摘要：总结中国工程水利、环境水利、资源水利、生态水利发展沿革,分析国内外生态水利研究进展、发展趋势及其特点,指出生态水利是人类社会发展到生态文明时代水资源利用的一种新途径和方式,以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会可持续发展服务。阐述了广义生态水利的内涵、定义和发展模式及其过程和维度,并提出以下结论和观点:①生态水利将水资源和水循环调控作为重要生态要素,从流域生态系统能量交换、生物链接、结构平衡、循环转化全视角开展研究,探索既能满足人类社会需求,又能兼顾水生态系统健康和良性发展的生态水利措施和方法。②建立了水利工程“规划设计-建设管理-运行调度”全过程、全生命周期的工程安全和生态安全保障体系,特别是将生态调度纳入水利工程全“服役期”,其中“后坝工时代”实施全流域大尺度生态调度,是生态保护和恢复最有效的措施。③从“生态环境-社会经济-水循环调控”三个维度,在生态文明视野下的国土空间规划治理体系中,科学把控生态水利的空间定位,促进“三生空间”优化布局,保障“三生用水”合理配置,优化“三生关系”耦合协调,实现生态保护和高质量发展,推动生态水利事业创新发展。

摘要：为提高干旱地区灌溉效率,保障河谷林草的正常生长,本文以额尔齐斯河流域为研究对象,深入阐述了漓漫灌溉理论,提出了漓漫灌溉主要技术。据此分析计算了流域内河谷林草的生态需水量,制定了河谷林草的漓漫灌溉制度,相比传统的农业灌溉,更注重于考虑生态的修复和保护。计算结果表明:(1)河谷林草的生态需水集中在4—9月,且缺水量最大在6月下旬—7月上旬,为漓漫灌溉生态调度起始时间的界定奠定了技术支撑;(2)生态工程布置和漓漫灌溉分区确定的生态工程与灌区一一对应的靶区漓漫灌溉模式有助于改善河道外植被的供水条件,保证河谷林草最大程度地吸纳水分;(3)制定的漓漫灌溉制度可为灌溉工程规划设计以及灌区用水管理提供依据。在实施漓漫灌溉后,通过生态工程和非工程措施实现了河谷林草的生态保护目标,流域内河谷林草的生态得到有效恢复和改善。研究成果对促进流域河谷林草、湿地等生态目标的改善和实施具有重要的理论意义和实用价值,为确保流域社会经济用水与生态用水之间的相对均衡、保护与修复流域内河谷林草的生境提供了技术支撑。

摘要：针对干旱地区传统生态调度“只调不灌”造成的湿地生态补水效果欠佳、生境日益退化等实际问题,本文提出了疏漫灌溉的基本理念,明确了疏漫灌溉的定义、内涵及系统组成,搭建了疏漫灌溉系统,构建了疏漫灌溉技术体系。本文以哈巴河流域阿克齐湿地为研究区域,基于疏漫灌溉的系统组成优化了阿克齐湿地原有的工程体系;基于工程布局等要素划分了不同水平年下的三层级生态修复分区;采用Penman-Monteith公式计算了疏漫灌溉区不同地类的适宜生态需水量,采用改进的Tennant法确定了湿地的最低生态流量,最后制定了疏漫灌溉制度。研究结果表明:(1)湿地需水月份集中在4—10月份,其中6—8月份为主要生态需水期,平均生态基流为4.66 m^(3) s;(2)疏漫灌溉工程的布设和生态修复分区的确定改善了湿地供水条件,形成了生态分区与工程体系一一对应的靶向补水模式;(3)疏漫灌溉制度的制订可为生态工程的规划设计以及灌区引水的管理提供科学依据;(4)实施生态调度后,草地、自由水面以及沼泽面积均呈递增趋势,沙化面积减少了9.83%,湿地的水系连通性得到改善,斑块破碎化逐渐修复。研究成果可为提高旱区水资源利用效率、旱区生境的保护与修复提供技术支撑。

摘要：我国生态文明建设取得了可喜成绩,但是在流域生态文明建设过程中,缺乏系统理论支撑,尤其是欠缺全局性、系统性和科学性生态流域体系,迫切需要站在生态文明建设国家战略的高度,科学系统地创建生态流域的理论体系,助推生态文明建设、黄河流域生态保护和高质量发展。通过总结我国流域生态建设与保护的发展历程,分析国内外相关生态流域研究进展、发展趋势及其特点,以黄河流域生态保护和高质量发展为目标,提出了生态流域的新概念,阐述了生态流域的定义和内涵,并从水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化、水管理、水经济8个维度进行顶层设计,初步构建了生态流域的理论体系,并论述了黄河生态流域构建亟待开展的研究工作。

