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南水北调中线冬季冰情变化特征及输水能力提升策略研究
1
作者 郭新蕾 潘佳佳 +3 位作者 苑希民 王军 罗秋实 苏霞 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期389-402,共14页
南水北调中线工程冰期输水能力受限已成为制约工程安全运行和社会效益发挥的巨大障碍。认识和辨析通水以来中线干渠冬季水温冰情演变规律及影响机理,是中线干渠冬季输水能力提升亟需解决的关键问题。本文基于2011—2023年中线干渠连续1... 南水北调中线工程冰期输水能力受限已成为制约工程安全运行和社会效益发挥的巨大障碍。认识和辨析通水以来中线干渠冬季水温冰情演变规律及影响机理,是中线干渠冬季输水能力提升亟需解决的关键问题。本文基于2011—2023年中线干渠连续12个冬季的气象、水力、冰情等原型观测资料,分析了中线干渠水温冰情时空分布本底和特征规律,明晰了影响中线干渠冰凌生消的关键因素,针对性提出了冬季输水能力提升的相关应对策略。分析表明:通水以来冰情发生的范围和时间相比理论预想偏小、偏短,冰凌影响区为七里河倒虹吸至北拒马河暗渠段,冰塞风险区为滹沱河倒虹吸至北拒马河暗渠段,多年平均冰厚15 cm,历史极端冰塞厚2.9 m,冰凌壅水最高值0.73 m;干渠冬季水温由南向北递减,依次出现岸冰、流冰和冰盖,日均气温转负后相应的断面平均测量水温在2.5、1.0和0.25℃左右,且沿程水温下降速率与流量和气温呈负相关,即增大输水流量可减缓水温下降速度;影响冰凌生消的关键因素是气温、流量、太阳辐射和风速,典型年如2016年的严重冰情与1月低累计负积温、大输水流量和短时寒潮叠加有关,漕河等渡槽失温快产冰量大与风速密切相关。基于上述分析,未来可考虑结合气象、水情、冰情实时监测和智能预警预报,建立水温-水量-水力协同调控和动态调度技术体系,重点从缩短冰期输水时长、降低冰情影响范围、优化关键控制指标和挖潜渠道防冰塞性能等多方面全面提升南水北调中线工程冬季输水能力。 展开更多
关键词 水温冰情 时空分布 南水北调中线 冬季防凌 输水能力
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南水北调中线水源区植被指数时空变化分析
2
作者 白景锋 张海军 白云帆 《湖北农业科学》 2024年第2期205-210,共6页
通过单线性回归(SLOPE)和地理加权回归(GWR)法,用植被指数(NDVI)研究南水北调中线水源区的植被分布变化趋势及机制,为保障水量和水质提供理论支撑。结果表明,2000—2019年水源区NDVI和入库流量呈现同步增长,植被逐渐变好,2007年以前NDV... 通过单线性回归(SLOPE)和地理加权回归(GWR)法,用植被指数(NDVI)研究南水北调中线水源区的植被分布变化趋势及机制,为保障水量和水质提供理论支撑。结果表明,2000—2019年水源区NDVI和入库流量呈现同步增长,植被逐渐变好,2007年以前NDVI增长幅度大,2008—2011年处于波动阶段,2012年以后增长幅度减小;NDVI变化最明显的是研究区东北部、西部和丹江口库区周边,这些区域地势相对低平、人口集中,中山和高山区NDVI变化不大;高程、坡度、人口数和城镇化是影响水源区NDVI分布的主要因素,降水、气温和产业比重是次要因素;各因素影响的强度和方向在空间上有异质性,自然地理因素对NDVI影响的最显著范围为高程1090 m以下、年均降水量980 mm以上的区域,人文地理因素影响的显著范围区是人口密度大、城镇化率高的地区。 展开更多
关键词 南水北调中线水源区 NDVI 时空变化
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基于全气象参数的南水北调中线冬季水气热交换模型
3
作者 潘佳佳 郭新蕾 +3 位作者 王涛 付辉 陈玉壮 李明新 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期179-189,201,共12页
