时光荏苒,岁月如歌。自1980年创刊以来,《水利水电快报》已走过四十五载春秋。期刊记录了我国水利水电事业从崛起、发展至跨越的辉煌历程,见证了中国水利人以智慧和汗水谱写的壮丽篇章。值此创刊45周年之际,谨向长期以来关心和支持期刊发展的各级领导、专家学者、广大作者和读者,致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢! 《水利水电快报》由水利部主管、长江水利委员会主办,始终秉承“传播水利水电科技信息、服务水利水电事
摘要:在全球气候变化影响下,长江流域近年来水旱灾害的突发性、异常性、复合性和不确定性增加,尤其是超历史纪录的局地暴雨引发的极端洪水、长历时大范围不降水和高温带来的严重干旱,以及旱涝/涝旱急转和高温骤旱等复合型极端水文气象事件,对流域水安全、粮食安全、生态安全保障带来新的挑战。系统分析了气候变化下长江流域水旱近期变化特征,梳理了当前流域水旱防御工作的难点,并提出了应对气候变化的水旱统筹防御对策建议,包括:加强极端强降水监测和中长期水雨情预测,推进“四预”能力提升;加强流域水网和水资源配置工程建设,尽快编制流域水旱灾害统筹防御规划或抗旱专项规划;坚持旱涝同防同治,加强水工程联合调度和洪水风险管控;加强山洪灾害防治、中小河流治理,城市内涝和雨洪资源智能管控;推广数字孪生流域和工程建设,应用人工智能和大模型提升统筹防御决策能力;加强气候变化水旱灾害风险管理理论和人水和谐现代化对策研究等。研究成果可为长江流域安全韧性建设提供参考。
摘要:汉江流域是国家水网的核心水源区,承载着保障国家水安全、维系生态平衡、支撑高质量发展等多重使命,亟需加快构建汉江流域保护治理新格局,全力确保“江湖安澜、碧水东流、净水北送”。结合正在开展的汉江流域综合规划编制工作,系统梳理汉江流域保护治理现状及存在的短板弱项;坚持问题导向,从保障汉江流域防洪安澜、推进水资源节约集约利用、持续改善生态环境质量、全面提升流域管理效能等四个方面,科学谋划推进汉江流域保护治理的思路举措,支撑和服务流域经济社会高质量发展。
摘要:近年来,长江水利委员会坚持贯彻落实“节水优先”方针,锚定“建立健全节水制度政策”实施路径,着力推动国家节水行动深入实施,促进长江流域水资源节约利用水平持续提升。从完善流域节水工作机制、推进节水型社会建设、强化用水效率管理、规范开展节水监督考核、推动节水创新发展等方面系统梳理了长江水利委员会落实“节水优先”方针的主要做法及成效,深入分析了新时期长江流域节水面临的形势,并从强化流域节水顶层设计、提升节水型社会建设质量、健全用水效率管控制度措施、推动节水创新和产业发展等方面提出了推动长江流域节水高质量发展的对策建议。
摘要:在新质生产力驱动水利行业变革的背景下,数字孪生技术正成为水文现代化转型的核心引擎。为提升长江流域水文监测预报精准度与水安全保障能力,水文站数智化升级及数字孪生建设具有战略意义。结合长江流域重点水文站建设要求,在数字孪生长江建设的总体框架下,运用物联网、大数据、云计算等现代ICT技术,围绕“全要素感知—智能化应用—社会化服务”主线,系统阐述数字孪生水文站在技术架构、业务创新、能力提升、生态拓展等方面的实践路径,为智慧水利建设提供可复制的“长江方案”,推动了水文服务从单一技术支撑向多元价值创造转型。
摘要:随着长江流域内经济发展与人类活动的加剧,长江水生态系统面临着退化的严峻形势。为了全面、科学地保护与修复长江水生态环境,系统梳理了长江流域水生态保护与修复的现状、挑战及最新进展,深入分析了多重胁迫因子对长江水生态系统的累积影响,归纳了以环境DNA(eDNA)等技术为代表的水生态监测与评价体系的革新,阐述了水库生态调度、过鱼设施技术、栖息地修复等领域的科学实践与应用成效。在借鉴莱茵河等国际河流治理经验的基础上,探讨构建中国特色生态修复体系的路径,强调长江生态系统的全面恢复依赖于科学驱动、全流域协同与多目标统筹的长期治理框架,旨在实现生态、经济与社会效益的有机统一,从而保障流域的高质量与可持续发展。
