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人民长江

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2026年03期

《人民长江》自1992年至今一直入选全国中文核心期刊，2015年入选RCCSE中国核心学术期刊，获得全国优秀科技期刊、湖北精品期刊等诸多荣誉，

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“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 陶岔渠首局部时段水体溶解氧浓度偏低成因分析

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 陶岔渠首局部时段水体溶解氧浓度偏低成因分析

摘要：2025年夏季，丹江口水库陶岔渠首水域出现溶解氧(DO)浓度偏低现象。为保障陶岔渠首水质稳定达标,系统梳理了监测周期内陶岔渠首水域DO浓度变化规律,探究了相关环境因子的演变特征,揭示了DO浓度偏低成因。结果表明： ① 陶岔渠首水域DO浓度在时间上总体呈波动下降趋势，在空间上呈现从丹库中心向陶岔渠首方向递减的分布特征，且水体存在稳定的垂向分层。 ② 相关性分析与机制探究表明，DO浓度下降是水文水动力、水体理化性质及工程措施共同作用的结果。弱热分层与低流速条件抑制了氧气的垂向输送与大气复氧过程,营养盐通过驱动微生物好氧分解加剧了DO消耗，而拦藻网的布设通过改变局部水动力、强化水体分层，进一步加剧了DO下降及垂向分异。研究建议未来水质管理需统筹考虑水动力优化、外源营养盐控制以及拦藻网等工程调控的生态效应，从而保障水库水质安全。
“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2－甲基异莰醇来源解析及产嗅潜力评估

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2－甲基异莰醇来源解析及产嗅潜力评估

摘要：近年来，由2－甲基异莰醇(2-MIB)引起的嗅味问题屡有报道，已成为全球水质安全管理中的突出挑战。监测显示,2025年8月中下旬，南水北调中线工程干渠陶岔断面2-MIB浓度均值达到 29.0ng/L 。为揭示2－MIB的生物来源及产嗅潜力,综合采用显微镜形态学鉴定、mic基因高通量测序、定量PCR,对丹江口水库藻类异常增殖期蓝藻群落结构、潜在产嗅类群及mic基因丰度的时空分布特征进行了系统分析。形态学鉴定显示,蓝藻群落以隐球藻（Aphanocapsa）、尖头藻（Raphidiopsis）和细鞘丝藻（Leptolyngbya）为优势属，分子生物学方法揭示了更多生态功能显著的低丰度类群。拟浮丝藻（Planktothricoides）和假鱼腥藻（Pseudanabaena）为主要潜在产嗅类群，前者在携带mic基因的群落中占比达 64.2%～93.3% ，并与mic基因丰度呈显著正相关，推断为2-MIB的主要贡献者。mic基因拷贝数为 3.14×10⁵～2.00×10⁷ copies/L,呈现显著的空间差异与垂向分层特征，以陶岔次表层水体中丰度为最高。研究证实，形态学与分子生物学方法相结合能够有效提升产嗅藻类识别与风险评估的准确性，从而为饮用水水源地2-MIB风险早期预警与控制提供科学依据。
“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2－甲基异莰醇浓度变化成因和机理分析

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2－甲基异莰醇浓度变化成因和机理分析

摘要：为加强丹江口水库水质安全保障,基于2025年丹江口水库藻类观测数据，分析了丹江口水库2－甲基异莰醇(2-MIB)的浓度变化特征及成因。结果表明： ① 丹江口水库2-MIB浓度与总藻密度在时间变化上具有显著同步性，在藻类增殖旺盛期(8\~9月），两者浓度均出现明显高峰，丹库中 ∴∵2-MIB 浓度峰值近30ng/L ，坝后 0+900 处近 45ng/L 、陶岔区界站近 35ng/L. 凉水河－台子山近 25ng/L ，总藻密度也呈现类似空间梯度。 ② 2-MIB的分布由“藻类直接代谢的水质－生物因子”和“营养盐－生境的基础因子”共同驱动。2-MIB与藻类、水温、酸碱度、有机物、营养盐等因子高度相关,其中与叶绿素a、总氮、水温、pH、电导率的相关性尤为显著。曝气、超声波除藻等人为干预措施，可调控2-MIB释放过程。
“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库多工况调度下水动力演变及藻类防控

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库多工况调度下水动力演变及藻类防控

摘要：为探究丹江口水库水动力特征及其对藻类异常增殖的潜在影响，基于EFDC软件构建了水库三维水动力模型，系统模拟了陶岔调水、大坝下泄及汉库来水等多种调度工况下的流场演变过程，并定量评估了其水动力改善效果，提出了藻类防控策略。结果表明： ① 丹库整体流速低且空间变化幅度适中，表层风生环流结构稳定，在各类调度下平均流速提升约 0.3cm/s ，改善有限；汉库流场结构稳定且对流量变化敏感，流速空间异质性显著，在短期大流量冲击下平均流速提升约 10cm/s ，整体改善效果显著。 ② 水库流场由风生流与吞吐流共同驱动，其中风生流是塑造丹库表层流场格局的决定性因素，而由汉江来流、陶岔引水及大坝下泄构成的吞吐流，则是控制汉库水动力的关键。 ③ 常规调水难以有效改善丹库流动性，藻类防控应侧重于局部预警与生态措施；汉库可通过优化生态下泄流量等调度手段直接、高效地提升水环境容量。研究成果可为丹江口库区水质保障与生态调度提供科学依据和理论支撑。
“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2025年藻类异常增殖期间水动力模拟

