摘要：【目的】坝踵应力是评价重力坝安全的关键性控制指标。重力坝设计时自重按一次施加,并未考虑施工期大坝实际浇筑过程及温度荷载,因此,【方法】以三峡重力坝工程泄2坝段为例,基于大坝设计资料和温度监测数据,对大坝混凝土的关键热学参数进行反演。在此基础上,模拟大坝施工过程、材料性能变化过程、气温变化过程、纵缝接缝灌浆过程、通水冷却过程以及表面保温措施,进行大坝施工期全过程工作性态仿真分析,研究施工期分层浇筑与温度荷载对大坝应力尤其坝踵应力的影响。【结果】结果显示:仿真计算得到的监测点的温度变化规律与实测值吻合较好;分层浇筑模拟时自重产生的坝踵竖向压应力为7.32 MPa,自重一次施加产生的坝踵竖向压应力为7.70 MPa;施工期温度荷载引起坝踵观测部位的竖向压应力增量最大值为1.1 MPa。【结论】结果表明:自重荷载的施加方式对重力坝坝踵应力影响较小,分层浇筑自重荷载引起的坝踵竖向压应力略小于自重荷载一次施加的情况;纵缝接缝灌浆后坝体温度回升导致中块挤压上块,进而引起坝踵部位产生较大竖向压应力,这可部分解释目前重力坝实测坝踵应力多为较大压应力的原因。

摘要：为探究海洋土的动力特性及动力影响因素,采取原状黄海海洋黏土,利用GCTS动三轴试验系统开展室内试验研究,探讨偏应力水平、动应力幅值和动荷载频率对海洋土动应力应变关系和动孔压的影响规律,分析动剪切模量和阻尼比的变化特征。试验结果表明:海洋黏土的动应变随偏应力水平提高和动应力幅值增大而增大,且具有显著的频率效应,低频段动荷载(0.02~0.1 Hz)引起的动应变累积量高于高频段动荷载(1~10 Hz)的应变累积量;在低频段动荷载作用下,土样内超静动孔压显著上升,而在高频段下,动孔压的累积变化量很小;土样的动剪切模量对动荷载的频率反应不十分明显,仅在低频段,动剪切模量会随动荷载频率的提高略有下降,但是会随动应力幅值增加而显著提高,随偏应力水平提高而显著下降;土样的阻尼比对动荷载频率也很敏感,在低频段,阻尼比随频率的增大而降低,在0.1 Hz时的阻尼比最低;在高频段,土样的阻尼比随动荷载频率增加明显提高,提高幅度可达到1倍以上;阻尼比会随动应力幅值增长而略有减小,随偏应力水平提高而略有增加。

摘要：为揭示青藏高原区域水文循环机制和促进水资源合理利用,基于氢氧稳定同位素技术分析不同水体氢氧稳定同位素特征和转化关系,应用端元混合径流分割模型和IsoSource软件进行流域水源解析。结果表明:区域大气降水δ(^(18)O)值2—5月上升、5—10月下降;氘盈余值冬季高夏季低;δ(^(18)O)在青藏高原北部地区表现出“逆海拔效应”,区域内其他地区“海拔效应”明显。河水、湖水、地下水的平均蒸发损失量分别为20.8%、30.9%、23.6%。河水氢氧稳定同位素的沿程变化受补给水源和蒸发作用影响,降水补给使得河水δ(^(18)O)减小,重同位素相对富集的地下水补给导致河水δ(^(18)O)增大,蒸发作用使得河水δ(^(18)O)增大,蒸发效应使得湖水重同位素富集,湖水注入河道后导致河水δ(^(18)O)增大。降水是拉萨河流域的最主要补给水源,而对于疏勒河流域的补给水源来说,降水和地下水平均贡献率相近,岷江流域则以地下水补给居多。那曲河流域下游受错那湖调节,随着沿程距离的增加,湖水补给贡献率呈下降趋势。

摘要：环北部湾广东水资源配置工程从西江干流取水至广东省粤西地区,为从根本上缓解粤西地区缺水问题,研究西江干流与粤西沿海诸小河径流丰枯遭遇对工程水资源优化配置及运行调度具有重要意义。为此,基于西江干流控制水文站梧州站与粤西二个小河控制站,即鉴江化州站及九洲江缸瓦窑站数据资料,采用Copula函数建立了年、枯期、汛期不同时间尺度的径流联合分布函数,分析了径流丰枯遭遇规律。结果表明,西江干流与粤西诸小河径流间具有较高的互补性,建设水资源配置工程可很好地缓解粤西地区的缺水问题。