针对南水北调中线干渠水体表面热交换精细模拟技术欠缺和多气象因素相互作用机理不明等关键问题,考虑太阳高度角、日照时间、云层遮挡和反照率等因素对太阳辐射的影响,并综合分析水体吸收、反射和发射的净长波辐射、涵盖水体蒸散发失热... 针对南水北调中线干渠水体表面热交换精细模拟技术欠缺和多气象因素相互作用机理不明等关键问题,考虑太阳高度角、日照时间、云层遮挡和反照率等因素对太阳辐射的影响,并综合分析水体吸收、反射和发射的净长波辐射、涵盖水体蒸散发失热、水面温差引起的热传导和降雪引起的失热,建立了基于全气象参数的大型明渠水气热交换数学模型。结合南水北调中线全线通水后5年的冬季水温、气温、相对湿度、气压、风速、太阳辐射等原型观测资料,重点分析和模拟了典型年北拒马河、漕河渡槽和滹沱河倒虹吸等渠池的净热通量量值及其组分占比。结果表明,模型能够精细模拟不同渠池水体逐小时吸收的太阳辐射、释放的长波辐射、蒸发失热和水气热传导。模拟结果和观测资料均显示中线干渠冬季以失热为主,其中太阳辐射对净热通量的贡献最大,其次分别为长波辐射、蒸散发失热、温差引起的热传导,占比分别为43.1%、30.9%、17.2%和8.8%。本文量化了中线干渠冬季热通量组成,为进一步研究中线水温冰情精细模拟和输水能力提升提供了基础。 展开更多
关键词 热交换 全气象要素 南水北调中线 冬季输水 数学模型
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南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究
4
作者 陈晓楠 白一墨 +4 位作者 胡羽蝶 曾诚 夏悦玥 尹雨然 王玲玲 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期61-65,98,共6页
为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年... 为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5 km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。 展开更多
关键词 输水建筑物 整流 累积效应 数值模拟 一二维耦合模型 南水北调中线工程
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新形势下南水北调中线工程智慧调度的研究框架思考
5
作者 吴永妍 陈晓楠 +3 位作者 陈根发 段文刚 黄会勇 冯志勇 《中国水利》 2024年第4期67-72,21,共7页
南水北调中线工程智慧调度是新形势下实现精确精准调水、支撑工程高质量发展的重要途径。系统分析了南水北调中线工程通水以来的运行条件变化,提出了新形势下中线工程智慧调度需解决的关键科学技术问题,并提出了未来重点研究内容:要在... 南水北调中线工程智慧调度是新形势下实现精确精准调水、支撑工程高质量发展的重要途径。系统分析了南水北调中线工程通水以来的运行条件变化,提出了新形势下中线工程智慧调度需解决的关键科学技术问题,并提出了未来重点研究内容:要在研究复杂调水系统多水源多用户水资源均衡调配方法基础上,研发中线工程多场景输水智慧调控技术、事故智能预警与精细控制技术体系、决策支持平台,形成中线工程调度的科学决策管理模式,为国家水网重大工程智慧调度管理提供科学应用范式。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 智慧调度 输水调控 多水源均衡
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南水北调中线工程突发水污染生态补偿机制研究
6
作者 刘钢 李睿萌 +1 位作者 段睿睿 牛富 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第2期101-108,共8页
突发水污染已成为制约南水北调中线工程可持续调水的重大安全隐患,亟须解决南水北调中线工程突发水污染的生态补偿机制设计问题。针对应由中线局承担责任的南水北调中线干渠突发水污染场景,从多利益相关者合作视角出发,明确了中线局向... 突发水污染已成为制约南水北调中线工程可持续调水的重大安全隐患,亟须解决南水北调中线工程突发水污染的生态补偿机制设计问题。针对应由中线局承担责任的南水北调中线干渠突发水污染场景,从多利益相关者合作视角出发,明确了中线局向纳污地政府提供生态补水的突发水污染生态补偿机制,基于合作博弈理论,构建了中线局与纳污地政府合作联盟的纳什议价模型,并以河南省邓州市为例开展研究,主要研究结果表明:①生态补水天数与纳污总损失呈现出显著的正向相关关系,且伴随纳污总损失逐步增大,中线局议价能力对补水天数的影响能力呈现出边际递减特征。②中线局生态补水成本与生态补水天数具有显著的正向关系,随着中线局议价能力的增强,生态补水成本的规模效益呈现一定的弱化趋势。③在一定的生态补水规模范围内,中线局与纳污地政府能够达成有效的合作联盟。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 突发水污染 纳什议价博弈 生态补偿机制
