水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。

黄河水土保持科技战线上的执着耕耘者——记全国水土保持工作先进个人张攀

张攀,女,中共党员,河海大学博士研究生毕业。2008年,她来到黄河水利委员会(以下简称“黄委”)黄河水利科学研究院(以下简称“黄科院”)工作,现任黄科院水土保持研究所总工,正高级工程师、国家注册土木工程师、国家注册咨询工程师,是中国水土保持学会青年科技奖获得者、河南省青年科技奖获得者、黄委拔尖人才、郑州市十大科技女杰。

水利工程施工中的安全风险评估与控制研究

文章以焦作市博爱县青天河水库除险加固工程为具体案例,探讨了水利工程施工中的安全风险评估与控制,以提供有效的安全管理手段。首先,对水利工程施工中存在的安全风险问题进行了分析,并综述了已有的安全风险评估方法。根据研究目标和实际需求,选择了适用于水利工程施工的安全风险评估方法,并建立了相应的评估模型。通过危险源识别和分类、风险概率和严重程度分析等步骤,对安全风险进行了识别和分析。在此基础上,提出了针对性的安全风险控制策略,包括控制原则和目标的确定、控制措施的选择和实施等。本研究为水利工程施工中的安全风险评估与控制提供了理论支持和实践指导,对提高施工安全水平具有重要意义。

水利大模型的建设思路、构建框架与应用场景初探

发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。推进数字孪生水利建设是推动新阶段水利高质量发展的显著标志和重要路径,模型和知识是数字孪生水利建设的关键所在。因此,按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,针对水利业务需求融合大模型、水利专业模型和知识而形成“水利大模型”,是发展水利新质生产力的重要引擎。阐述了水利大模型的概念和构建的重要意义,介绍了构建的思路与总体框架,分析了需突破的关键技术,介绍了行业应用场景。研究成果可为人工智能大模型在水利行业落地提供引导和借鉴。

黄河防汛抢险技术虚拟试验场构建技术研究

黄河防汛抢险技术试验场由“虚”“实”两部分组成,虚拟平台是实体试验场的数字孪生体。以建设黄河防汛抢险技术虚拟试验场为目标,依托总体布置方案对场地结构进行分解,针对7组模块化构件,通过实体尺寸参数驱动三维模型,同时根据附加材质对不同构件分别进行多边形建模和曲面建模;采用C4D等工具构建三维场景;采用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法求解纳维—斯托克斯方程组,基于Realflow软件在蓄水池内生成流体粒子和网格,在时间、空间两个维度获取粒子水力要素;采用Octane render对三维场景和流体网格进行渲染。最终构建完成强真实感、高可信度的试验场虚拟场景。

面向生态文明建设 面向重大国家战略 水利部黄土高原水土保持重点实验室推介

一、实验室简介“水利部黄土高原水土保持重点实验室”于2011年12月由水利部批准成立,依托单位为黄河水利委员会黄河水利科学研究院。实验室原名“水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室”,2021年1月经水利部重点实验室改革重组后正式更名为“水利部黄土高原水土保持重点实验室”。实验室主任为肖培青正高级工程师(二级),实验室学术委员会主任为崔鹏院士。

黄河河口流路多目标联合运用方式研究

黄河河口流路运用方式面临着新形势下保障防洪安全、维持生态功能和减缓海岸蚀退等多目标需求。采用实测水文资料和现场调查资料,分析河口河道防洪形势、黄河口国家公园建设需求和备用流路现状情况。清水沟流路在小浪底调水调沙运用后防洪形势明显改善,然而仍面临着大洪水的威胁;目前河道滩地呈现约6‱的倒比降,加剧了大洪水时的防洪压力。黄河口国家公园清水沟片区在清四控导工程以下无整治工程,规划的科研平台和大量基础设施要求洪水尽量不漫滩。刁口河片区规划的生态补水量为0.55亿m^(3),附近海岸因缺乏泥沙补给处于蚀退状态。刁口河主槽淤积萎缩,滩地开发建设侵占严重,亟待长期过水加强保护。新形势下黄河河口流路运用方式为“联合运用、常态过水、平滩分流、双河行洪”。刁口河常年维持一定的过水流量。当清水沟流量达到3500 m^(3)/s时向刁口河分流,大洪水时两条流路作为5000 m^(3)/s流量的泄洪通道。

水利建设事中事后监管框架研究

随着“放管服”改革和政府职能的进一步转变,政府管理逐步由事前审批转变为事中事后监管。以水利建设市场事中事后监管为研究对象,在明确其内涵的基础上,通过梳理历史变革、政策背景和关键节点,明确了改革进程。通过分析监管目标、原则、体制和制度,遵循“构建标准体系的一般方法”,提出了水利建设市场监管框架与标准体系。研究结果可为优化水利建设市场营商环境、推动水利建设高质量发展提供技术支撑。