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 丹江口水库2025年藻类异常增殖期间水动力模拟

摘要：为深入探究水动力条件对大型水库藻类异常增殖发生与消退过程的影响机制与作用规律，以2025年夏季丹江口水库藻类异常增殖事件作为典型案例,基于EFDC 模型构建了平面二维水动力－水龄耦合模型,模拟并分析了藻类异常增殖期间库区流场结构特征、水体交换强度以及水龄时空分布的动态变化规律。研究结果表明：在低水位运行期间，丹库整体呈现典型的静水湖泊特征，丹库平均流速低于，水体滞留性强，水龄随时间推移持续累积升高，形成了适宜藻类快速繁殖的稳定环境;进入秋汛期后，洪水大量入库显著改变了原有水动力格局，通过强烈的水体掺混作用促进汉库与丹库间的水量交换，最大瞬时交换流量达到6015m³/s ，这一水动力过程有效降低了丹库水龄,破坏了原有藻类聚集所需的水动力条件，从而显著加速了藻类异常增殖的消退进程。研究成果揭示了秋汛洪水过程对水库水动力条件的重塑作用,并分析了强烈水文扰动事件对水库藻类异常增殖生消过程的影响，研究成果可为大型水库的藻类异常增殖预警及水生态环境管理提供参考依据。
“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 汉江中下游底栖动物群落结构特征及其驱动因子

“丹江口库区及其上游流域水质安全保障”专题 | 汉江中下游底栖动物群落结构特征及其驱动因子

摘要：为探究长期枯水条件下河流底栖动物群落结构特征及驱动因子，于2025年8月对汉江中下游干流及支流河口共25个采样点的底栖动物和环境因子进行调查。采用Shannon－Wiener 多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数分析群落结构特征，结合主坐标分析和置换多元方差分析比较干支流群落差异，并利用Mantel检验、典范对应分析和层次分割法解析环境因子的影响。结果表明：共鉴定底栖动物50种，平均密度为97.2 ind. /m² ,平均生物量为 17.19g/m² ,优势种为沼虾属一种Macrobrachiumsp.、米虾属一种Caridi-na sp.和环棱螺属一种Bellamyasp.；干流与支流河口群落结构存在显著差异( ?p<0.05 ），支流河口的密度和生物量显著高于干流( p<0.05) ，但多样性指数无显著差异；水温是驱动群落结构变化的关键环境因子，水温和沙质底质占比、水温和正磷酸盐的协同效应对底栖动物群落具有重要影响。研究成果可为汉江流域干旱背景下的生态预警与适应性管理提供科学依据。
流域规划与江湖治理 | 基于遥感的山区河流“断面－河段”形态特征分析

流域规划与江湖治理 | 基于遥感的山区河流“断面－河段”形态特征分析

摘要：山区河道断面形态及其组合特征是开展缺资料地区径流遥感监测的重要基础。基于遥感数据提取山区河流水面矢量文件,搭建断面形态特征指标体系,通过K均值聚类方法识别断面、河段分类特征及其组合分类特征。结果表明： ① 金沙江上段断面形态可分为5类，其中对称峡谷控制段(0类）占比 76.98% ，形态特征与水动力环境显著关联； ② 河段形态复杂度随河段长度增加而上升（ 300～1500m 河段聚类类别增至19类），短河段以单一动力过程主导，长河段受地形－水流交互作用影响显著； ③ 枯汛期水面宽比均值0.52，汛期水流右偏（河段形态指数均值为1.18），与科氏力效应吻合。研究成果可为缺资料地区径流测算、山区河流水动力模拟、生态修复及防洪管理等提供科学依据。
水工程调度 | 三峡水库抗旱功能定位及其旱限水位研究

水工程调度 | 三峡水库抗旱功能定位及其旱限水位研究

摘要：近年来，极端干旱事件频发对供水安全造成严峻挑战，旱限水位作为水库抗旱响应的关键指标，对于开展水库抗旱调度具有重要意义。针对三峡水库水资源利用调度无明确抗旱功能定位，长江中下游发生较重干旱或供水困难期间抗旱调度方式缺乏的问题，分析论证了三峡水库在长江流域抗旱体系中的定位，解析了三峡水库不同来水及不同下游取水需求情景下的旱限水位方案，并对汛期储水等关键问题进行了探讨。结果表明： ① 三峡水库抗旱调度宜以保障城镇取水口水位和维持河流基本生态功能为最优先目标，并以荆江及汉口河段为重点区域解决因水位下降而引发的取水困难问题，适当兼顾其他水量调度需求。 ② 采用的3种确定方法中，长系列法对三峡水库旱限水位设置具有较好的参考性，若要保证三峡水库在遭遇极端枯水情景时按6800,7000m³/s 和 7200m³/s 下泄，则10月底需分别蓄水至 167.20,170.00m 和 172.80m ，按现行调度规程调度方式模拟计算水位保障率分别为 90.9% ， 87.3% 和 83.6% 。 ③ 汛期储水需结合中长期预报，利用部分汛期水量提前进行抗旱储备，从而提升长江流域应对极端干旱事件的能力。研究成果可为三峡水库抗旱调度提供科学依据和技术支撑。
水工程调度 | 金沙江下游梯级水库运行期设计洪水对比研究