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南水北调中线生态保护措施对水源区碳中和的影响——以南阳市为例
7
作者 郝雨彤 张玲玲 《环境保护科学》 CAS 2024年第2期139-146,共8页
为研究南水北调中线工程调水后采取的生态保护措施对水源区碳中和的影响,以南阳市为研究区域,梳理保障南水北调调水工程运营颁布的相关政策,利用碳排放、碳吸收测算模型分别测算水源区的碳排放量和碳吸收量,分析政策驱动引致的生态保护... 为研究南水北调中线工程调水后采取的生态保护措施对水源区碳中和的影响,以南阳市为研究区域,梳理保障南水北调调水工程运营颁布的相关政策,利用碳排放、碳吸收测算模型分别测算水源区的碳排放量和碳吸收量,分析政策驱动引致的生态保护行动对南水北调水源区减排固碳能力的影响。研究发现:南阳市的碳排放量以2014年为结点整体呈先增长后下降的阶段性特征,碳吸收量整体呈现显著上升变化趋势;南阳市的碳吸收量大于碳排放量,整体已达到“碳中和”要求;水污染治理、节能减排、水土流失治理、林业建设等保障调水的生态保护措施通过增加水源区的减排固碳能力,促进“双碳”目标实现。研究结果为双碳目标实现提供决策参考。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 “双碳”目标 生态保护措施 水源区
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南水北调中线输水调度预演系统研发及应用
8
作者 陈晓楠 顾起豪 +2 位作者 靳燕国 张召 段春青 《中国水利》 2024年第1期12-17,共6页
南水北调中线输水调度仿真预演是精准化调度决策的基础。针对中线输水线路长、控制闸门多、运行工况复杂等调度难点,开发了数字孪生南水北调中线输水调度仿真预演平台,构建了水情数据智能清洗模型、自主学习训练模型、总干渠一维恒定流... 南水北调中线输水调度仿真预演是精准化调度决策的基础。针对中线输水线路长、控制闸门多、运行工况复杂等调度难点,开发了数字孪生南水北调中线输水调度仿真预演平台,构建了水情数据智能清洗模型、自主学习训练模型、总干渠一维恒定流和非恒定流精准模拟模型、典型建筑物局部三维水力仿真简易模型等,实现对任意设定工况下水力调控方案效果的精准仿真,形成有效的调度预案。预演平台具备较强的灵活性和通用性,方便用户自由模拟不同时空尺度下的各类运行工况,可适应入流和出流等边界条件的变化。系统具有自主学习能力,能够随着监测数据的积累,不断自动完善计算模型参数和结构,提高计算精度。南水北调中线输水调度预演系统为安全高效输水调度提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 南水北调中线 输水调度 仿真预演 数字孪生
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长江科学院承担的“南水北调中线一期工程生态效益综合评估”项目通过验收
9
《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期25-25,共1页
2023年11月28日,水利部南水北调工程管理司在武汉市组织召开会议,对长江科学院承担的“南水北调中线一期工程生态效益综合评估”(2023年度)项目进行验收评审。会议由水利部南水北调工程管理司副司长袁其田主持。专家组由中国南水北调集... 2023年11月28日,水利部南水北调工程管理司在武汉市组织召开会议,对长江科学院承担的“南水北调中线一期工程生态效益综合评估”(2023年度)项目进行验收评审。会议由水利部南水北调工程管理司副司长袁其田主持。专家组由中国南水北调集团中线有限公司、长江水利委员会科技委、武汉大学、湖北省水利厅的专家组成。 展开更多
关键词 湖北省水利厅 长江科学院 长江水利委员会 南水北调工程 南水北调中线一期工程 生态效益 综合评估 验收评审