摘要：明确水资源短缺标准和区域缺水状态是水资源规划管理工作的基础,但现状没有形成共识和标准,影响水资源刚性约束和“四水四定”等制度政策的有效实施。研究分析了水资源短缺的概念内涵,选取年降水量和人均可利用水资源量指标,考虑外调水量和可利用过境水量等影响要素,建立了“双指标、四要素、三等级”的水资源短缺评价体系,通过计算现代生产力水平下不同区域供养一个人平均水资源需求量,并与区域实际人均可利用水资源量进行对比,提出不同分区水资源短缺和严重短缺的判断阈值,其中黄淮海流域为人均可利用水资源量600 m^(3)和400 m^(3),松辽流域为人均可利用水资源量800 m^(3)和500 m^(3),长江流域、珠江流域、东南和西南诸河区为人均可利用水资源量1500 m^(3)和1000 m^(3)。研究提出的水资源短缺判别标准显著低于1989年Falkenmark提出的人均水资源量1700 m^(3)标准,主要原因在于生产力水平和灌溉用水效率大幅提升。据此开展全国345个地市水资源短缺评价,结果表明,不短缺、短缺和严重短缺的地市占比分别为55%、23%和22%。

摘要：气候变化会对流域径流和梯级电站发电能力产生重要影响。基于历史和未来气候情景数据,综合利用WACM水文模型和梯级水电站发电模型,对澜沧江下游5个梯级水电站的出入库流量变化和发电能力进行预测。结果表明:①澜沧江流域未来气温会有一定程度上升,但GFDL-CM3、GISS-E2-R-CC和IPSL-CM5A-MR 3种气候模式下的降水变化趋势不一致,分别为增加8%~24%、减少15%~45%和变幅较小(-4%~7%);②上游来水在GFDL-CM3模式下明显增加(16.15%),在GISS-E2-R-CC模式下大幅减少(-30.67%),而在IPSL-CM5A-MR模式下变化不大(-2.01%);③梯级水电站年均发电量受上游来水的影响显著,保证出力对来水减少更为敏感,当年均流量下降30.67%时,保证出力下降约80%。研究成果可为澜沧江流域应对气候变化影响的水资源和梯级电站调度管理提供参考。

摘要：为研究黄河源区径流演变规律,以WEP-QTP(The Water and Energy transfer Processes in the Qinghai⁃Tibet Plateau)模型为基础构建基于水热耦合的黄河源区冻土水文模型。采用玛曲站2019—2021年冻融期逐日土壤温度及土壤液态含水率对模型进行验证,率定期及验证期决定系数(R2)均值为0.8左右,均方根误差(RMSE)均值分别为1.0℃及0.04左右;采用8个冻土监测点1971—2000年冻融期逐日冻土深度进行验证,决定系数(R2)均值为0.89,均方根误差(RMSE)均值为214.81 mm。模型模拟黄河源区1956—2020年逐月流量过程,效率系数(NSE)为0.8左右,相对误差(RE)为5%左右,表明模型能较好地模拟黄河源区径流过程。利用M-K趋势检验分析得到1956—2020年黄河源区径流呈不显著增加趋势,其变化趋势是降水与气温共同影响的结果。冻融期、非冻融期径流与全年趋势一致。降水增加、气候变暖及冻土退化使径流组分发生变化,地表径流及地下径流均呈增加趋势,但地下径流在全年及冻融期增加趋势更加显著。

摘要：针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆积的淤沙层的影响。主要内容有:①基于传递矩阵法及二维有限元,实现了复杂峡谷地形的自由场计算;②基于水-饱和多孔介质-固体的统一计算框架,实现了库水-淤沙层-坝体-坝基体系的三维地震响应分析算法。最后,分别以脉冲波和地震波作为输入,探讨了小湾拱坝的地震响应规律及库水淤沙层对拱坝地震响应的影响。结果表明:坝体顶部中心区域会承受较大的拉、压应力;而库水底部淤砂层对坝体的位移及应力影响并不显著。

摘要：分析地下水人工回灌过程中颗粒的沉积特征以及影响沉积的多种因素,搭建地下水回灌物理试验系统和颗粒沉积过程CT扫描检测系统,在此基础上构建与地下水回灌试验系统内砂柱对应的数值模型,用于分析回灌水温度、回灌颗粒电荷和回灌水头对颗粒沉积的影响权重,从而将回灌水温度和回灌颗粒电荷与回灌水头纳入同一评价体系中。结果表明:对于地下水人工回灌过程中颗粒沉积来说,回灌水头影响最大,回灌水温度的影响不可忽视,在地下水源热泵等水温变化幅度较大的工程场景中,回灌水温度的影响超过了回灌水头,回灌颗粒电荷的影响较小。研究成果拓宽了对地下水回灌颗粒堵塞和颗粒沉积影响因素的认知,有利于在地下水回灌工程的设计和运行过程中合理规避颗粒堵塞的影响。

摘要：为顺利推广应用水安全保障导向的开发(WOD)模式,有必要深入分析WOD模式的运行机制、优势和劣势,并加以完善与改进。采用对比分析法对WOD模式的优劣势进行了系统分析,优势包括不增加政府负债、支持项目总体进行打包开发、一体化实施、支持资金来源多元化等,劣势包括行业跨度大、见效周期长、土地开发风险大、不易实现自平衡等。针对存在的短板提出了改进措施,包括完善投融资体制机制、建立可持续发展模式、探索多元化融资模式、政府承担部分项目资本金、充分利用水土资源优势、推动公益类项目和可开发经营性用地打包开发试点、鼓励金融机构尽早介入等。采用WOD模式丰富了现有水安全保障项目投融资方法,具有推广应用价值,但应试点先行、依法合规,稳妥有序推行。