摘要:为深入理解海温异常对长江流域关键期降水的影响机制,提升旱涝预测能力,系统梳理了热带太平洋、大西洋及印度洋海温对流域降水影响的研究进展。基于1961~2025年长江流域降水观测资料,采用气候统计方法,分析了长江流域降水时空变化特征,并归纳了不同区域海温模态在不同阶段的影响机理。结果表明:长江流域年降水量呈不显著增加趋势,年际波动剧烈。在主汛期,热带太平洋ENSO通过调控西太平洋副热带高压及印度洋电容器效应起主导作用,大西洋与印度洋海温模态通过激发大气遥相关波列和调制水汽输送路径协同影响降水。秋汛期降水受太平洋ENSO、印度洋偶极子和大西洋海温“跨海盆”协同调控。
摘要:抽水蓄能电站作为目前最成熟、经济性最优、具有大规模开发潜力的绿色灵活调节电源,在调峰填谷、调频调相、紧急事故备用等方面发挥着重要作用。基于中国26个省(区、市)中小型抽水蓄能电站选点规划成果,总结中国中小型抽水蓄能电站的发展现状,综合分析中小型抽水蓄能站点的资源分布、建设条件和开发经济性等,提出其发展定位和建议。结果表明:全国相关省份共提出中小型抽水蓄能普查资源站点586个、总装机约1.395亿kW,规划推荐站点97个、总装机规模2632万kW。站点资源呈现“点多面广”特征,其中南方区域站点最多,东北区域站点相对较少。和大型抽水蓄能电站相比,中小型抽水蓄能电站具有枢纽布置灵活、占地面积小、工期短、基本不涉及搬迁安置人口、易于避让敏感对象、接入系统条件便利等优势。规划推荐站点的经济性方面,南方区域站点经济性最优,华中区域站点经济性次之,西北区域站点经济性最差。据此,提出作为大型抽水蓄能电站补充、提升新能源友好性、增强电网末端支撑等定位,以及强化规划引领、保护站点资源、推动市场参与等建议。
摘要:2025年台风“竹节草”期间,苏州河水位突破历史极值,对上海市防汛安全构成了严峻挑战。介绍了台风“竹节草”期间苏州河沿线降水情况及苏州河超历史高水位成因,并与2024年台风“康妮”期间苏州河水情进行对比,提出了应对方案且利用水文水动力模型模拟了方案效果。结果表明:台风“竹节草”期间苏州河水位超历史高水位的主要原因是河道槽蓄量在短时间内急剧增加,具体表现为台风带来的极端强降水导致两岸水利片涝水快速向苏州河汇集,同时受上游底水和外江高潮位顶托,苏州河自身涝水外排能力严重受限,“汇入快、排出慢”的双重不利因素叠加,致使水位迅速上涨。相较2024年台风“康妮”,台风“竹节草”强度大、降雨集中,水利片及圩区调蓄水量和苏州河排水量均显著增加。通过模型模拟分析,若按现状工况实施两岸限排方案,可使苏州河沿程各站最高水位下降约0.3 m;若规划黄浦江河口建闸和苏州河河口建泵方案,可使苏州河沿程最高水位降低0.19~0.48 m;以上两种应对方案都可显著增强苏州河的防洪排涝能力。
摘要:近年来随着城市化进程加快,地表硬化对区域水文要素演变造成一定的影响。以郑州市为研究区域,采用遥感影像结合实测资料,运用数理统计与相关性分析等方法,分析2000~2020年郑州市土地利用、降水与气温的变化规律,以及土地利用与两者的相关关系。结果表明:①2000~2020年郑州市的土地利用类型以耕地和建设用地为主,土地利用动态度的排序为建设用地>水域>草地>林地>耕地,建设用地年均增加量为59.59 km2,土地利用程度综合指数呈上升趋势。②郑州市城区及郊区的年最大日降水量、年降水量和年最大3 d降水量均呈下降趋势,城郊区域差值皆大于零且为上升趋势,城区较郊区更易发生暴雨及以上量级降水。③郑州市年最高、最低气温呈上升趋势;城区的日平均最高、最低气温均高于郊区;7月和1月的平均气温呈上升趋势,城区较郊区增速更快。④2000~2020年郑州市降水与土地利用程度均呈负相关,气温与土地利用程度均呈正相关。