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南水北调中线工程河南段边坡土壤特性及生态护坡效益研究
10
作者 张建伟 马洪东 +1 位作者 宋刚福 侯鸽 《中国水土保持》 2024年第4期61-66,共6页
南水北调中线工程河南段护坡植被退化给维护生态护坡结构稳定和推进工程沿线生态恢复带来极大的影响。为研究南水北调中线工程河南段边坡土壤特性对植被生长的影响,并探究实际生长环境下不同边坡植被的水土流失防护效益,取样4个等级植... 南水北调中线工程河南段护坡植被退化给维护生态护坡结构稳定和推进工程沿线生态恢复带来极大的影响。为研究南水北调中线工程河南段边坡土壤特性对植被生长的影响,并探究实际生长环境下不同边坡植被的水土流失防护效益,取样4个等级植被盖度的土壤进行土壤理化特性分析,并选取4种常见护坡草种,营造实际植被生长环境,探析不同植被对土壤氮素和有机质含量的影响,通过模拟强降水条件,分析不同草种的水土流失防治能力。结果表明:①南水北调中线工程河南段边坡土壤含水率较低,土壤密度较大,容易形成土壤板结;土壤氮、磷、钾含量较低,不利于护坡植被的自然生长。②4种常见的草本植物对土壤氮素和有机质含量的影响差异明显,其中马蹄金和野牛草对土壤氮素和有机质的增量效果较为突出;4种草本植物都具有较好的蓄水减沙效益,其中野牛草水土流失防治较为突出,马蹄金次之。综合护坡植被的水土流失防治能力和生态系统修复能力,马蹄金的防护效益最佳。 展开更多
关键词 土壤特性 生态护坡 防护效益 南水北调中线工程 河南段
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南水北调中线西黑山电站项目开工
11
《水泵技术》 2024年第1期56-56,共1页
2024年2月5日,南水北调中线干线西黑山电站项目开工动员会召开。该项目位于保定市徐水区大王店镇西黑山村和东黑山村交界处,利用南水北调中线天津干线在此地存在的25米水位落差进行发电,工程总装机容量为10400千瓦。电站额定引水流量为4... 2024年2月5日,南水北调中线干线西黑山电站项目开工动员会召开。该项目位于保定市徐水区大王店镇西黑山村和东黑山村交界处,利用南水北调中线天津干线在此地存在的25米水位落差进行发电,工程总装机容量为10400千瓦。电站额定引水流量为48.2立方米每秒,安装2台混流式机组。 展开更多
关键词 电站项目 总装机容量 南水北调中线 引水流量 混流式机组 水位落差 黑山村 保定市
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基于地域文化的南水北调中线旅游景区规划设计方法探讨
12
作者 王晓健 《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 2024年第2期0200-0203,共4页
在中国,水资源分布不均衡是一个严重的问题。南方地区水资源丰富,而北方地区严重缺水。为了解决这一问题,中国启动了南水北调工程,其中包括南水北调中线工程。该工程旨在通过调水工程将长江水资源引入北方地区,以满足北方地区的水需求... 在中国,水资源分布不均衡是一个严重的问题。南方地区水资源丰富,而北方地区严重缺水。为了解决这一问题,中国启动了南水北调工程,其中包括南水北调中线工程。该工程旨在通过调水工程将长江水资源引入北方地区,以满足北方地区的水需求。南水北调中线工程不仅解决了北方地区的水资源问题,还对地区的经济发展和人民生活产生了积极的影响。旅游业在中国的经济发展中扮演着重要的角色,而南水北调中线工程所经过的地区具有独特的地域文化资源。因此,将南水北调中线工程与旅游业相结合,进行旅游景区规划设计,可以充分挖掘地区的文化资源,促进地区经济的发展和旅游业的繁荣。本论文旨在探讨基于地域文化的南水北调中线旅游景区规划设计方法,通过研究地域文化对景区规划设计的影响,提出科学的规划方法和策略,为南水北调中线沿线地区的旅游景区规划设计提供参考和指导,同时推动地区的可持续发展和文化保护。 展开更多
关键词 景区规划设计 地域文化 南水北调中线 旅游发展
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南水北调中线工程水源区生境质量时空演变与驱动力研究
13
作者 何庆芳 梁俊红 杨柳 《水资源开发与管理》 2024年第2期69-73,80,共6页
