网络首发
2026年11期
湍流基础研究进展及其对应用研究的推动
张红武;杨润祎;余午阳;介永胜;王彦博;在全球气候变化和极端水文事件日益频发的背景下,能源转型与生态治理对降低能耗、提升系统效率和发展新质生产力提出了更高要求。本文围绕“科学创新”与“降低能耗”这一核心目标,从湍流基础理论研究出发,系统阐述了基础研究突破对应用研究和工程技术发展的引领作用。通过引入以涡团运动为物理基础的湍流理论模式,克服了经典混合长理论的局限性,建立了新的流速分布、紊动强度、含沙量分布及水流阻力等解析公式,克服了经典对数流速公式及Rouse公式在近壁区、水面存在的理论缺陷。建立的水流挟沙力公式不仅适用于一般挟沙水流挟沙力计算,也适用于高含沙水流挟沙力的计算,相关成果丰富了水力学及河流动力学学科内容,促使黄河水沙运动、动床阻力及模型相似律等关键河流研究课题的理论突破,加强了原型黄河分析的学术支撑,对“三条黄河”建设颇有推动作用,而且在工业管道输送、风沙治理、大气生态过程模拟及航空发动机能耗优化等领域也展现出良好的跨学科应用潜力。研究表明,湍流基础研究的深化能够有效支撑系统级能效提升,为能源转型、流域生态治理协同推进及应对气候变化提供重要的科学依据。
多维协同视角下防洪标准实施效果评估——以《防洪标准》(GB 50201)为研究对象
刘娟;刘洋;刘洪飞;杨航;黄玉上;标准实施效果评估是标准全生命周期管理的必要环节与行业高质量发展的重要支撑。水利技术标准《防洪标准》(GB 50201)作为基础性国家标准,其实施效果评估尚未形成系统规范的方法体系,评估维度、指标体系与实施路径尚未构建。本文立足标准生命周期、标准服务对象、标准服务事项三维协同视角,结合水利行业技术特点,采用德尔菲法、排序法、层次分析法、模糊综合评价法等评估方法,构建包含标准技术内容、实施情况、综合效益3大模块13项指标的实施效果评估体系,明确评估流程、权重测算方法与等级划分规则。以《防洪标准》(GB 50201)为研究对象开展实证评估,结果显示:标准总体实施效果得分93.22分,评价等级为优秀;技术内容、实施情况、综合效益指标得分均高于93分,在全国不同流域典型工程中应用效果良好。同时评估明确指出标准存在新型防护对象覆盖不足、应对极端情景条款偏弱、生态防洪要求滞后、区域差异化不足、部分指标可操作性不强等具体问题。本文构建的评估体系可为《防洪标准》(GB 50201)修订完善提供依据,也可为其他水利技术标准实施效果评价提供方法借鉴与技术参考。
洪水风险图推演实时性提升技术研究与实践应用
陈胜;柴福鑫;刘业森;刘舒;2024—2025年全国洪水风险图编制工作新增实时动态推演能力建设要求,旨在提升水旱灾害防御“四预”(预报、预警、预演、预案)系统应用的实战支撑能力。针对传统洪水风险图推演串行处理模式存在的响应速度慢、实时性差,以及难以适配防洪调度决策及时、高效需求的问题,本文开展洪水风险图推演实时性提升技术研究。基于洪水风险图实时动态推演平台研发实践,系统梳理洪水风险图推演全业务流程,识别方案加载、模型计算、数据存取、可视化渲染等各环节的性能瓶颈。融合高性能计算、高效数据存取、服务器后台渲染等关键技术,创新构建计算流、数据存取流、渲染流的并行处理架构,突破传统全量计算完成后再渲染展示的技术模式。该优化技术方案改善了系统平台的交互体验与实践应用效果,已在水利部、太湖流域及安徽省等洪水风险图实时动态推演平台中得到应用。本文以安徽省蒙洼蓄洪区25万个网格的推演场景开展实例研究,结果显示,相较于传统模式15 min的洪水分析成果呈现等待时长,该架构可实现20 s内输出首帧推演可视化结果,后续每帧更新仅需2 s,同时支持推演过程随时暂停或终止计算,有效提升防洪决策支撑的灵活性与时效性,可为全国其他省份、流域的洪水风险图实时动态推演平台建设提供技术参考。
白蚁监测无线通信技术研究与展望