水工程调度 | 金沙江下游梯级水库运行期设计洪水对比研究

摘要：上游水库的联合调度已改变了金沙江下游梯级水库的天然来水来沙条件，原设计洪水和汛限水位无法适应新时期水旱灾害防治和水资源高效利用的需求。考虑上游水库群的调蓄影响，基于VineCopula推求其最可能和最不利洪水地区组成，计算金沙江下游梯级水库运行期设计洪水，并与非一致性洪水频率分析方法进行对比，比选汛期控制水位方案。研究成果表明： ① 上游梯级水库调蓄作用显著削减了下游水库断面的洪水量级,根据最不利地区洪水组成结果，向家坝水库运行期1000a一遇设计洪峰、3d、7d、15d和30d洪量相较天然设计成果削减约 40.7% ， 37.8% ? 33.9% 1 24.4% 和 13.2% 。 ② 维持原防洪标准不变，乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝的汛期控制水位可抬升至 958.56,794.67,568.75m 和 373.42m,6～9 月共计可增发电量24.3亿 kW?h 。 ③ 最可能/最不利地区组成法计算结果与非一致性频率分析计算结果无显著差异，但能详细反映各级水库防洪调度过程。研究成果可为金沙江下游梯级水库运行调度提供理论和技术支撑，实现洪水资源化利用。
水工程调度 | 金沙江下游-三峡梯级水库2024年汛期调度成效分析

水工程调度 | 金沙江下游-三峡梯级水库2024年汛期调度成效分析

摘要：为了进一步提升金沙江下游－三峡梯级水库联合调度能力,提高流域水资源综合利用水平，反演分析了梯级水库2024年汛期与蓄水期的联合调度过程，并量化了金沙江下游梯级水库防洪库容整体运用、三峡水库优化调控出库流量及梯级水库联合优化调度等措施的效益增量。结果表明：面对2024年汛期丰枯急转的复杂来水情势，在水利部长江水利委员会的科学调度下，梯级水库主汛期成功应对3次编号洪水，累计拦洪134.5亿 m³ ，有力保障了防洪安全；通过蓄水期精细化调度，2024年12月底梯级水库可用水量333亿 m³ ，较2023年同期偏多27亿 m³ ，为枯水期供水打下了坚实基础;与规程调度方式相比，联合优化调度减少弃水量83亿 m³ ，考虑期末蓄能共增发电量73亿 kW?h ，大幅提升了兴利效益。2024年金沙江下游－三峡梯级水库的联合优化调度经验可为流域控制性水库群的调度方式优化、多目标协同调控提供参考。
水文水资源 | 三峡水库及其上游蒸发皿蒸发量时空变异特征

水文水资源 | 三峡水库及其上游蒸发皿蒸发量时空变异特征

摘要：蒸发皿蒸发量反映蒸发能力，分析其时空变化对估算水库蒸发损失、理解库区水文气候变化规律具有重要意义。分析了三峡水库及其上游长江沿线25个气象站 1980～2019 年D20型蒸发血蒸发量的空间分布特征、季节和年际变化规律，并探讨了其气候驱动。结果表明： ① 研究区以 103.5^°E 和 108.5^°E 为界的3个区域内站点的蒸发皿蒸发量具有不同的时空变化。西部4个站点蒸发皿蒸发量年均值( 2 457mm )最高，具有春季蒸发皿蒸发量大（ 993mm )而秋季小的季节变化特征，在年际变化上以1999年为转折具有显著的先减后增的变化趋势；中部的15个站点蒸发皿蒸发量年均值( 1 105mm )最小，与东部的6个站点（年均值 1 382mm ）都具有夏季高而冬季低的季节变化特征，但中部站点在6月具有明显谷值。 ② 在三峡水库及其上游梯级水库蒸发损失估算中需要注意3个区域蒸发皿蒸发量的差异，重点关注西部地区水库的蒸发损失。 ③3 个区域蒸发皿蒸发量的变化差异与季风环流影响的空间格局具有关联性，在不同区域水文气候变化规律分析中需要考虑大气环流等气候驱动引起的蒸发能力的差异。
水文水资源 | 汉江中上游夏季高温干旱复合事件时空演变规律

