目录及摘要|水资源研究2023年2月12卷1期

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摘要

平原河网生态流量计算方法及其适宜性研究

作者：吴可怡, 张 翔, 赵 烨, 邓梁堃：武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉；武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室，湖北 武汉；闫少锋：湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北 武汉

摘要：平原河网区经济社会高速发展导致的河流生态退化、环境恶化是当前生态文明建设重点关注的问题之一。本文针对长江中游江汉平原中小型河流全年不同时期的水文及生态特点，基于现有的生态流量计算方法，研究建立一套考虑长江中游平原河道形态、河网水力特征及主要水生生物适宜流速全年分时段生态流量的综合确定方法。该方法推荐在主要鱼类重要生长阶段采用生态水力半径法，在枯水期采用逐月Tennant法、逐月频率法计算适宜生态流量，并采用多目标湿周法和Tennant法确定全年最低流量，在长江中游平原河网区的典型河流汉北河下游得到验证与应用。适宜性分析表明，该方法计算的生态流量既考虑了区域的特征，又考虑了重点生态保护对象的需求，可为长江中游平原中小型河流水资源高效利用提供参考依据。

关键词：平原河网；汉北河；生态流量；适宜性；综合确定方法；Plain River Network；Hanbei River；Ecological Flow；Suitability；Comprehensive Calculation Method

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金沙江梯级水库群下游河道河床冲刷分析 

作者: 朱玲玲, 熊 明：长江水利委员会水文局，湖北 武汉

摘要：金沙江下游是长江流域的重点产沙区，自2012年开始，下游的乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝四个梯级水库陆续蓄水运行，截断了金沙江下游的泥沙，水库群下游向家坝坝址至江津河段发生冲刷，河床下切导致同流量中低水位下降，可能对下游河道的水生态环境及通航造成影响。基于金沙江下游的水沙和河道地形、断面等观测资料，围绕金沙江下游梯级水库蓄水对水沙条件的影响和向家坝下游河道河床冲刷两个主要内容进行分析，结果表明，自2012年向家坝水库开始蓄水，金沙江下游出口沙量骤减幅度超过90%，向家坝坝下游至江津河段河床发生冲刷，累计冲刷量为1.516亿m³，河床冲刷导致枯水位下降0.41 m。

关键词：金沙江下游；梯级水库群；河道冲刷；枯水位；The Lower Jinsha River；Cascade Reservoirs；River Channel Scouring；Low Water Level

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长江口徐六泾滩槽含沙量波动研究

作者: 周 昊*, 刘曙光#：同济大学，上海

摘要: 研究长江口徐六泾1#边滩、4#深槽的含沙量在不同潮型下的波动规律及相关要素，有助于认知潮汐河口的水沙分布规律，计算推求断面含沙量及输沙率，为河口航道冲淤与河势变化的分析、河道治理与涉水工程的规划等科学研究提供理论基础。本文利用横式采样器、临底采样器等对徐六泾断面的滩槽垂线进行了现场水文测验，对测验数据进行了相关关系分析和HHT变换分析，研究表明：徐六泾滩槽含沙量波动峰值多发生在落潮时段；总体流速越大含沙量波动越剧烈，边滩含沙量波动峰值与流速峰值较为同步，深槽含沙量波动峰值则相对滞后于流速峰值；越近水底含沙量越大且波动越剧烈，边滩含沙量波动程度比深槽更为剧烈；含沙量波动与泥沙d50相关性较小；28 h、17 h、14 h波动是边滩含沙量变化的主要模式，14 h、8 h、5 h波动是深槽含沙量变化的主要模式，边滩含沙量波动规律性不强。

关键词: 潮汐河口；徐六泾；水文测验；含沙量；波动；相关性；边滩；深槽；Tidal Estuary；Xuliujing；Hydrological Test；Suspended Sediment Concentration；Fluctuation；Correlation；Marginal Shoal；Deep Groove

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新疆和田地区水土资源开发利用特征及匹配性分析

作者: 徐永波：新疆塔里木河流域和田管理局，新疆 和田；侯一峰：新疆大学地理与遥感科学学院，新疆 乌鲁木齐；朱成刚*：中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室，新疆 乌鲁木齐