本文采用2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5期土地利用数据,基于InVEST3模型及地理探测器探究了南水北调中线工程水源区近20年土地利用变化特征以及生境质量时空演变特征和驱动因子。结果表明,2000—2020年,研究区土地利用以林... 本文采用2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5期土地利用数据,基于InVEST3模型及地理探测器探究了南水北调中线工程水源区近20年土地利用变化特征以及生境质量时空演变特征和驱动因子。结果表明,2000—2020年,研究区土地利用以林地为主,综合土地利用动态度变化较小,单一利用动态度最大为未利用地(9.71%),最小为耕地(-0.32%);2000—2020年研究区在生境质量上呈现先上升后下降趋势,在空间上呈现由南向北、由西向东递减的趋势,高等级生境质量面积占比最大(60.6%);人类活动强度、地形因子、NDVI是影响生境质量分布的主要驱动因素。 展开更多
关键词 InVEST模型 土地利用动态度 地理探测器 南水北调中线工程水源区
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南水北调中线河南段某输水管线土壤腐蚀性分析
14
作者 林峻 葛小龙 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2024年第3期0001-0004,共4页
在过去的几年中,土壤腐蚀性的评估一直是一个重要的研究领域。对于输水管线等关键基础设施,了解其土壤腐蚀性对于保障安全运行至关重要。本文以南水北调中线河南段某输水管线土壤腐蚀性探测工程实例为研究对象。在研究中,通过对土壤的... 在过去的几年中,土壤腐蚀性的评估一直是一个重要的研究领域。对于输水管线等关键基础设施,了解其土壤腐蚀性对于保障安全运行至关重要。本文以南水北调中线河南段某输水管线土壤腐蚀性探测工程实例为研究对象。在研究中,通过对土壤的视电阻率、氧化还原电位、酸碱度(pH值)和极化电流密度等项目的探测,对探测成果进行了综合的分析评价。这些参数可以提供有关土壤腐蚀性的详细信息,有助于评估输水管线的腐蚀风险。 展开更多
关键词 南水北调中线 土壤的视电阻率 土壤氧化还原电位 土壤酸碱度(pH值) 土壤极化电流密度
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南水北调中线工程冬季输水冰情风险研究 被引量：2
15
作者 练继建 杨德明 赵新 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2023年第1期63-70,共8页
针对南水北调中线工程冬季输水冰情的安全运行问题,以南水北调中线工程河北段为研究对象,以热平衡理论为出发点推导出目标单元渠段的整体总热量变化公式;采用单因素局部分析法选出风险评价指标,基于概率论构建了风险评价指标之间的联合... 针对南水北调中线工程冬季输水冰情的安全运行问题,以南水北调中线工程河北段为研究对象,以热平衡理论为出发点推导出目标单元渠段的整体总热量变化公式;采用单因素局部分析法选出风险评价指标,基于概率论构建了风险评价指标之间的联合概率密度函数,将气象事件发生概率、热量变化率与冰情风险等级一一对应,从而对渠道冰情进行风险评估。对2021年1月6—8日南水北调中线工程河北段输水渠道冰情风险分析结果表明:在整个热交换过程中,短波辐射、蒸发和对流热交换是影响热量变化的主要因素,且夜间渠道的热量散失明显大于白天,加大了夜间发生冰情的风险;沙河节制闸—渠末段虽然与其他渠段风险等级一样,但其单位面积热量损失明显高于其他渠段,接近于极高风险,应加强对该渠段的实时监测并做好冰情防护。 展开更多
关键词 冬季输水 冰情风险 热平衡理论 概率分析 联合概率密度函数 南水北调中线工程
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引江补汉工程实施后的南水北调中线水源工程可调水量分析 被引量：2
16
作者 许继军 张晓琦 +3 位作者 周涛 李清清 尹正杰 王永强 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期790-799,共10页