摘要：沥青混凝土心墙坝中基座体型和心墙厚度会较大程度地影响大坝安全性。针对传统优化方法过于依赖设计经验、设计周期长、成本高且难以解决复杂优化问题等缺陷,提出一种新的沥青混凝土心墙坝体型智能优化方法。以基座体型和心墙厚度共6个尺寸参数为优化变量,以坝体最大沉降、基座大主应力、心墙大主应力和坝坡安全系数为优化目标构建了数学模型,使用改进的多目标粒子群算法和FLAC3D有限差分软件分析数学模型,得到了多目标综合最优的Pareto解集。结果表明:采用改进的多目标粒子群算法,优化后的方案相较初始方案,4个优化目标值均得到一定程度的提升,优化效果良好;坝体最大沉降优化程度基本可忽略,后续同类型优化分析中,可不将该参数设置为优化目标;得到的Pareto解集为决策者提供了多个可选方案,所用方法对今后类似工程的尺寸优化设计具有一定的参考价值。

摘要：超深防渗墙技术是新疆深厚覆盖层坝基防渗处理过程中攻克的主要难题,为了更好的推广应用这一技术,本文总结了该方面的探索实践,展示了多年来新疆在该领域的成就。分析了新疆河床深厚覆盖层的特点和需要解决的问题,以大河沿工程坝基186m防渗墙为例,总结了在设计和施工方面的关键技术和创新。超深防渗墙建设关键技术包括取消心墙廊道等复杂连接形式的防渗墙设计结构,以及造孔成槽成套装备、泥浆固壁技术、成墙关键技术、特殊环境下防渗墙施工技术等,已在新疆多个工程得到成功应用,标志着200 m级防渗墙建设技术已经成熟,可为类似工程提供经验借鉴。

摘要：近年来新疆长距离输水管道工程建设迅速,钢管(SP管)、预应力钢筒混凝土管(PCCP管)应用较为广泛。由于新疆地貌单元多、地质条件复杂,工程建设普遍面临高地震、严寒、侵蚀性土壤环境的考验,管道设计除了考虑大流量、高工压因素外,还需要重点研究水、土壤等侵蚀介质对管道造成的破坏。介绍了土壤腐蚀的机制及阴极保护方法,着重介绍了阴极保护工程领域相关进展情况,对阴极保护的必要性及技术应用进行了概述。结合若干工程输水管线实例对阴极保护技术发展进行了总结,提出阴极保护技术发展的关键技术和今后需要进一步关注的重点。

摘要：探明开都河径流和降水的演变特征及其关系,对了解流域的水文循环过程、进行水资源管理具有重要的现实意义。基于开都河大山口水文观测站径流量实测数据,利用Mann-Kendall趋势和突变检验以及累积距平法,分析开都河近60a的径流和降水演变规律,利用双累积曲线法定量研究降水和人类活动对开都河径流变化的贡献量。结果表明:(1)开都河年径流量波动较小,多年平均值、最大和最小值分别为35.44×10^(8)m^(3)、57.09×10^(8)m^(3)和24.61×10^(8)m^(3);(2)径流量整体呈上升趋势,以0.166×10^(8)m^(3)/a的速率递增,于1995年发生由少到多的突变;(3)开都河源区降水年际变化较小,多年平均值、最大和最小值分别为271.48mm、406.6mm以及191.4mm,且在1998年发生突变;(4)在径流量增加过程中,降水和人类活动对其贡献率分别为68.2%、31.8%,影响量分别为4.71×10^(8)m^(3)和2.2×10^(8)m^(3)。研究成果为开都河源区水资源管理、利用和水土流失整治提供数据基础和决策依据。

摘要：进入21世纪,随着西部大开发政策的激励,山区控制性水库、河道整治、高效节水、城乡一体化供水、生态补水等一大批工程的建设为水资源优化配置、水旱灾害防治、供水安全、水生态文明建设、水环境保护提供了坚实的保障。由于历史欠账较多,各地不同程度出现水资源配置不尽合理、大面积开荒种地、灌溉方式粗放、用水效率低下、地下水严重超采、部分区域生态环境恶化等问题。文章围绕新疆水生态文明建设新要求,确保水资源、供水、防洪、生态四个安全,提出新的对策措施,成为水安全保障体系的重要内容。

摘要：新疆2010—2030规划建设的近百座大中型水库坝型主要是沥青混凝土心墙坝,建设中面临缺乏碱性骨料、坝体接触问题复杂和变形控制难度大、施工环境恶劣等关键技术难题。为此,依托工程建设实践,采用室内试验、现场试验和数值模拟相结合的方法,对独特筑坝环境下的上述难题开展了研究。结果表明:采用合适的填料可以实现天然砾石作骨料的沥青混凝土黏附性不小于4级、水稳定系数不小于0.9的要求,天然砾石可以用作心墙沥青混凝土骨料;采用指数函数的形式可以较好地描述破坏主应力差、初始泊松比与围压力的关系,改进了沥青混凝土心墙材料特性的本构模式;沥青混凝土心墙与坝基采用不设廊道的连接方式有利于大坝防渗体系安全,现场试验-物理模拟-数值模拟相结合的抗震安全评价方法可以有效评价大坝和地基系统的抗震性能。低温、高温和大风环境下沥青混凝土性能测试表明,将碾压层面施工控制温度由规范规定的70~90℃拓展到50~100℃仍可保证沥青混凝土心墙的碾压质量。坝体施工区风场监测表明,采用合适的坝体防风结构可有效降低风速,从而降低热量散失速率,能够满足大风环境下沥青混凝土心墙施工需要。