水文水资源 | 汉江中上游夏季高温干旱复合事件时空演变规律

摘要：高温干旱复合事件(CDHEs)相较于单一事件的致灾性更强，监测其时空演变规律对指导防灾减灾工作至关重要。基于标准化复合事件指数（SCEI）、标准化干热事件指数（SDHI）、混合干热事件指数（BDHI）、标准化降水指数(SPI)和标准化温度指数(STI)对汉江中上游流域 1961～2022 年夏季CDHEs、干旱和高温热浪事件的时空演变特征进行评估，并比较 SCEI、SDHI和BDHI对CDHEs的监测能力。结果表明： ① SPI、SCEI、SDHI和BDHI呈不显著增加趋势（ Z 统计值分别为 1.08,0.83,0.46,0.46) ，而STI呈不显著下降趋势（ Z= -0.07），夏季CDHEs、干旱和高温热浪事件变化趋势不显著。 ② CDHEs和干旱事件的发生频率随等级的增加而递减，其中重度事件的发生频率介于 0～7.14% 。 ③ 发生全域性干旱事件的概率为 8.1% ，全域性高温热浪事件的概率为 16.1% ，全域性CDHEs的概率为 16.1% ，均呈不显著下降趋势。 ④ 综合分析得出BDHI在监测CDHEs方面相较于SCEI和SDHI表现更为优越。研究成果可为流域水资源管理和提升区域的抗旱减灾能力提供参考。
水文水资源 | 新一代GPM卫星降水产品在中国的适用性评估

水文水资源 | 新一代GPM卫星降水产品在中国的适用性评估

摘要：全球降水测量计划（GPM）于2024年发布的IMERGV07版本为降水监测提供了新的数据源，然而其在复杂地形和气候条件下的适用性尚未得到充分验证，因此，需全面评估IMERGVO7版本在中国区域的适用性及其相较于V06版本的改进。基于此，构建了一个包含时空多尺度分析的降水产品评估框架，结合中国大陆699个地面气象站点观测数据和 0.25^° 分辨率的CN05.1高精度网格降水数据集，从站点尺度（ 2004～2020 年)和栅格尺度( 2018～2020 年）两个层面对IMERGVO7与VO6（Late产品）进行了系统对比分析。结果表明：在站点尺度上，V07整体性能显著优于V06，整体来看，相关系数平均增加 0.5,RMSE,MAE,P_BIAS 分别降低 6.96% ， 4.18% ， 18.55% ，对小雨 Ω^′?10mm/dΩ )和暴雨 (?50mm/d )的探测能力分别提高了 4.65% 和11.58% ；在网格尺度上，VO7更准确地刻画了中国降水的空间分布特征，特别是改善了西部干旱区固态及微量降水的识别能力（相关系数整体增加了 0.1～0.2) ，同时提高了东部沿海强降水事件的捕捉精度（RMSE整体降低了 30% 以上）。IMERGVO7版本在中国复杂地形和多样化气候条件下展现出优异的适用性，可为水文模拟、干旱监测和洪涝灾害预警提供更可靠的数据支持。
水文水资源 | 基于城市下垫面精细化分类的降雨径流关联性研究

水文水资源 | 基于城市下垫面精细化分类的降雨径流关联性研究

摘要：现有城市排水规划一般采用恒定径流系数估算城市径流，在降雨特征复杂、下垫面种类多样的情况下，单一径流系数估算难以满足日益精细化管理的需求。因此，以下垫面复杂的上海城市区域为研究对象，根据遥感影像精细化分类11种下垫面，现场动态监测降雨径流,分析下垫面径流特征，并基于SWMM模型确定水文参数，探明区域径流、渗流与降雨因子的关联性。结果表明： ① 与不透水下垫面相比，透水下垫面在短历时、高强度前锋型降雨下初始产流量减少 6.4～15.7mm ，在长历时、多峰值降雨下产流时间滞后 3.5～23.8 h,植被截留和土壤渗透作用能有效削减初始产流量或滞后产流时间、径流峰值时间； ② 8种不透水下垫面径流系数大小为水泥屋顶 > 机动车路面 > 室外停车场 > 广场路面 > 单位路面 > 瓦面屋顶 > 居住小区路面 > 人行道，曼宁系数和洼蓄量分别为 0.012～0.021 和 2.71～3.91mm; ③ 3种透水下垫面径流系数大小为草地 > 灌木地 > 林地，曼宁系数和洼蓄量分别为 0.27～0.41 和 4.16～5.32mm;④15 场降雨下区域径流系数为0.58～0.89 ，其中高强度暴雨、大暴雨或特大暴雨下径流系数为 0.76～0.89;⑤ 区域径流量与降雨量呈正向线性关系（ R²=0.995 ），下渗量与降雨量呈较好的对数关系（ R²=0.955 ）。研究成果可为径流源头控制、排水系统溢流模拟提供数据支撑，有利于城市水文及排水系统溢流的精细化管控。
水环境与水生态 | 润河廊道对长江中游湖区磷污染改善效应探究

水环境与水生态 | 润河廊道对长江中游湖区磷污染改善效应探究

摘要：洪湖作为长江中游浅水湖泊的典型代表，其水环境问题备受关注。三峡大坝与南水北调中线工程的运行显著改变了长江中游水文情势， 2020～2022 年洪湖流域枯水期提前且持续时间延长。为应对水体流动性不足与自净能力减弱的问题，湖北省计划建设润河廊道以改善区域水环境。以洪湖流域为对象，基于SWAT模型模拟不同调水情景，系统评估大型润河廊道建设对平原湖区磷污染的改善效果，以期为洪湖水生态环境保护与治理提供科学依据。结果表明： ① SWAT模型在长江中游平原湖区有较好的适用性，洪湖流域在2020～2022 年磷负荷年均值为 744.90t ，与众多科研机构通过污染源调查计算结果的误差在 6% 以内。 ② 流域面源污染占比高达 82% ，应是洪湖流域磷污染管控需要关注的重点。 ③ 大型润河廊道建设对洪湖区域水生态环境有积极改善作用，在常态化补水情况下，总磷削减比例 10.87%～21.66% ，换水周期降低 14.78% ，在长江中下游湖泊中呈现较优水平。
水环境与水生态 | 基于B-IBI的京杭运河苏北段健康评估