摘要:为研究局地气象要素对蒸发量的影响,有效开展蒸发量趋势预测,基于2006~2025年闵行区淀浦河东闸站与大治河西闸站蒸发观测数据,综合运用描述性统计、线性回归分析、参数和非参数显著性检验、距平分析、Sen's斜率估计联合Mann-Kendall趋势检验等多种数理统计方法,系统探讨两站月、季、年度蒸发量的波动特征和变化趋势。结果表明:随着全年季节变化,两站蒸发量1~8月整体呈现上升趋势,9~12月呈现下降趋势,其中6月出现不升反降的异常现象,主要原因为上海地区受长江中下游梅雨季节典型气候特征影响;淀浦河东闸站和大治河西闸站的季节蒸发量波动性由大到小均为夏>冬>春>秋;淀浦河东闸站四季蒸发量均有不显著上升趋势,大治河西闸站春、夏季呈不显著下降趋势,秋季呈不显著上升趋势,冬季蒸发量呈显著上升趋势;配对t检验结果显示两站年蒸发量均值无显著性差异,月蒸发量均值除10月、11月外,其他各月均无显著性差异。研究成果可为区域水资源管理、水文气象研究提供参考。
摘要:金沙江下游区域工程地质条件复杂,滑坡灾害频发,严重威胁梯级水电站安全运行与公共安全。基于对该区域353处滑坡的现场调查与系统统计,分析了滑坡的分布特征与成灾模式。结果表明:滑坡发育受地层岩性、岸坡结构、地质构造三大因素联合控制。①地层岩性上,碎屑岩建造因分布广(占研究区45.4%)成为滑坡分布最广类型,而碳酸盐岩建造滑坡密度最高(相关岩组滑坡面积占比7.5%);②岸坡结构中,层状结构岸坡为滑坡主发育区,顺向坡滑坡数量、体积占比及分布密度均领先;③地质构造方面,超55%滑坡集中于主干断裂带2 km内。提出基于地层岩性、岸坡结构与地质构造耦合关系,以“建造控制型”与“构造控制型”为主划分成灾模式的分类体系。研究成果可为金沙江下游区域的滑坡识别、风险评价及防灾减灾提供理论参考。
摘要:为实现对滑坡演化状态的动态识别与位移高精度预测,提出一种基于动态聚类的滑坡变形预测模型(DCPF)。该框架由时间聚类模块(TCM)和通道相关建模模块(CCM)组成,TCM用于自适应提取滑坡位移序列中的主要变形模式,CCM用于刻画多监测变量之间的相关性特征,从而实现滑坡变形状态识别与变形预测的统一建模。以三峡库区白家包滑坡、八字门滑坡为例,对DCPF模型分别进行验证和适用性探讨,并将结果与SVR和LSTM模拟结果进行对比。结果表明:在白家包滑坡案例中,DCPF模型在各监测点上的决定系数均稳定在0.98以上,特别是在大变形监测点ZD3,DCPF模型预测平均绝对误差较LSTM模型降低了22.8%;DCPF模型在八字门滑坡的长时序复杂演化中依然保持极高的稳健性。研究成果验证了DCPF模型在处理滑坡复杂非线性变形及多变量耦合特征方面的优势,可为库区滑坡灾害预警提供参考。