大豆脲酶诱导碳酸钙固化黄河泥沙水稳定性试验研究

随着国家“交通强国”战略的提出,沿黄工程建设发展迅速,填筑用土需求剧增。黄河泥沙作为填筑材料的可行性已被证实,但其在多雨地区的服役性能需要改善,探索一种生态、高效的泥沙加固方法提高其水稳定性十分关键。本文基于酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)技术固化黄河泥沙的方法,分别开展了常规浸水条件和干湿循环条件下固化黄河泥沙的水稳定性试验,研究了浸水后试样的质量损失及强度折损情况,分析了干湿循环对固化后黄河泥沙试样强度软化系数的影响规律。结果表明:采用EICP技术固化的黄河泥沙试样浸水崩解过程相比原状试样更加缓慢;胶结液浓度1.5 mol/L的黄河泥沙试样长期(56 d)浸水后,几乎保持完整,质量损失率仅为6.36%,强度折损率仅为6.21%;10次干湿循环后,不同胶结液浓度处理后的黄河泥沙试样均出现了不同程度的颗粒松散和脱落现象,胶结液浓度1.5 mol/L、灌浆10次的黄河泥沙试样的抗压强度损失仅为9.96%,抗干湿循环能力最强。利用EICP技术可以有效的固化黄河泥沙并提升其水稳定性,这对推进黄河泥沙的资源化利用进程十分重要。

黄河下游河道悬沙与床沙粒径智能预测研究

探究河道悬沙和床沙粒径分布有助于分析河道泥沙整体淤积情况,并反馈指导优化水库运用方式。为系统掌握黄河下游河道悬沙与床沙粒径的分布规律,收集整理黄河下游河道花园口等6个断面的水沙系列数据,采用递归特征消除算法进行变量筛选,并基于不同机器学习算法构建黄河下游河道泥沙粒径的预测模型。结果表明:变量筛选算法能够有效提取模型中的主要影响因子,而利用机器学习算法进行不同断面泥沙粒径预测时,在测试集上整体表现较好,各断面优选模型预测悬沙粒径的决定系数R2均在0.64~0.89之间,床沙的均在0.37~0.72之间。同时,采用2020年数据对模型预测效果进一步验证时,悬沙和床沙粒径预测值与实测值R2分别达0.6097和0.4456,表明所建模型能够有效实现黄河下游河道泥沙粒径预测。

黄河水沙调控多目标协同模型构建及应用

为促进黄河流域行洪输沙-生态环境-社会经济三大子系统多维功能协同发挥,提出黄河水沙调控多目标协同总体架构。基于系统整体耦合协调度构建黄河水沙调控多目标协同模型,实现了不同来水来沙与工程组合情景下黄河水沙调控目标函数与约束条件灵活选择及权重系数适应性调整。以黄河中游三门峡-小浪底水库群为例,开展丰平枯典型年水沙优化调控。结果表明:排沙与发电目标间存在强竞争关系,生态和发电目标间存在弱竞争关系;系统整体耦合协调度最高的方案均能达到各目标优质协调,并倾向于发挥更大发电效益。模型应用结果启发管理者在实际调度中适当提升发电量,并在枯水年注意增加生态供水。研究成果可为黄河水沙多目标优化调控实践提供科技支撑。

引汉济渭与黄河水权置换的管理制度研究

陕北地区是我国重要的能源化工基地，该区域经济发展在西部大开发战略中具有重要地位。但当地水资源缺乏，经济社会发展受到严重制约，生产、生活、生态用水矛盾突出，缺水已成燃眉之急。按照陕西省“十二五”规划，今后几年陕北地区的能源化工基地建设将会快速发展，城市化率也将有较大提高，该地区用水量大幅度增加，在当地水资源总量难以满足的情况下，解决该地区发展用水问题，已成为陕西省乃至国家水行政主管部门的重要任务。

灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用及应用分析

随着全球水资源日益紧缺、气候变化的影响日益显著,灌溉在农业中的重要性逐渐凸显,传统灌溉方式通率低下,容易导致水资源浪费和土地盐碱化,灌区节水灌溉工程能够提高水资源的有效利用和农业生产的可持续性,其中水利信息化技术作用显著,包括各种先进的信息技术,如远程监控、传感器技术、智能决策支持系统等,可实现对灌溉过程的精确监测、精细调控、智能化决策,该技术的引入为灌区节水灌溉工程提供了新途径。本文针对灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用及应用途径展开分析,为进一步完善灌区节水灌溉工程建设质量提供技术支持。

无人机航测技术在水利领域的应用及精度分析

本文对无人机航测技术的定义、原理和系统结构进行了概述,对无人机航测技术的软件和硬件进行了详细介绍,包括飞行控制软件、数据处理与分析软件,以及无人机平台、传感器和设备、通信和导航系统等,重点探讨了无人机航测技术在水资源调查与监测、洪水风险评估与预警,以及水利工程施工监理与质量控制中的应用,分析了无人机航测技术在水面面积测量、水位监测、水质参数监测、地表高程测量、地表覆盖分类与变化检测等方面的监测精度。论文对水利领域中无人机航测技术的应用具有重要的参考价值,可以为水资源管理、洪水风险评估、水利工程施工监理等方面提供有效的技术支持。