摘要:汉江是长江最大的支流,也是沿线多个城市的重要饮用水源地,承担着供水、灌溉、航运等重要功能。然而2010年以来,汉江中下游已累计发生10余次大规模水华事件,藻类暴发频次显著增加,严重威胁区域供水安全和生态系统稳定。全面总结了汉江中下游水华的演变规律,从营养盐、气象、水动力条件等方面系统分析了水华形成的驱动机制,提出了“监测-预警-调控-治理”全链条水华防控体系,包括构建天空地一体化智能监测网络实现水华动态跟踪,融合机理模型与智能算法提升预报预警精度,通过水文水动力阈值调控优化工程调度策略以抑制藻类增殖,以及协同流域营养盐管控与引调水工程联合调度建立长效治理机制。研究成果可为河流水华防控提供理论支持,有助于增强汉江中下游水生态与供水安全的保障能力。
摘要:江河战略是以流域单元为载体统筹水安全保障、资源优化配置、生态复苏与文化赛续等目标的国家发展战略。通过系统查阅政策文件和文献资料,梳理了江河战略的演进脉络,划分为3个阶段:战略酝酿(2014\~2020年)、战略提出(2021\~2023年)和战略实施(2024年至今),并阐述了江河战略的五大核心任务;基于人水关系学的系统性视角,论证其应用于江河战略的必要性,并系统识别江河战略的五大关键问题;提出江河战略的研究思路框架和具体研究途径,主要聚焦洪涝灾害防控、国家水网构建、水资源刚性约束、生态系统保障与流域保护治理“五大方面”,并对江河战略进一步的深入研究进行展望。研究成果可为江河战略后续研究与战略实施落地提供参考。
摘要:中国水力资源丰富,经过多年发展,水电勘测设计、工程建设、装备制造等全产业链达到世界领先水平。“十四五”时期是中国水电由高速发展向高质量发展的关键阶段,在“双碳”战略引领下,水电功能定位发生转变,水电建设规模持续跃升发展,水电发展模式实现创新拓展。通过系统梳理分析水电发展情况,重点对“十四五”以来水电规划目标、重大任务等情况进行回顾,结合当前新型能源体系、新型电力系统建设的新形势新要求,分析水电面临的机遇挑战,并对未来水电发展思路、功能定位等进行展望。结果表明:“十四五”以来,中国水电新增投产整体符合进度要求、新增核准装机规模已完成规划目标;“十五五”及中长期,水电发展思路为“增量发展与存量提升”并重,功能定位为“电量供应与容量支撑”并重,预计到2050年中国常规水电装机规模有望达5亿kW以上。研究成果可为中国水电行业可持续发展提供重要的数据支撑与策略参考。
摘要:河流流量作为水文监测的核心要素,其监测时效性和精度对水旱灾害防御、水资源综合管理以及水利水电工程高效运行等至关重要。传统流量测验方法存在耗时长、劳动强度大、高洪测验困难等不足。近年来,流量在线监测已经成为国际水文研究领域关注的焦点和热点。为了对现有各类流量在线监测系统进行全面的梳理和总结,系统综述了流量在线监测技术的研究现状,从“天基”(卫星遥感)、“空基”(无人机)、“地基”(点/缆道雷达、侧扫雷达、图像法)、“水基”(固定式ADCP、超声波时差法、声层析)及“工基”(水工和量水建筑物)5个维度,深入剖析了各类主流技术的监测原理、研究进展、应用特点及局限性。展望了流量在线监测技术在监测感知能力提升、多源数据融合以及智能算法选代升级等方向的发展趋势,以期为河流流量在线监测体系的完善与未来研究提供参考与借鉴。
摘要:为提高流域降雨的预见期和预报精度,提升流域防洪减灾及应急响应水平,以嫩江流域为例,采用多源气象数据对流域进行降雨预报。构建了多源气象数据的融合方法,搭建流域WRF模型并进行基于气象要素的降雨预报校正,从降雨预报精度和预见期两方面对比该预报模型与GFS预报的差异。结果表明:通过优化降雨预报模型的物理参数化方案,可以显著改善所研究流域降雨预报的准确性和可靠性,在捕捉降雨物理过程方面表现出更高的精度,能够更好地模拟流域降雨的时空分布特征。研究成果对于流域降雨预报和洪涝灾害防御具有一定的现实指导意义。
摘要:针对长江中游下荆江河段七弓岭弯道右岸七姓洲近年来的岸线崩退问题,系统分析了崩岸成因,主要是河岸土体结构具有二元特征,稳定性差、总体抗冲刷能力较弱;受上下游河势调整影响,深泓贴岸、迎流顶冲,岸线持续崩退;受特殊水情影响,2020年长江流域发生特大洪水,洪峰过后崩岸强度远超常年,2024年来水丰枯急转,水流归槽后对岸坡淘刷作用显著增强,崩岸再度加剧。在此基础上,初步构建了崩岸监测预警系统,显著提升了崩岸监测预警的时效性。研究成果丰富了河道崩岸灾害精细化分析与预警防控方法,对提升崩岸灾害预警和风险防控能力具有实践价值,可为长江中下游崩岸灾害防治提供参考。