水环境与水生态 | 基于B-IBI的京杭运河苏北段健康评估

摘要：底栖动物完整性指数(B-IBI)已被广泛用于河流生态系统状况评估。在分析岸线利用类型对底栖动物群落结构影响的基础上,使用B-IBI评价了京杭大运河苏北段（南水北调东线输水水源区)的生态系统健康状况，并结合冗余分析(RDA)探讨了影响京杭大运河苏北段生态系统健康的主要环境因子。结果表明： ① 京杭大运河苏北段 33.3% 的河段处于“健康”状态， 40.0% 的河段处于“较差”及以下水平，健康状况在空间分布上呈现北部优于南部的格局。 ② 自然岸线河段能够为底栖动物提供更有利的栖息环境，其底栖动物群落多样性和生态系统健康状况显著优于人工岸线河段。 ③ 京杭大运河苏北段的自然岸线率、电导率(EC)和氨氮( 是生态系统健康的最主要影响因素。研究成果可为京杭大运河岸线保护和生态复苏提供参考。关键词：底栖动物完整性指数(B-IBI)；RDA；岸线类型；生态系统状况评估；京杭大运河
地质与勘测 | 岩溶双管道-池潭结构溶质迁移规律数值模拟研究

地质与勘测 | 岩溶双管道-池潭结构溶质迁移规律数值模拟研究

摘要：岩溶含水层示踪试验中突破曲线(BTCs)常呈现拖尾和多峰等反常迁移特征，而现有研究多侧重单一因素的影响，难以解释复杂曲线形态的成因。同时考虑双管道长度比例与水池尺寸两个关键因素，利用有限元数值模拟观察峰值时间、峰高、拖尾程度及双峰分离等特征变化，系统分析了两种因素协同作用对突破曲线的影响规律。结果表明：在管道长度比例不变时，水池尺寸增大可使双峰曲线逐渐融合并出现第一个峰低于第二个峰的独特现象;固定水池尺寸时,水池的滞留效应削弱了双峰分离;水池尺寸减小与长度比例增加的反向变化促使突破曲线由单峰过渡为双峰，峰值浓度升高而拖尾现象减弱;两者同步增加则显著削弱峰值浓度，并强化曲线宽展与拖尾效应。研究成果不仅丰富了岩溶含水层反常迁移理论，也为复杂突破曲线的解释、污染预测及水资源管理提供了依据。
地质与勘测 | 南水北调中线河南省焦作段长时序InSAR变形监测研究

地质与勘测 | 南水北调中线河南省焦作段长时序InSAR变形监测研究

摘要：南水北调中线工程是一项重要的线性输水工程,为保障工程安全运营,需全面掌握渠道及其周边地区形变时空演变特征，避免因监测时间区间短而产生误差。以河南省焦作段为例，获取了2016年10月至2021年11月近6年间的151期Sentinel-1A数据，采用长时序InSAR方法对其渠道基础与沿线区域进行形变监测，并利用GACOS产品改正大气延迟，降低InSAR在长距离线性工程监测中的大气延迟影响。结果显示： ① 焦作段山阳区新城街道运河转弯处堤防存在明显形变，马村区内干渠附近有4处沉陷区，且距离渠道最近的沉陷区不足 200m 。 ② 中线焦作段沿线区域地面沉降具有明显的空间异质性，全域均存在不同程度的沉降，最大年均沉降速率位于马村区演马街道北部，达 81.49mm/a ，最大沉降漏斗位于山阳区和武陟县的交界处。 ③ 将同期的二等水准测量值与InSAR结果进行对比验证，两者中误差为 1.83mm ，相关系数 R² 为0.92。研究表明,长时序InSAR方法可以有效规避因沉降场季节性波动和某些年份降雨量异常而产生的误判，能够实现大型水利工程的全面调查和详细监测。
地质与勘测 | 基于天空地观测技术与双折减法的斜坡稳定性分析