黄河水沙变化数据仓库构建关键技术研究

针对黄河流域降雨、水文泥沙、土地利用等数据存在分散、多源、异构、语义不一等问题,采用数据仓库、面向对象思想、数据挖掘等关键技术将流域相关数据有机集成起来,构建黄河水沙变化数据仓库。该数据仓库主要分为数据采集层、数据存储与分析层、数据共享层、数据应用层4个层级,通过建立数据分析模型,可以支持决策信息的快速获取与综合集成;通过建立逻辑模型,可以分析水沙调度方案和数据信息的关系;通过ETL可以提供统一的数据接口,将多源、异构的水沙数据有效地抽取、转换、集成到数据仓库中。基于黄河水沙变化数据仓库,依据不同的业务场景为黄河水沙数据公共服务平台提供数据资源,从而实现多业务场景下的功能扩展与优化。

水利科研单位办公室工作现状分析及建议措施

本文探讨了水利科研单位办公室工作的现状及存在问题,并提出相应措施和建议,以提高办公效率和工作质量。首先阐述了办公室的工作内容和职责,重点分析了办公室工作存在的问题,包括岗位职责不明确、工作量大、时间紧、缺乏有效的信息管理工具、人才流失和招聘困难以及工作效率低下等方面。在此基础上,提出了相应的措施和建议,包括加强组织管理、完善工作流程、创新信息化手段、优化人力资源管理以及提高职工的工作积极性和创造力等,有望提高水利科研单位办公室的工作效率和工作质量,并为未来的研究提供了方向和参考。

基于SWOT模型的黄河流域用水权交易发展策略研究

黄河流域用水权交易是提高水资源利用效率及效益、实现黄河流域生态保护与高质量发展的有效途径。为了有效分析黄河流域用水权交易的发展现状,运用SWOT分析模型,构建了包含14个变量指标的黄河流域用水权交易发展趋势评价指标体系,并结合EFE和IFE矩阵分析法对内部影响因素和外部影响因素进行定量评价,全面分析了黄河流域用水权交易目前所处的优势(S)、劣势(W)、机遇(O)及挑战(T),确定了黄河流域用水权交易的发展战略。结果表明:黄河用水权交易机遇多于挑战,且机会优势较为明显;优势高于劣势,但劣势对黄河用水权交易的影响还比较大。黄河流域用水权交易现状总体处于SO增长性战略,需要利用目前所处的良好的外部机遇,最大限度激发内部优势。最后,提出了拓宽可交易水权范围、创新水权交易激励机制、探索水权交易价格形成机制以及完善水权交易监管机制等推进用水权交易的对策建议。研究成果可为黄河流域未来用水权交易发展方向的确定提供借鉴。

基于生态径流指标的黄河上游贵德站水文情势变化研究

黄河上游不同时间尺度的生态水文情势变化程度是研究黄河治理方略、重要水利工程布局及联合调度管理的前提和基础。为此,提出了基于流量过程线的月、季、年3种时间尺度的生态盈余和生态赤字计算方法,并评估了各时间尺度的生态风险,形成了一套多时间尺度的河流生态水文情势变化评估方法。将其用于黄河上游贵德站,评估了龙羊峡水库在建库前后的生态水文情势变化。结果表明:该计算方法克服了通过月累加计算季、年尺度生态风险不真实的问题,贵德站9月和夏季的生态径流指标变化明显,9月的生态赤字相比建库前增大了537.3%,夏季的生态赤字增大了412.8%,建议河流管理部门重点关注这两个时段的水文情势变化,有针对性地采取生态调度措施。

基于流域系统科学的黄河下游河道系统治理研究

黄河下游河道治理是一项复杂的系统工程。系统回顾和总结了欧美等发达国家河流治理的发展历程与经验启示,深刻诠释了河流系统治理的必然性和必要性。在此基础上,结合黄河水沙变化、区域社会经济发展情势以及重大国家战略,分析了黄河下游河道治理研究的现状与局限性,明确了新时代河道滩槽协同、上-中-下-河口联动、行洪输沙-社会经济-生态环境协调治理的战略需求,进而阐述了流域系统科学及其在黄河下游河道滩槽协同治理中的应用价值。

黄河水资源利用与水权管理

黄河流域具有水沙异源、水少沙多、水沙不平衡和降水年际年内变化大的水文特征,并由此而产生了一系列水问题。随着流域社会经济的发展,黄河水资源的供需矛盾日益尖锐,不同用水主体间的水资源冲突不断发生,尤其是在20世纪90年代,黄河下游出现了严重的断流问题。在分析黄河水资源开发利用现状和存在问题的基础上,提出解决黄河水资源问题的有效途径是实施黄河水权管理,研究了实施黄河水权管理的现行法律基础和面临的难题,提出了黄河水权管理的基本思路。