摘要: 水土资源是区域生态系统稳定和安全的重要组成和基础。本文以和田地区为研究区，采用土地利用转移矩阵和基尼系数方法探究区域水土资源开发利用特征和匹配关系。结果表明，在过去20年间(2000~2020年)，和田地区主要呈耕地和草地面积增加和未利用地面积减少趋势，耕地增长率高达24.02%，且在2000~2010年增加显著，未利用地面积共计减少509.27万亩。期间主要以草地转变为耕地、林地和建设用地，未利用地不断开发利用转化为耕地和草地为主。和田地区的耕地和绿洲面积空间具有较大的差异性，各县市人均耕地面积匹配度较好，而人均绿洲面积匹配度较差。随着社会经济的快速发展，和田地区耕地的不断扩张，需要科学配置水资源，进一步提升水资源利用效率。

关键词: 和田地区；土地利用；水土资源；匹配系数；Hotan Area；Land-Use；Water and Soil Resources；Matching Coefficient

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干旱区新疆天然绿洲生态需水量分析

作者: 崔师胜, 郭文涛：新疆白杨河流域管理局水利管理中心，新疆 乌鲁木齐；郝天鹏, 李旗进, 张爱民, 张 妞, 马占宝：新疆白杨河流域管理局，新疆 乌鲁木齐；周和平*：新疆维吾尔自治区水利管理总站，新疆 乌鲁木齐

摘要: 山区降水冰川融雪产流和平原区几乎不产流的水文气象特征，构建了平原区河道径流补给河谷林草及尾闾湿地湖泊天然绿洲的生态格局。为研究平原河谷林草尾闾湿地湖泊天然绿洲需水，选择代表性河谷林草及河流尾闾湿地植被群落生境，采用气象、土壤、植被生理三种方法同步监测，运用植被耗水和地统模型研究天然绿洲生态需水，结果表明：1) 河谷林草毛耗水强度(含有效降水) 340~520 mm/a，净耗水强度(扣除有效降水)，北疆片区245~500 mm/a；2) 河谷林草湿地湖泊生态毛需水量(含有效降水) 203~216亿m³，完全依靠河流补给净需水量190~204亿m³；3) 河流尾闾平原洼地面积1 km²以上湖泊基本生态贮水量135亿m³，河谷林草需水量62亿m³；4) 生态需水量河流年径流量占比，2020年、2021年及年均分别为25.6%、23.8%和24.7%；5) 河道生态基流供给宜遵循河谷林草需水特征及河流“浅漫湿–枯平丰”规律，不宜集中或平均式补给。

关键词: 干旱新疆；平原绿洲；生态需水；研究分析；Arid Xinjiang；Plain Oasis；Ecological Water Demand；Research Analysis

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基于鸟群算法的梯级水库群长期优化调度研究

作者: 唐红兵, 李崇浩, 黄 巍：中国南方电网电力调度控制中心，广东 广州；王 欢, 程春田：连理工大学水电与水信息研究所，辽宁 大连

摘要: 针对大规模梯级水电站群调度复杂、优化困难、求解耗时长等问题，研究提出了一种基于鸟群算法(bird swarm algorithm, BSA)的梯级库群长期优化调度求解方法。该方法利用BSA平衡全局搜索和局部搜索的特点，充分发挥其收敛速度快，求解效率高的优势，易于获得满足复杂约束的最优结果。在西南某流域梯级水电站不同典型年调度问题上的应用结果，验证了该方法在梯级库群长期调度问题方面的求解精确性和高效性，是一种实用性较强的有效算法。

关键词: 梯级水电站；长期调度；全局搜索；鸟群算法；优化调度；Cascade Hydropower Station；Long-Term Scheduling；Global Search；Bird Swarm Algorithm；Optimal Operation

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基于 HEC-RAS 和 MIKE11 模型分析锦江水面线

作者: 梁 璐, 蒋佑承：中交水运规划设计院有限公司西南分公司，四川 成都

摘要: 应用HEC-RAS和MIKE11模型，对成都市锦江流域的南河和磨底河进行了模拟分析。结果表明：同一模型不同计算方法时，恒定流和非恒定流计算结果差值较小；不同模型同一计算方法时，计算差值较大；在同一小流量下，HEC-RAS计算的磨底河水位比MIKE11的高；在同一大流量下，HEC-RAS计算的南河水位比MIKE11的低。非恒定流在模拟水流运动状态时，计算结果相对更加精准；建议锦江干流如府河、南河选用MIKE11计算水位，锦江支流如磨底河、浣花溪、沙河、桃花江等选用HEC-RAS计算水位。