摘要:近年来,由于局部河势调整及部分护岸工程修建年限过长,长江中游干流已护岸坡发生崩岸的频率呈上升趋势,进一步厘清已护岸坡崩岸的影响因素及其作用原理,对长江中游河道治理具有十分重要的意义。选取长江中游监利团结闸河段2025年4月发生的崩岸作为典型案例,利用实测资料分析方法,从地质条件、水文条件、河床变形、人类活动影响等方面分析崩岸发生的原因,初步提出了团结闸岸段应急抢护建议及中长期的治理思路。结果表明:团结闸岸段为典型的上黏下沙地质结构;主流长期贴岸,枯水期坡脚冲刷严重,2025年崩岸处附近坡脚冲刷形成3处新冲刷坑,最近一处冲刷坑最大冲深达6 m;在崩岸发生时段,上游监利站水位出现一次较为明显的陡降过程;该处岸段航道边界离岸较近,船舶可行驶边界距岸坡枯水平台平均距离26.48 m。研究结果说明不良地质条件及近岸水流持续冲刷为造成团结闸段已护岸坡崩岸的主要原因,水位骤降及船舶行驶产生的船行波为次要因素。
摘要:深埋输水隧洞常穿越复杂地质环境和特殊地形,而常规勘探手段在勘探精度、能力及安全性方面存在不足。为探索更高效、可靠的勘察技术,围绕水利工程对定向钻勘察技术的需求,从定向钻取芯技术、综合测井技术、孔内摄像技术、水文试验技术等方面,全面梳理了定向钻技术在水利工程勘察领域应用中的研究进展和面临的问题,剖析了典型应用案例,探讨了定向钻技术未来的发展趋势和研究方向。结果表明:定向钻技术使传统的“点”式勘察变为“线”式勘察,为深埋输水隧洞提供了一种新的勘察手段。未来应加强技术创新、装备性能提升等领域研究,以推动该技术在水利工程勘察中的广泛应用。
摘要:针对邻近既有建(构)筑物的隧道爆破减振技术,运用文献分析法,对爆破能量控制技术、传播路径控制技术、新型爆破控制技术及隧道爆破减振效果验证方式等展开综述。结果表明:①源头能量控制为减振核心,借助分段装药、掏槽区优化以及微差爆破等方式,从爆破源头对能量释放加以控制,可显著降低振动强度;②合理设定延迟时间与装药结构,能够使振动速度降低20%以上,此为隧道爆破减振的关键途径;③传播路径隔振技术成效显著,预裂爆破形成的连续裂缝可使振动速度降低40%~60%,然而在节理发育岩体中易致使围岩失稳;④新型爆破技术具备替代潜力,但仍存在局限,多应用于软岩或小型工程,需强化设备研发与工程适用性研究。未来应着力发展多物理场高精度耦合数值模拟、智能反演算法与优化模型,构建“地质模型-实时监测-反馈优化”的全周期智能爆破系统,实现更安全、高效、精准的爆破振动控制。
摘要:为了优化地下洞室开挖支护设计,针对传统围岩分级方法可能造成的支护不足或浪费问题,依托阿克陶抽水蓄能电站,从围岩分级和块体理论出发,阐述洞室开挖支护设计思路,并提出支护方案和建议。研究表明:在围岩支护中,Ⅲ类围岩部位以系统锚杆支护为主,Ⅱ类围岩部位可在Ⅲ类的基础上适当简化支护,Ⅳ类围岩应加强支护,设置钢拱架,必要时增设超前支护;以围岩分级确定系统支护的“面”,以块体理论指导局部加固的“点”,总结形成了围岩分级为主、块体分析为辅的地下洞室开挖支护设计工作模式。研究成果可为施工期洞室开挖支护设计提供参考。
摘要:为准确预测两河口高心墙堆石坝长期满蓄运行下结构安全性态,基于施工期及首次蓄满监测数据,考虑堆石料瞬时变形-流变-湿化等多重因素影响,在流固耦合计算框架下开展心墙堆石坝变形-孔隙水压力多目标反演分析,确定本构模型参数,并对大坝长期变形和孔压状态进行预测。结果表明:基于反演分析得到的两河口大坝变形及孔压结果与实测结果更为吻合;大坝施工质量较好,心墙压实度较高,心墙和堆石变形相当,变形分布合理;受固结、湿化与蠕变作用的影响,坝顶沉降随运行时间发展会持续增加,但增加速度会逐渐变缓,超孔隙水压力逐年消散。研究成果可为类似工程运行管理提供参考。