随着新时期南水北调后续工程的高质量发展,首批建设工程引江补汉工程正式开工,为支撑未来南水北调中线水源工程与引江补汉工程的联合协调运行,根据引江补汉工程设计参数,提出多组丹江口水库与引江补汉工程联合调度方式,并模拟分析得到... 随着新时期南水北调后续工程的高质量发展,首批建设工程引江补汉工程正式开工,为支撑未来南水北调中线水源工程与引江补汉工程的联合协调运行,根据引江补汉工程设计参数,提出多组丹江口水库与引江补汉工程联合调度方式,并模拟分析得到引江补汉工程实施后南水北调中线水源工程可调水量具有重要意义。研究结果表明:设置引江补汉工程补水水位控制线、同步优化陶岔渠首引水调度线,充分利用引江补汉工程补水来满足汉江中下游用水需求,从而置换更多坝前水量引至陶岔渠首、清泉沟等用水需求方,可在一定程度上实现丹江口水库供水与引江补汉工程补水决策的有效衔接;相比于中线一期工程现状供水调度情景,采用合适的引江补汉工程与中线水源工程联合调度方式,可在保障汉江中下游用水量需求的同时,满足下游断面最小用水量达标率至98.9%~99.2%,并提高中线受水区可供水量17.7亿~25.8亿m^(3),继而有效协调中线水源工程的中线受水区、清泉沟渠首及汉江中下游等多方用水需求。 展开更多
关键词 可调水量 引江补汉工程 南水北调中线工程 供水保障 引水流量
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数字孪生驱动的南水北调中线水源工程水质平台设计与开发 被引量：2
17
作者 李喆 叶松 +1 位作者 杨星玥 姚正利 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第3期174-180,共7页
南水北调中线水源地面临着水质监测数据自动化程度不高、污染物扩散模拟效率较低、突发性水污染应急能力不足等困难,迫切需要开展数字化转型。基于数字孪生建设的总体要求,综合运用GIS、UE4、WebGL等新一代信息技术,建立了数字孪生水质... 南水北调中线水源地面临着水质监测数据自动化程度不高、污染物扩散模拟效率较低、突发性水污染应急能力不足等困难,迫切需要开展数字化转型。基于数字孪生建设的总体要求,综合运用GIS、UE4、WebGL等新一代信息技术,建立了数字孪生水质平台,研发了水质浓度场静态可视化、污染物迁移扩散动态可视化和水质三维分层可视化模型等关键技术,初步实现了水质“四预”功能,切实提升了南水北调中线水源区水环境智能化、精细化管理水平,为推进饮用水水源地水质现代化提档升级提供了技术示范。 展开更多
关键词 数字孪生 南水北调中线水源工程 水质平台 水质模拟 三维可视化
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南水北调中线水源地河流大型无脊椎动物物种多样性及其维持机制
18
作者 李正飞 蒋小明 +4 位作者 王军 刘振元 张君倩 熊雄 谢志才 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2059-2070,共12页
生物多样性的形成与维持(即群落构建)一直是生态学研究的重要论题。有关亚热带季风区大型河流生物多样性格局及维持机制的认识仍十分有限。以汉江上游(南水北调中线水源地)为研究区域,以大型无脊椎动物为研究对象,系统开展群落多样性时... 生物多样性的形成与维持(即群落构建)一直是生态学研究的重要论题。有关亚热带季风区大型河流生物多样性格局及维持机制的认识仍十分有限。以汉江上游(南水北调中线水源地)为研究区域,以大型无脊椎动物为研究对象,系统开展群落多样性时空格局及其维持机制的研究。于2015—2017年间共采集到大型无脊椎动物333个分类单元,隶属6门10纲25目110科279属,包括水生昆虫278种(83.5%),环节动物门25种(7.5%),软体动物门19种(5.7%),软甲纲7种以及其它动物4种。物种多样性在时间和空间尺度上差异显著:时间上,春季物种数最多(227种),夏季(140种)、秋季(141种)和冬季(144种)较少;空间上,自然河流金水河物种数最多(179种),而金钱河(163种)、月河(149种)、淇河(140种)和泗河(112种)等人类干扰河流相对较少。db-RDA分析表明,尽管不同季节所筛选出的关键因子有所差异,但环境因子和空间因子均显著影响着大型无脊椎动物的群落结构。变差分解分析显示,环境过滤是流域内大型无脊椎动物群落多样性维持的主导因素,而空间过程(扩散限制)则起着次要的作用。本研究对南水北调中线水源地河流生态环境及水生生物多样性的评估和保护具有重要意义。 展开更多