地质与勘测 | 基于天空地观测技术与双折减法的斜坡稳定性分析

摘要：湟水流域地质背景复杂多样，不同类型滑坡致灾机理和稳定性存在显著差异。为了揭示不同降雨工况下黄土斜坡的变形特征与稳定性状态,以湟水流域李家磨不稳定斜坡为例,利用“天－空－地”观测技术对斜坡进行现场观测调查，采用双强度折减法模拟天然与暴雨工况下斜坡位移、应力应变及安全系数，分析斜坡在不同工况下的稳定性。结果表明： ① 李家磨不稳定斜坡呈近半圆形，在人工切坡与强降雨共同作用下会转变为滑坡灾害，坡脚先失稳下滑，导致中上部失去支撑而发生滑动，为“牵引式”滑坡。 ② 当前斜坡处于稳定状态，受坡面大量张拉裂缝发育的影响，局部可能发生滑动，但强降雨导致斜坡失稳的可能性更大。 ③ 2019年6月至2023年9月斜坡竖向年平均形变速率为 -4.50～1.96mm/a ，南北向年平均形变速率为 -0.41～0.44 mm/a;2023 年10月至2024年4月斜坡竖向坡面最大沉降量为 -9.77mm ，最大抬升量为 9.77mm ，南北向坡面最大沉降量为 -161.31mm ，最大抬升量为 54.94mm ，处于稳定状态。 ④ 天然工况下，斜坡的安全系数为1.21;暴雨工况下，斜坡安全系数从1.21降至0.93，属于不稳定状态，水平位移在坡体中部最大，为12.94cm，竖直位移在坡体顶部最大，为 12.24cm 。从以上结果可知，将“天-空－地”观测技术与双强度折减法结合，能为斜坡稳定性研究提供更全面的多源异构数据支撑。
工程建设 | 高地应力深埋地下洞室开挖卸荷围岩力学响应研究

工程建设 | 高地应力深埋地下洞室开挖卸荷围岩力学响应研究

摘要：中国大型水电工程多建于西南高山峡谷之间，具有高差大、卸荷强、地应力高等特点，导致地下洞室频现围岩变形破坏问题。以澜沧江在建的RM水电站为例，结合施工地质资料及试验测试成果，系统分析了导流洞围岩变形破坏的基本特征与规律，并通过数值模拟方法深入研究了分层开挖过程中围岩变形、应力演化及塑性区的分布特征，进一步对地下洞室开挖卸荷围岩变形破坏机制进行了分析。研究结果表明：导流洞围岩变形破坏集中于临江侧拱肩部位,是结构面和高地应力共同作用的结果;分层开挖过程中，拱肩围岩存在明显的应力集中现象，最大主应力约 70MPa ，破坏深度小于 50cm ，破坏区呈现“范围大、深度浅”的特征。研究成果可为西南高山峡谷地区深埋大型地下厂房的开挖支护设计提供技术参考。
工程建设 | 立式潜水泵装置出水流道标准化设计及应用

工程建设 | 立式潜水泵装置出水流道标准化设计及应用

摘要：为提升中小型立式潜水泵装置的运行效率与稳定性，针对平直管出水流道开展标准化设计及应用研究。基于CFD数值模拟研究方法，通过改变出水流道当量扩散角、出口流速、出口断面尺寸等参数,对比分析了不同设计方案下泵装置的水力性能。结果表明：当出水流道当量扩散角为 12^° 、出口流速为 1.0m/s. 出口断面尺寸为 1.84m×1.84m 时，泵装置效率最高，达到了 70.44% ，且水力损失较小；与传统出水管道方案相比，标准化出水流道设计方案可降低出口流速与局部水力损失，扩大泵装置高效区的运行范围。研究成果可为中小型泵站出水流道的标准化设计提供理论依据，对推动中小型泵站节能减排和高质量建设具有重要的应用价值。
工程建设 | 软弱淤泥地质条件下加筋砂袋围堤沉降变形研究

工程建设 | 软弱淤泥地质条件下加筋砂袋围堤沉降变形研究

摘要：软弱淤泥地质条件下传统砂袋围堤难以满足工程耐久性与安全性要求。土工格栅因其卓越的抗拉特性，在软弱地基加固方面展现出显著优势，可作为砂袋围堤加固的新方法。然而，现阶段软弱淤泥地质下土工格栅加固充砂袋围堤的沉降变形规律仍不明晰。为此，通过室内缩尺模型试验研究了土工格栅加固砂袋围堤的沉降变形特性，并基于PLAXIS有限元软件建立其数值模型，结合模型试验结果验证数值模型的准确性。通过调整数值模型中土工格栅刚度、砂袋厚度、填筑斜率及围堤底层宽度开展数值参数化分析。研究结果表明：地基沉降量随围堤填筑高度、砂袋厚度及填筑斜率的增加而增大，但随土工格栅刚度的提高而减小，同时对应的土工格栅拉力亦减少;围堤宽度的增加会导致地基表面沉降趋势由抛物线形转变为“碗”形,土工格栅拉力的分布由抛物线形转变为“马鞍面”形。工程应用中，建议土工格栅刚度不应小于 600kN/m ，最大填筑斜率为1:2,以有效控制地基沉降,提高土工格栅加固砂袋围堤的服役稳定性。研究成果可为土工格栅加固砂袋围堤的工程设计与施工提供理论支撑。
科学试验研究 | 基于水动力学模型的气盾闸流激振动特性研究