摘要:为了降低水利水电工程事故发生率,引入博弈论中的组合赋权模型对水利水电工程事故应急能力影响因素进行分析。综合考虑水利水电工程事故特点,建立水利水电工程事故应急能力影响因素指标体系;采用环比评分法得到主观权重,构建二次规划模型求解客观权重,利用博弈论组合赋权将主、客观权重进行综合计算,得到水利水电工程事故应急能力影响因素的重要性排序,并以龙羊峡水电站工程为例验证了模型的有效性。结果表明:影响水利水电工程事故应急能力的5个重要因素分别为日常安全宣传与管理、应急能力专业培训与演练、安全监测与预警、应急人员保障和物资装备保障。该方法能够平衡主客观权重,可以为水利水电工程事故应急能力分析提供参考。
摘要:为保护鱼类繁殖,黄河上游水电站需在特定季节实施模拟自然水文情势的生态调度,导致调峰能力受限。以玛尔挡水风光储基地为对象,研究了常规水电站按径流运行时,利用其水库作为下库形成抽水蓄能电站的调峰模式,构建了水风光储联合运行模型,定量评估了不同抽蓄容量对调峰能力和库区水位的影响。结果表明:配置抽水蓄能电站可有效平衡新能源波动,增加抽蓄装机(1 800~4 200 MW)可使系统剩余负荷波动降低40.1%,但同时,作为其下库的常规水库平均日内最大水位变幅增加174.17%,最大水位爬坡率增加60.82%。研究揭示了调峰效益与水位扰动间的权衡关系,并提出了生态约束下的协同调峰策略:常规水电站保持径流运行,抽蓄承担调峰,同时对库区水位变幅设置生态红线,以平衡调峰需求与生态保护。
摘要:为研究强夯作用下不同土体的耗散能效,及不同深度土体随夯击次数变化的能量耗散规律,通过理论推导和室内模型试验,分析土体夯沉量、土体竖向位移、夯锤加速度、持续作用时间、夯锤冲击力及土体分层加速度等数据变化规律。结果表明:①强夯地基土体的变形是耗散结构,并推导得到了耗散效能系数 η 计算公式。②随夯击次数的增加,夯锤对地基土体的冲击应力逐渐增大,地基土体整体的密实度逐渐增大,地基土体整体加固所耗散的能量逐渐减小;夯击能越大,夯锤与土体作用的持续时间越长,整体密实度越大,土体自身加固耗散的能量越多。③随夯击次数的增加,地基上部土体自身加固耗散的能量先逐渐减小,而后保持稳定,最后逐渐增加;中部土体自身加固耗散的能量先逐渐减小,最后保持稳定;下部土体自身加固耗散的能量逐渐减小,但相对于上部、中部土体而言,传播至下部土体的能量较小,密实度增加的速率较小,自身加固耗散能量的减小速率较小,未达到稳定状态。
摘要:为解决电站多机组运行工况下鱼道进口水流流速过大和尾水渠断面疏挖工程量大的问题,以汉江新集枢纽电站尾水渠为研究对象,以进鱼口水流条件达到鱼类克流流速为目标,对进口布置在机组多种运行工况下的进口水流条件进行水力学数值模拟,并对比5种尾水疏挖方案(从1台机组发电到4台机组同时发电工况)。结果表明:机组工况、尾水渠疏挖方案、进鱼口布置都是影响进口水流条件的因素,在尾水渠和隔流堤之间用纵向导墙制造低速区,并在此区域布置进鱼口可有效改善高流速工况下进口区域水流特性。推荐方案综合采用了尾水渠适当疏挖和直角纵向导墙方式,保证在机组多种运行工况下形成连续有效的过鱼通道和集鱼效果,研究结果可为同类水电站尾水鱼道进口水流优化提供参考。