关键词 南水北调中线 大型无脊椎动物 物种多样性 时空格局 维持机制
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南水北调中线工程2014—2022年冬季水温与冰盖观测分析
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作者 段文刚 郝泽嘉 +3 位作者 杨金波 黄明海 刘备 邢梦媛 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1025-1037,共13页
南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行8个冬季,为防止冰塞冬季输水流量控制为设计流量的30%~50%,严重制约了工程输水效益的发挥。因此,渠道水温和冰盖特性一直是冬季输水关注的重点问题之一。实测数据表明:①冬季输水流量总... 南水北调中线工程自2014年12月全线通水以来已运行8个冬季,为防止冰塞冬季输水流量控制为设计流量的30%~50%,严重制约了工程输水效益的发挥。因此,渠道水温和冰盖特性一直是冬季输水关注的重点问题之一。实测数据表明:①冬季输水流量总体逐年增大,最末段保持相对稳定,岗头闸流量约为50 m^(3)s,北拒马河闸约为25 m^(3)s;②冬季气温总体以暖冬居多。保定站最低气温-22.0℃,3日滑动气温极值-10.7℃,短期强寒潮可能是今后冰盖生成的关键驱动因子;③冬季水温沿程逐渐降低,渠首陶岔闸最低水温6.7℃,渠末北拒马河闸多数年份降至0℃附近。北拒马河闸水温最大降幅10日内由3.5℃降至0℃,期间渠段水温降幅亦达到极大值1.69℃100 km。④2016年冬季冰盖最长达280 km(最南端延伸至午河闸),次之为2015年冬季的73 km和2021年冬季的38 km,有两个冬季未生成冰盖。岗头闸-北拒马河闸近90 km是冰盖多发渠段,应引起关注。基于冰盖生成前实测数据,以初始水温和区间气温为输水条件,拟合给出了2 d、3 d和7 d等不同预报时效的简化水温模型和冰盖生成临界阈值。初步分析认为:冬季气温和输水流量是冰盖生成的两大关键驱动因子,流量越小气温越低越易生成冰盖,1月出现的短期强寒潮更易于导致冰盖生成。2016年冬季严重冰情是二者叠加的结果,2015年冬季冰盖主要是输水流量小诱发,而2021年冬季冰盖主要是短期强寒潮所致。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 冬季水温 冰盖 强寒潮 冰盖生成阈值
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南水北调中线干渠闸门同步关闭水力响应特性
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作者 崔巍 王磊 +3 位作者 穆祥鹏 陈文学 刘哲 雷毓灵 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1013-1020,共8页
构建南水北调中线干渠局部一维非恒定渐变流模型,以“刁河闸—湍河闸”渠池为例,测试闸门调控方式和渠道运行条件对闸前壅水峰值水位、达到峰值水位所用时间、水力振荡频率、水力振荡幅度等水力响应特性的影响。研究表明:水力振荡上升... 构建南水北调中线干渠局部一维非恒定渐变流模型,以“刁河闸—湍河闸”渠池为例,测试闸门调控方式和渠道运行条件对闸前壅水峰值水位、达到峰值水位所用时间、水力振荡频率、水力振荡幅度等水力响应特性的影响。研究表明:水力振荡上升过程快,下降过程慢,波幅随时间呈对数函数衰减;闸前壅水峰值水位随闸门关闭速度、闸门关闭幅度、输水流量、运行水位、渠道糙率的减小而近似线性地减小;达到峰值水位所用时间对输水流量、运行水位和糙率变化不敏感,随闸门关闭幅度和输水流量的增加而近似线性减小;水力振荡频率对闸门关闭所用时间、闸门关闭幅度、输水流量和糙率变化不敏感;水力振荡幅度对运行水位、糙率变化不敏感,随输水流量的增大而快速衰减。 展开更多
关键词 水力学 南水北调中线工程 闸门同步关闭 非恒定渐变流仿真 水力振荡
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