童学卫;唐良帅;苏志斌;水利工程白蚁危害隐蔽性强、破坏力大,易引发堤防渗漏、管涌甚至溃决险情。围绕水利工程野外复杂场景中长距离可靠通信与超低功耗约束矛盾、多模异构网络自适应决策缺乏理论模型以及轻量化国密加密与亚米级定位难以在低功耗硬件上协同等核心科学问题,本文根据通信链路预算、终端能耗、多模马尔可夫决策等三种理论模型,提出一种长距离、低能耗、多模融合、安全定位的一体化技术方案。方案以射频基带联合优化的宽频WiFi远距离传输、轻量级LSTM功耗智能调度、轻量级国密安全传输、Q‑learning多模通信自适应切换四项技术研究为主线,搭建感知终端、多模通信网络、管理应用平台三层架构,设计NB‑IoT、LoRa‑only、802.11ah WiFi三组对照系统,并开展实验室测试与12个月野外试验。结果表明,宽频WiFi视距传输最大距离达800 m,较802.11ah提升50%以上;终端平均功耗降至0.85 mA,较传统方案降低70%以上;定位精度达0.8 m,数据传输成功率99.2%,通信切换成功率99.5%,可在极端天气下稳定运行。研究成果可为白蚁智能监测、堤防安全监测、水库渗压监测等场景提供理论与技术支撑,助力完善智慧水利全域感知体系。
水利工程白蚁监测预警系统设计与实践
岳松涛;丁汀;谢宙宇;杨西;李炯峰;白蚁危害具有隐蔽性、持续性和突发转化风险,是影响土石坝、土质堤防等水利工程安全运行的重要隐患。针对现有白蚁防治中人工巡查依赖度高、监测覆盖不足、数据分散、预警不及时和跨层级协同能力弱等问题,设计了一套面向水利工程的白蚁监测预警系统并进行了实践。采用“云-边-端”协同架构,构建由前端智能监测装置、边缘网关、云端数据治理与智能分析平台、态势展示指挥中心和移动端应用组成的业务体系,实现白蚁活动数据的实时采集、传输、存储、分析、预警和处置反馈。以多源异构感知数据统一接入为基础,集成物联网、GIS、大数据分析、可视化展示和移动巡查功能;面向国家、省、市、县多级场景设计分层态势展示与协同处置机制;形成“监测—分析—预警—处置—评估”闭环。2024年1月,该系统在江西省多地50余座水库部署实践,设备运行率达98.26%,累计发出426次预警,现场核查处理率达到100%,效率较传统防治方式提升60%;报警准确率提升至98.5%以上,误报警率控制在1.5%以下,漏报警率降低至4%以内。研究表明,该系统能够提升白蚁隐患识别、风险预警和防治协同能力,为水利工程白蚁防治由经验型管理向数字化、网络化和智能化管理转变提供技术支撑。
我国洪水资源化利用现状与对策建议
<正>为进一步推进大型湖库洪水科学调控,强化洪水资源安全利用,缓解我国水资源供需矛盾,水利部科学技术委员会组织部分委员和特邀专家组成专家咨询组,南京水利科学研究院作为技术支撑单位,针对洪水资源化利用技术创新与应用现状、面临的瓶颈制约和相关对策建议等开展了专题咨询,形成主要咨询意见如下。
提高我国极端强降水及洪涝灾害应对能力
<正>为贯彻习近平总书记关于防汛救灾工作重要指示批示精神,水利部科学技术委员会组织部分委员和特邀专家组成专家咨询组,就气候变化背景下极端降水及洪涝灾害风险形势和发展趋势、极端强降水影响及提高洪涝灾害应对能力开展了专题咨询,形成以下共识和咨询建议。一、近年来我国极端降水发生频次和强度显著增加,极端暴雨洪涝灾害防御难度加大据统计,2015—2024年,全国极端日降水事件发生频次持续上升,平均年暴雨日数比1991—2020年平均值多11%。
华北地区深层地下水回补修复试点研究与思考
华北地区目前仍然存在深层承压水超采问题,且深层承压水补给更新困难,含水层难以实现自然恢复,导致地下水降落漏斗长期存在,进一步引发了地面沉降、海(咸)水入侵等一系列生态损害、地质灾害,对区域生产生活和生态安全造成持续影响。针对华北地区深层地下水超采与亏空问题,提出了“点线面”结合的工作思路和“压采、补给、回灌”的系统治理修复模式,介绍了4处建成的深层水回补试验场条件及实施回补试验取得的进展,总结了依托回补试验开展的各项专题研究所取得的成果和结论,梳理了回补试点存在的试验周期短、研究不充分、水源待优化、试验场需完善等问题,并针对性提出了深化长期试验、优化回补区域与水源、加强防堵促渗技术研发、强化科技支撑、开展回补效果评估、完善科研平台建设及加大专项经费支撑力度等对策建议,以期为系统开展深层地下水回补修复、保障地下水资源可持续利用提供参考。
长江中下游干流河道安全分析与对策探讨