科学试验研究 | 基于水动力学模型的气盾闸流激振动特性研究

摘要：气盾闸因其具备高效、环保等特点，近些年在泄水建筑物上得到了广泛应用，但对其流激振动特性还未有清晰认识。以抚河下游尾闾塔城枢纽泄水闸为例，通过水动力物理模型对气盾闸脉动压力、水流流态进行研究，并以其成果作为前置条件进行三维仿真数值模拟，对气盾闸自振特性以及振动响应特性进行了分析。研究结果表明： ① 各工况下闸门脉动压力最大值为 4.22×9.81kPa ，脉动压力标准差小于 0.1×9.81kPa ，主频低于 0.2Hz ，而闸门的起振频率均高于 3Hz ，该闸门发生振动破坏的可能性不大； ② 闸门面板各处的振动以垂直面板方向为主，最大振动位移为 1.53×10^-6m ，最大振动加速度为 2.88×10^-3m/s² ，脉动压力作用下闸门振动响应十分微弱，发生危险的可能性较小； ③ 闸门在小开度、高水位差运行时背板的上半部处于动水和反向旋滚水流之中，实际运用中应尽量避免气盾闸在不良流态下长时间运行。研究成果可为类似气盾闸设计和安全运行提供参考。
科学试验研究 | 基于振动台试验的强震诱发崩塌失稳临界判据研究

科学试验研究 | 基于振动台试验的强震诱发崩塌失稳临界判据研究

摘要：中国西南地区分布着大量的危岩体，在地震作用下极易发生崩塌灾害。通过大型振动台模型试验,研究了强震条件下不同地震波加载方向、不同加载振幅下的失稳破坏模式和地震动加速度响应，并提出了崩塌失稳临界偏转角的理论公式以及验证方法。试验结果表明：地震波加载方向为 X 的破坏模式主要为倾倒破坏，地震波加载方向为 XZ 的破坏模式主要为滑移和倾倒的混合破坏。两种地震波加载方向的加速度响应特征为：随着边坡高程的升高，两种方向的峰值加速度(PGA)放大系数明显增大，二者PGA放大系数曲线趋势基本一致。但 X 加载方向的放大系数值大于 XZ 加载方向的放大系数。在相同加载方向时，加载振幅越大，PGA放大系数也会随之增加。不同的地震波加载方向会导致不同的破坏模式，也会引起临界偏转角略有不同，理论计算得出倾倒破坏的临界偏转角为 34.28^° ，滑移和倾倒混合破坏的临界偏转角则需要根据水平位移以及竖直位移进行计算。分析结果与试验现象能够较好地吻合，进一步揭示了强震作用下不同加载方向及振幅对危岩体的失稳破坏模式与地震动加速度的影响。
科学试验研究 | 堆积层粗粒土多级静力压密变形及预测模型研究

科学试验研究 | 堆积层粗粒土多级静力压密变形及预测模型研究

摘要：为揭示中国西部残坡积土斜坡的压实特性，采用多级静力连续压密正交试验，分析了初始含水率、粉黏粒含量以及上覆土重等3个因素对残坡积粗粒土压实特性的影响。结果表明： ① 单级上覆静力作用下试样经历了急速、快速、缓慢和稳定沉降等4个变形阶段；多级静力荷载作用下试样的沉降变形呈连续阶梯状，首级荷载下的阶段沉降量 s₁ 和沉降速率 v_s1 均最大，随后逐级呈非线性衰减规律。 ② 多级静力加载下试样干密度随荷载增加呈先快后缓的增长规律，且首级加载下的增幅高达 5.1%～8.6% ；含水率对粗粒土试样密度的影响呈非线性增长规律，但粉黏粒含量的影响与其不同，为非线性衰减规律。 ③ 基于粗粒土压密理论和试验规律，建立了考虑初始含水率、粉黏粒含量以及上覆土重影响的粗粒土双参数密度预测模型，并通过试验值验证了模型的良好适用性。研究成果可为西部地区堆积层地质灾害的科学防治和粗粒土填筑工程的质量控制提供理论依据。
科学试验研究 | 压性致密断层破碎带渗透特性研究

科学试验研究 | 压性致密断层破碎带渗透特性研究

摘要：压性致密断层破碎带在原位状态下具有良好渗透性及力学特性，但在水库高水力梯度作用下易形成渗漏通道。现有室内试验多将此类断层破碎带简化为高透水性砂砾石土模型,忽视了充填介质特性差异对渗透行为的调控作用，导致渗漏风险评估存在偏差。以新疆玉龙喀什水利枢纽右岸F2断层破碎带为对象，采用超密实分层击实法制备含石率 15%～60% 的试样，系统开展渗透特性试验研究。研究结果表明： ① 含石率控制了充填介质的组成结构特征，当含石率 >40% 时形成岩石骨架主导结构， <30% 时呈现土颗粒堆积结构，两类结构的渗透破坏模式呈现显著差异； ② 随着Talbot指数 n 的增大，临界渗透坡降低，但在含石率 ?50% 条件下， n 值变化对渗透坡降的影响趋于弱化； ③ 细粒含量超过 20% 时，黏性颗粒可能发生絮凝作用，充当颗粒间的胶结物质，从而显著提高了渗透坡降。研究成果为该枢纽坝址区右岸防渗结构优化提供了重要的理论基础和数据支持。
科学试验研究 | 基于矩张量的含孔洞砂岩声发射特性模拟研究

