黄河下游引黄灌区深层土壤含水率反演模型研究

农田深层土壤含水量精准识别,是优化土壤表层墒情遥感解译成果应用、推进测墒灌溉的关键基础技术。依据河南、山东典型引黄灌区土壤墒情自动监测资料,分析了农田土壤含水量变化规律,研究建立了农田表层土壤与深层土壤含水量之间的关系。研究表明,不同深度的土壤含水量之间显著相关,根据可遥感识别的表层土壤含水量,能够较好地反演深层土壤水分状况。

超长螺旋钻孔压灌成桩技术研究与应用

灌注桩坝是当前黄河控导工程的主要坝型之一。灌注桩坝施工常采用循环钻、旋挖钻和冲击钻等设备进行造孔、下笼、灌注混凝土的传统施工方式,在施工中容易因地质等因素而塌孔,导致成桩出现超径和缩径等问题,且施工效率低。通过超长螺旋钻孔压灌成桩技术在黄河孤柏嘴控导工程灌注桩坝施工中的应用,检验该技术在水利工程基础施工中的适用性,研究解决影响施工质量、进度的问题及处理方案与措施。该施工技术的应用不仅有效解决了在黄河滩区灌注桩施工中因地质因素和游离石块而塌孔、难以成孔等难题,保证了施工成桩质量,而且较传统施工方式功效提高5~8倍,经济效益明显;同时,该施工技术采用干法作业,减少了环境污染,契合了当前生态保护的要求,具有良好的推广应用价值和使用前景。

近60 a河南省河川径流演变特征研究

河南省地跨海河、黄河、长江、淮河四大流域,水资源问题突出,深入分析河川径流演变规律对河南省水资源管理具有重要意义。选取河南省主要流域的6个代表水文站实测流量数据,利用Mann-Kendall秩次相关检验分析了各代表站年平均流量、月平均流量演变规律。结果表明:近60 a河南省实测流量呈下降趋势,2000年后流量略有回升。自西向东,流量下降速率越来越大。全省径流突变后年平均流量减小,各站减小幅度均大于15%,北部流域突变年份较早,南部流域变化幅度较大。月平均流量总体呈减小态势,海河流域河南段、黄河流域河南段下降显著,达到5%显著性水平。除长江流域河南段外,全省月平均流量年内分配变化不大,从全省范围来看,月径流量占年径流量比例呈枯增丰减态势。

黄藏寺水利枢纽向下游生态配水效益估算

黄藏寺水利枢纽是黑河骨干调蓄工程之一,通过植物生长关键期向黑河中下游合理配水,保障实现国务院确定的分水方案,为下游生态的修复和重建创造条件。在生态配水作用分析的基础上,从生态效益、节约调水费用、灌溉效益等方面,测算了黄藏寺水利枢纽向中下游生态配水的经济效益。一是每年增加向下游供水量0.47亿m^(3),并尽可能满足下游植被生长关键期用水需求,有利于植被复苏、生长与繁衍,估算生态效益为每年19920万元;二是为黑河水量调度提供工程条件支撑,减轻各级管理机构的协调难度,每年可节省调水费用315万元;三是改善中游灌区引水条件,减少平原水库蒸发渗漏损失0.25亿m^(3),多年平均灌溉效益为4725万元。

高地下水位渠道无砂混凝土垫层流固耦合分析

排水垫层是排除渠道地下渗水的重要途径。目前尚无系统的高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的流固耦合研究成果,高地下水位时无砂混凝土排水垫层的力学性能尚不清楚,制约了其工程应用。基于无砂混凝土排水垫层的混合比试验成果,利用流固耦合理论及有限元分析方法,模拟高地下水位时渠道施工及运行状况,揭示高地下水位渠道无砂混凝土排水垫层的渗流及应力特征。结果表明,无砂混凝土可有效排除渠道地下渗水,可有效避免岩土体颗粒流失,且无砂混凝土排水垫层应力处于安全状态,可以确保施工与运行期渠道工程的安全。该成果已成功应用于南水北调中线干渠宝郏一标段高地下水位页岩段渠道施工中,也可供高地下水位渠道及类似工程建设时参考。