关键词: 水面线；HEC-RAS；MIKE11；成都锦江；Water Surface Line；HEC-RAS；MIKE11；Jinjiang Chengdu

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山溪型河道桥梁阻水关键参数的仿真计算分析

作者: 张善亮：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州

摘要: 为分析多孔拱桥阻水特性，采用一维水动力模型和三维模型结合方式计算桥梁壅水水面线。首先利用一维模型计算较大范围河道水面线，再以一维模型成果为边界条件，构建桥梁附近小范围河道三维模型，通过不同流量工况计算，分析桥梁壅水成因。结果表明：流量、Fr数与桥梁壅水高度呈正相关；桥梁尾流的湍流强度也受流量影响，流量越大，湍流强度越大，桥梁壅水也越高；通过改变桥梁阻水的关键因素Fr数，可以减少桥梁阻水作用。

关键词: 拱形桥梁；Fr数；桥梁壅水；湍流强度；Arch Bridge；Froude Number；Bridge Backwater；Turbulence Intensity

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关于水文测站水准点高程处理的若干探讨

作者: 魏 猛, 伏 琳：长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局，湖北 武汉

摘要: 水准点是水文测站的高程基准，水准测量是水文高程测量中精度最高且广泛使用的一种方法，也是一项重要工作。本文对水文测站中因引据水准点、基本水准点损坏等情况引起的相关问题进行了阐述，重点论述冻结基面的“冻结不变性”。另外，本文提出了因基面之间高差和水准点高程变动等原因引起若干值得探讨的处理方法。

关键词: 水准测量；高差；水准点；Leveling；Elevation Difference；Bench Mark

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回水顶托对长洲水利枢纽发电效益的影响分析 

作者: 王晓东, 姚 慧：国家电投集团广西电力有限公司，广西 南宁；于百顺, 薛 娇, 钟逸轩*：中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州

摘要: 本文采用实测资料和数值模拟相结合的方法，分析桂江来水顶托对长洲水利枢纽发电效益的影响。研究结果表明：枢纽发电出力与桂江来水基本呈负相关性，同一枢纽下泄流量下，水位顶托量、出力损失量与桂江流量呈线性关系。当枢纽下泄满发流量7437 m³/s时，桂江流量每增加100 m³/s，水位顶托量增加超40 mm，出力损失增加约0.21万kW；随着枢纽下泄流量的增大，水位顶托量增幅减小、出力降幅增大；相较于对照方案，桂江流量不超1700 m³/s时，枢纽出力损失小于5%，随着桂江流量的增大，枢纽出力最大损失可超60%。研究成果可为枢纽实际调度运行提供决策支持。

关键词: 长洲水利枢纽；水动力学；顶托影响；发电效益；Changzhou Hydraulic Complex；Hydrodynamic；Backwater Effect；Power Generation Benefits

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水情信息报送统计考评系统设计与应用

作者: 张怡雯, 朱 冰：水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心)，北京

摘要: 为进一步提升全国报汛报旱站点的实时信息、预报信息、统计信息及防汛抗旱特征值信息报送质量，设计开发了水情信息报送统计考评系统。该系统采用前后端分离技术、B/S架构，定时任务、多线程并行的设计开发方式。系统能较为直观的展示各单位水情信息报送数量、时效性和考评得分，具有较好的可扩展性及安全性，便于发现信息报送中出现的问题并及时对考核结果进行通告。水情信息报送系统以报送的雨水情信息情况为基础，辅以统计分析，完成了安全认证，实现了雨水情信息报送实时统计，加强了水情信息报送监管，确保了水旱灾害防御工作正常开展。

关键词: 智慧水利；水情信息；设计应用；Intelligent Water Conservancy；Hydrologic Information；Design and Application

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流速对水平式多普勒流速仪应用的影响

作者: 吴亚玲：长江水利委员会上游水文水资源勘测局，重庆

摘要: 水平式多普勒流速仪(H-ADCP)，多用于中低水位的流量监测，在实际应用中发现即使在含沙量不大而流速偏大的情况下，H-ADCP监测的流量与缆道流速仪的实测流量也存在一定的不相应，流速会成为H-ADCP测量的重要影响因素。流速的变化对仪器的工作状态曲线虽无规律性改变，但对收集数据的准确性有很大的影响，从而影响资料的可靠性。需要通过多次与标准流量比测，结合测站特性综合判定，确定出洪水量级使用范围，超出范围时应加强同步的比测分析。本文结合具体实例，分别从含沙量与流速的不同组合，分析含沙量、流速对H-ADCP的具体影响，提高H-ADCP的应用水平。

关键词: 多普勒流速仪；流速；含沙量；Doppler Current Meter；Flow Velocity；Sediment Concentration

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