科学试验研究 | 基于矩张量的含孔洞砂岩声发射特性模拟研究

摘要：岩体中的充填物对岩土工程结构稳定性具有显著影响，使得含孔洞岩体结构失稳破坏出现不确定性。为了探究含孔洞岩体中孔洞被充填后其在受载时的声发射响应机制，采用离散元法和矩张量理论对不同充填条件下的含孔洞砂岩进行单轴压缩数值模拟,分析破坏过程中的声发射事件类型、幅值分布和 b 值特征。研究结果表明： ① 在充填条件 b,c 下，圆形、矩形和梯形试样的强度增长率分别为 2.75%.7.12%.4.35% 和8.30% 、13. 14% ） 18.03% 。 ② 充填物的存在使试样声发射更为剧烈，且剧烈程度与充填物强度正相关，充填试样的声发射累计数和声发射率均高于未充填试样。 ③ 在充填c条件下，剪切型声发射占比高于其他充填条件，声发射频数-幅值呈正态分布。 ④ 在相同充填条件下，圆形孔洞的声发射 b 值最大，其次为矩形孔洞和梯形孔洞；在相同孔洞形状下，充填c条件下的 b 值最小，充填a条件下的 b 值最大。研究结果可为工程中不同充填条件下含孔洞岩体的声学破坏特征分析提供一定的参考。
工程运行管理 | 基于长期水位记录概率建模的堤内承压水位预测

工程运行管理 | 基于长期水位记录概率建模的堤内承压水位预测

摘要：为了给设计基准期 T 内建筑工程的抗浮设防水位取值提供依据，依托北江大堤周边一住宅工程的长期地下水位观测记录及堤外水文资料，以承压水位为研究对象，利用经验分布法与极大值分布法实现观测记录的概率建模，外推 T 内承压水位最大值的密度函数，从而实现承压水远期最高水位的预测。研究结果表明：在概率模型与反演法/数值法所得的百年一遇承压水位关联时,50a重现期承压水位标准值分别为 10.32m （经验分布法）和 10.26m （极大值分布法）；在概率模型仅通过观测记录建立时，50a重现期承压水位标准值为 9.96m （极大值分布法）。根据标准值以及观测记录分析成果，提出了施工期与使用期抗浮设防水位的取值方法，同时为校准荷载分项系数和组合值系数提供了荷载统计参数。该方法以荷载概率建模作为切入点，解决了抗浮设计的关键问题,可为可靠度分析的应用和优化提供依据，且具有较强的兼容性和可操作性。
工程运行管理 | 基于改进ViT模型的抽水蓄能机组异常声音检测

工程运行管理 | 基于改进ViT模型的抽水蓄能机组异常声音检测

摘要：针对抽水蓄能机组运行状态异常检测中工况变化频繁、故障声学信号样本少以及数据不平衡的问题，提出了一种基于改进Vision Transformer（ViT)模型的抽水蓄能机组异常声音检测方法。首先，通过梅尔频谱算法将一维声学信号转换为二维语谱图,增强故障样本的信息量;然后，将生成的语谱图输入至ViT网络中，利用自注意力层与图像特征的交互机制，学习多工况声学数据之间的不变特征;最后，通过所提出的领域提示和提示适配模块根据源域和目标域之间的特征相似性，预测目标域的机组状态信息。结果表明，所提方法在实测数据集上的平均准确率为 90.0% ，召回率为 87.9% ， F₁ 分数为0.887;在MIMII数据集上各项指标比其他方法平均提高 8.7% 6.92% ， 4.52% 。所提模型能够有效应对多工况和少样本情况下的异常检测任务。
工程运行管理 | 基于电站调峰运行的梯级水电站衔接水位改进方法

工程运行管理 | 基于电站调峰运行的梯级水电站衔接水位改进方法

摘要：最小下泄流量是流域水资源管理中协调梯级电站水资源综合利用最重要的指标之一，一般通过衔接水位确定梯级电站最小下泄流量执行条件。关于衔接水位确定因素的相关研究主要集中于梯级水库运行水位重叠、梯级水库间河道水深以及生态保护等方面，对极端高温频发、“双碳”目标背景下电站调峰运行因素考虑不足。以A河流下游TJZ—SW梯级电站为对象，针对电网调峰需求激增与河流生态流量保障协同问题,提出基于调峰运行的梯级水电站衔接水位改进方法，并与传统的梯级水位重叠法、下游河道水深法进行对比分析。结果表明： ① 基于调峰运行的改进梯级水位衔接法确定的TJZ-SW梯级最优衔接水位为 430.57m ，TJZ、SW电站综合调峰幅度相对于梯级水位重叠法、下游河道水深法分别提升了 0.2% ， 8.8% ： ② 调峰导向的衔接水位机制通过保持梯级电站河段水深满足低谷时段生态环境需求,TJZ、SW电站分别通过“脉冲式”蓄能、水头-流量优化策略提高发电收益，使梯级总收益提升 6.5% ，实现了“保生态”与“求效益”两者矛盾的阶段性和解； ③ 基于调峰运行的改进梯级水位衔接法有效协调了梯级电站发电效益、电网安全运行、河流生态流量保障等多个目标,低谷时段TJZ电站零下泄蓄能与SW电站前期蓄水的协同，在保障全时段生态流量达标率 100% 的同时，实现调峰-经济协同优化，生态、调峰、发电效益显著。研究提出的方法为A河流流域破解“保生态”与“强调峰”矛盾提供了新路径，也可为长江流域梯级电站的协同优化调度提供参考。
封面 | 环库路丹江口水库

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