许全喜;金中武;长江中下游干流河道安全直接关系防洪安全、供水安全、航道安全、生态安全等诸多方面。经过多年治理,在控制和改善河势、保障防洪安全、维系优良生态、促进航运发展等方面取得显著成就。梳理归纳了长江中下游干流河道安全存在的主要问题,包括安全上存在洪水峰高量大与河道蓄泄能力不足的矛盾依然突出、局部河势不稳、滩槽冲淤变化对中下游干线航道的稳定构成一定威胁、河床冲刷导致枯水期水位下降、水环境质量尚未达到水功能区规定的水质类别要求等。分析了在新阶段和新水沙条件下的两大新形势:长江经济带高质量发展对长江中下游河道安全提出新的更高要求;长江中下游河道冲淤和江湖关系已发生变化并将在今后长时期内继续调整。进一步分析了三峡工程运用以来长江中下游干流河道水沙变化特征、不同河型演变规律及影响效应,指出未来水沙情势及江湖关系变化趋势。针对目前存在的问题,充分考虑新时期的发展战略调整趋势,紧紧围绕多目标协同需求,施行了包括制定相关法律及规划、河道及航道整治工程提升、完善河湖长制与监督管理措施、加强水库群联合调度、推进数字孪生长江建设等一系列保障河道安全的主要措施。
深入贯彻习近平总书记重要指示批示精神全面推动农村供水高质量发展
李国英;<正>中国式现代化,民生为大。农村供水事关民生福祉,是农村群众最关心、最直接、最现实的民生大事。“十四五”以来,各级水利部门坚决落实党中央、国务院决策部署,持续推动农村供水保障工作,完成农村供水工程建设投资2762亿元,巩固提升2.4亿农村人口供水保障水平,牢牢守住了不发生规模性饮水安全问题的底线,提前两年实现了“十四五”规划目标。新征程上,各级水利部门要心怀“国之大者”,深刻认识、准确把握推动农村供水高质量发展的重大意义,切实扛牢职责使命,学习运用“千万工程”经验,加快提升农村供水保障能力和水平,为以加快农业农村现代化更好推进中国式现代化提供有力保障。
科技创新引领中国坝工技术升级
刘磊宁;<正>水库大坝作为重要的基础设施,是防洪工程体系的重要组成部分,是国家水网的重要“结点”,在水旱灾害防御、水资源优化配置、江河生态保护治理等方面发挥着不可替代的作用。立足应对气候变化和为全面建设社会主义现代化国家提供坚实水安全保障的新要求,我国坝工技术不断取得新跨越,成为世界坝工技术创新和高坝建设的引领者。2023年12月4日—5日,由中国大坝工程学会与西班牙、日本和法国大坝委员会共同主办的第九届碾压混凝土坝暨胶结坝国际研讨会在广州举办。
在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话
习近平;<正>(2019年9月18日)黄河是中华民族的母亲河。我一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展。党的十八大以来,我多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,多次就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求。2014年3月,我到兰考县调研指导党的群众路线教育实践活动,专程前往东坝头乡张庄村考察,那里也是焦裕禄同志当年找到防治风沙良策并首先取得成功的地方。上个月,我在甘肃考察期间专门调研了黄河流域生态保护和经济发展。这次来又
水权和水市场——谈实现水资源优化配置的经济手段
汪恕诚这篇文章是为中国水利学会2000年年会准备的讲话提纲。1999年3月30日我在中国水利学会第七次全国代表大会上的讲话,提出了“实现由工程水利到资源水利的转变”的观点。那篇讲话,不能看作纯学术的理论文章,而是我从水利发展的实际出发提出的对水利工作的要求,是为了开展一场“中国水利如何面向21世纪”的大讨论,是尽作为领导的职责。同样,《水权和水市场》这篇文章,虽然谈的是水利经济学问题,但我绝不是这方面的专家,只是我国水利改革和发展的实际已经迫切要求我们去研究和解决这方面的课题。我抛砖引玉,以引起大家对此问题的重视。
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
中国21世纪水供需分析:生态水利研究
刘昌明<正> 面对21世纪我国的资源、环境问题,尤以水问题最为严峻。水少与水浪费并存;水多与生态失衡并存;水脏与水管理不善并存。事实上,水资源、水灾害与水环境三者之间存在相互联系和相互转变的关系。作为生态和环境核心要素的水,其利用是水资源正面效益;其过剩和不足的变化引起水旱灾害是负面效益;其质量演变
浅议都江堰的工程伦理和文化贡献