摘要:为研究洞庭湖水质演变与浮游动物群落动态的关联,以2020~2024年为时间尺度,通过季节性采样(枯水期3月、丰水期9月)对洞庭湖11个典型断面的浮游动物群落进行系统调查,同步测定12项环境因子,采用Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数对洞庭湖进行水生态评价。结果显示:①洞庭湖浮游动物共计检出2门36属,轮虫(15属)为绝对优势类群,占总密度的97%以上(131.1个/L);枝角类(14属,2.1个/L)和桡足类(7属,1.8个/L)密度较低,群落呈现显著“小型化”特征。②空间分布上,东洞庭湖浮游动物密度均值达160个/L,显著高于西洞庭湖(126个/L)和南洞庭湖(112个/L),这与该区域总氮浓度(1.67±0.37mg/L)和叶绿素a含量(0.006mg/L)的富集特征密切相关。③群落优势种以轮虫为主,包括多肢轮虫(Polyarthra sp.)、异尾轮虫(Trichocerca sp.)、龟甲轮虫(Keratella sp.)以及臂尾轮虫(Brachionus sp.)。④水温(WT)、总氮(TN)和氨氮(NH?-N)为调控浮游动物分布的关键驱动因子。洞庭湖水生态状况为中等-良好,Pielou均匀度指数评价结果优于Shannon-Wiener多样性指数。
摘要:为解决传统河湖健康评价中数据分散、计算复杂、时效性差等问题,基于《云南省河湖库渠健康评价指南(试行)》,通过WinForm平台、C#语言与SQLite数据库构建轻量化桌面应用,设计实现了一套河湖健康指标自动化评价系统,支持指标独立赋分、评价结果存储与可视化展示。通过构建目标层-准则层-指标层3层评价体系,涵盖水域岸线状况、水量水质、生物状况、社会服务功能4个准则层及26项差异化指标,并采用动态权重分配进行综合评价。在云南省临沧市省市级河长管理的12条主要河流和12座重点水库的应用实践表明,该系统显著提升了80%以上的评价效率,能够为河湖治理提供科学依据和“一河(湖)一策”方案制定提供数据支撑。
摘要:为解决水库大坝安全评价工作任务繁重、重复性较高等问题,亟须研发水库大坝安全评价通用性软件,提升工作效率。在已研发的水库大坝安全评价信息化系统的基础上,通过搭建评价功能模块和设置专业计算模块等对原系统进行改进,并应用于香山水库。结果表明:系统改进后操作界面直观快捷、通用高效,可一键式快速生成各专业评价报告和含详细计算过程的专业计算书,评估结果准确可靠,能有效提升工作效率和成果质量,应用前景广阔。
在深埋硬脆性岩体地下工程的建设中,围岩受到高地应力环境下的开挖卸荷作用影响,在裂隙起裂损伤的控制下易产生板裂化形式的局部脆性破坏。现场脆性破坏现象的产生不仅影响工程施工进度及建设成本,还对现场施工人员和机械的安全构成严重威胁。因此,研究围岩脆性板裂化破坏形成机制、演化过程及预测方法,对于深埋岩体地下工程的稳定性评价及破坏预防有着重要的理论和实际意义。鉴于此,对两组脆性砂岩试样进行裂纹起裂损伤演
近年来,谷歌全球数据中心迅速扩张,导致其环境影响日益增大,引发了广泛质疑和日趋严格的审查。近日,谷歌公司宣布了一揽子水资源管护承诺方案,包括超5亿美元的基础设施投资,并承诺到2030年实现回补水量超过自身消耗水量的目标。该方案包括为美国7个州的渗漏管道检测、湿地修复及废水回收项目提供资金支持。 当前,随着人工智能技术的快速发展,整个互联网行业正面临由此所带来的资源需求压力。数据中心服务器运行过程中
NatureVolume 653, Pages: 425-432DOI: 10.1038/s41586-026-10487-7 陆地水资源可利用性是影响人类福祉与生态系统健康的关键因素。然而,除了平均降水量与蒸散发变化外,发生频率更低、日降水强度更高的降水事件日益增多对水文分配与陆地水平衡的影响尚不明确。观测数据显示:在全球各种气候条件下,降水集中性越强,陆地水资源可利用性越低,所引发的干旱效