~ε双方程模型、非结构网格与自适应局部网格加密的方法，模拟湍流,利用流体体积分数法(VOF)确定自由水面线,成功地对溢洪道挑流鼻坎挑流进行了三维紊流数值模拟。对挑流鼻坎的修改方案进行了研究，经过计算提出了较优方案，所提方案得到了物理模拟的验证，为威远江水电站设计与优化提供了可靠的设计依据。

基于进制数的水电站机组优化运行算法

胡婷 彭刚 王乾峰

2010, 41(8):  96-99. 

摘要 ( 1030 )   PDF (761KB) ( 405 )  

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机组组合是水电站短期发电计划中一个重要的问题，合理的组合运行能带来显著的经济效益。采用进制数编码形式表示机组的运行状态，以给定的负荷为基础，对机组运行进行优化，存储运行状态少，且最优方案不受初始值的影响；采用Matlab语言编写了电站内全局的最优机组组合及机组间负荷的合理分配程序，并给出了计算程序。实例计算结果表明：利用进制数的优化算法在机组组合优化问题上是可行的，也是有效的，该算法的收敛性好且速度快，对多机组电站的经济运行具有较好的实用价值。

泾惠渠灌区地下水位动态变化特征及成因分析

刘燕

2010, 41(8):  100-103. 

摘要 ( 947 )   PDF (1925KB) ( 397 )  

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泾惠渠是我国典型的大型井渠双灌灌区，自20世纪80年代以来地下水位持续大幅下降。从自然和人为两个方面分析了可能引起灌区地下水位持续下降的原因，指出地表引水灌溉量大幅减少导致地下水长期采补失衡，大量的地下水含水地层被超采疏干，是造成灌区地下水位持续大幅下降的最直接原因。此外，90年代以来的降水减少、蒸发增大以及相应地质因素的改变也对地下水位下降起到了一定的作用。结合灌区的实际水资源现状条件，提出加大地表水灌溉水量，适时适地地对灌区地下水进行人工涵养是有效缓解灌区地下水位下降、保障灌溉水资源供水安全、实现水资源持续利用的最佳途径。

混凝土四面六边体护岸工程施工质量控制

景卫华 李涛章 胡宁 汪涛

2010, 41(8):  104-107. 

摘要 ( 1086 )   PDF (1029KB) ( 427 )  

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混凝土四面六边体透水框架护岸是一种新型江河透水护岸工程技术，该技术越来越多地应用在河道护岸工程的实践中。结合长江南京河段新济洲护岸工程的设计和施工实践，对混凝土四面六边体护岸工程的施工各环节质量控制进行了分析。施工质量控制的要点主要在于混凝土框架杆件制作质量和框架抛投的数量及位置准确性。根据水利工程相关规范和标准，提出了混凝土四面六边体护岸工程施工质量检验和评定的建议。