王忠静;张腾;中华民族有着数千年的治水历史,历代治水用水管水的实践留下了优秀的物质财富、制度财富和精神财富。通过探讨以都江堰为代表的优秀水利工程对中国水文化的贡献,挖掘这一世界文化遗产的多方面价值,为解决水资源供需矛盾突出、水危机等问题寻找中国智慧与中国方案。新时期生态水利建设要以先进的水文化为引导,借鉴都江堰保护与发展中蕴含的工程伦理和先进文化,建设人水和谐社会,建设现代生态水利。
人类活动与全球气候变化及其对水资源的影响
丁一汇;在认识人类活动对近百年气候变化的重要作用中,政府间气候变化专门委员会(IPCC)起了关键性作用。自1990年以来的17年间,IPCC主要通过四次评估报告不断加深对人类活动引起近百年气候变化的认识。这是通过提供三个方面的证据实现的:(1)温室气体自工业化时代以来(1750年以后)的迅速增加,(2)近百年地表和对流层温度以及海洋温度明显增加的观测事实,(3)根据气候模式进行的对过去100年气候变化的模拟。它证明,近百年气候变暖由自然的气候波动和人类活动共同造成,但最近50年大部分气候变化主要由人类活动造成。本文首先阐述人类活动在影响近百年全球气候变化中的重要作用,然后对人类活动影响全球气候变化的若干争议也作了简略介绍和分析。全球气候变化对于全球水资源系统和水资源管理有重大影响,文中从大气温度、降水、海平面上升和蒸散发的变化说明了这个问题。这为采取适应措施提供了科学基础。
水生态文明建设几个关键问题探讨
左其亭;如何理解水生态文明建设?在学习党的十八大精神的基础上,对水生态文明建设的关键问题进行分析,主要内容包括:给出水生态文明的定义和内涵,阐述水生态文明建设与国家提出的生态文明建设之间的联系,分析推进水生态文明建设应注意的关键问题,提出实现水生态文明建设五大目标的具体建议。
在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话
习近平;<正>(2019年9月18日)黄河是中华民族的母亲河。我一直很关心黄河流域的生态保护和高质量发展。党的十八大以来,我多次实地考察黄河流域生态保护和发展情况,多次就三江源、祁连山、秦岭等重点区域生态保护建设提出要求。2014年3月,我到兰考县调研指导党的群众路线教育实践活动,专程前往东坝头乡张庄村考察,那里也是焦裕禄同志当年找到防治风沙良策并首先取得成功的地方。上个月,我在甘肃考察期间专门调研了黄河流域生态保护和经济发展。这次来又
中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要
<正>目录第一篇开启全面建设社会主义现代化国家新征程第一章发展环境第二章指导方针第三章主要目标第二篇坚持创新驱动发展全面塑造发展新优势第四章强化国家战略科技力量第五章提升企业技术创新能力第六章激发人才创新活力第七章完善科技创新体制机制第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第八章深入实施制造强国战略第九章发展壮大战略性新兴产业
古代“海绵城市”思想——水适应性景观经验启示
陈义勇;俞孔坚;"海绵城市"是应对当前快速城镇化过程中严重的生态环境问题而提出的一种新思路。古代人类在长期水资源管理及与各种水灾害斗争过程中,积累了朴素的具有生态价值的经验,表现为城乡聚落选址、城市水资源管理、城市形态等方面的适应性景观,集中体现了海绵城市的思想,对城市景观设计具有重要的启示意义。本文介绍了近几十年国内外学术界对古代城市水适应性景观经验的探索,其中对中东地区、古希腊、古罗马、古玛雅文明等研究的成果最为丰富,引水、蓄水设施是大多数研究的关注重点。水适应性景观的内容和形式受降水、地形特点等因素影响。当前,传统城市水景观的研究已从传统的防洪、抗旱等单要素研究转向综合研究,探讨水景观的复杂结构和复合功能。随着现代水利技术的发展,古代城市水景观遗产正日渐破坏消失,面对危机四伏的水生态和水环境,如何借鉴古代城市水适应性景观经验,推进"海绵城市"建设理论和实践的完善和发展,是当代景观设计的重要课题。
期刊信息
主管单位:中华人民共和国水利部
主办单位:中国水利报社
出版周期:半月刊
地址:北京市海淀区玉渊潭南路3号C座601室
邮政编码:100038
国际标准刊号:ISSN 1000-1123
国内统一刊号:CN 11-1374/TV
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