摘要:从河湖长制的机构与制度、法制与标准规范、信息化建设以及科普宣传与出版、会议研讨与培训等层面,总结了全面推行河湖长制工作以来的进展和取得的成效,特别对浙江、山东、福建、黑龙江、山西、河北和广西等典型省份以及全国各地其他区域推行河湖长制的举措进行了系统性分析。分析了各地河湖长制工作中仍存在的部分问题,在此基础上提出建议:需加快转变治水思路和方式,发挥总河长“关键少数”职责和流域省级河湖长联席会议机制作用,北方缺水地区河湖长制工作更要与水资源节约集约统筹结合;以科技创新为引领,发挥部门优势,将河湖保护治理、幸福河湖建设、水土保持、母亲河复苏行动等措施与绿色产业发展有机结合起来,强化水生态保护治理产业融合;变“分段治”为“全域治”,破解河湖治理管理的“最后一公里”,实现从“治乱”“治病”到“治根”。研究成果可为构建社会共治长效机制与美丽中国建设提供参考。
摘要:随着水利水电事业发展,可供选择的硬岩料坝址越来越少,传统的只将软岩利用于坝体下游干燥区的做法已不能满足工程实际需求,需进一步扩大其利用范围。通过全断面软岩筑坝变形控制技术、渗流控制技术和抗震技术等关键技术的应用,建成了目前强地震区最高全断面软岩填筑沥青混凝土心墙堆石坝——卡洛特大坝(坝高 95.5m 。结果表明: ① 采用适用于全断面软岩筑坝的坝体分区原则,成功将饱和抗压强度小于 15MPa 的软岩应用于上游死水位以下,拓展了软岩利用范围; ② 通过采用以压实度为核心、级配和渗透指标为辅的质量控制标准,有效控制大坝坝体沉降(累计沉降量约为坝高 0.99% ); ③ 采用“竖向排水层 + 水平排水垫层 + 排水体”的T型排水结构,将卡洛特大坝渗漏量控制在 10L/s 左右; ④ 通过坝内铺设抗震土工格栅、坝坡设置浆砌石护坡等措施,保障了V度地震地区全断面软岩土石坝的抗震安全。
摘要:圣加旺I水电站存在首部枢纽深厚覆盖层地基防渗、库盆抗抬动、泄洪条件复杂,引水隧洞线路长、埋深大、内水压力高等技术问题。为解决此类难题,采取以下主要关键技术:首部枢纽泄洪消能采用复合消能方式,调节库采用双层土工膜结合逆止阀的特殊结构;引水系统部分采用“钻爆洞段 + TBM洞段 + 气垫式调压室"的布置方案,以减少施工道路长度及支洞数量,同时隧洞采用国内外高压长发电隧洞设计中较少见的II、IV类围岩段不衬砌设计,以减少衬砌工程量。结果表明,该工程设计方案有效解决了存在的技术难题,取得了较好的效果,电站运行正常。研究成果可供类似复杂地质条件的高水头长引水式电站工程参考。
摘要:为系统梳理中国企业开展的国际水利水电工程勘察设计的技术进展,总结经验,基于典型案例研究及多维度对比,从地质勘测、设计深度、技术风险、数字化技术应用(BIM、GIS、遥感)以及国际标准融合(FIDIC条款、CE认证)等视角,剖析了勘察设计全流程的关键问题,并结合中国企业“走出去”的项目实践,提炼技术适配性优化与风险管理策略。国际水利水电工程勘察设计需构建“技术自主化-生态友好性-社会包容性”协同框架,推动中国标准国际化认证与跨境工程数据库共享,强化复合型人才培养(技术 + 国际法 + 语言)与全周期风险管理,实现从“工程交付”向“标准引领”的战略转型,为全球能源低碳转型贡献系统性解决方案。
摘要:以三峡为核心的水库群是长江流域水工程的重要组成部分,对长江流域治理与保护至关重要。为充分发挥以三峡为核心的水库群防洪作用和综合效益,有必要开展梯级水库群多目标联合调度研究与实践。从时间和空间角度阐述了以三峡为核心的水库群多目标联合调度难题,从防洪、汛末蓄水和泥沙调控方面阐述了近年来研究取得的调度关键技术与成效。实施以三峡为核心的水库群多目标联合调度以来,梯级水库防洪库容分配更加科学,汛末水资源利用更加充分,泥沙调控成效更加明显,在防洪、发电、航运、水资源利用方面取得显著效益。研究成果总结了以三峡为核心的水库群多目标联合调度实践经验,展望了下一步重点工作方向。
摘要:水风光多能互补是构建新型电力系统、实现“双碳”目标的重要途径之一。通过发挥水能、风能与太阳能在时间与空间上的互补特性,可有效提升新能源的消纳能力与利用效率。系统梳理了水风光多能互补系统多目标优化调度的研究进展。首先,从水风光多能互补系统的组成结构及其协同机制出发,深入分析了梯级水电在平抑风光出力波动、增强系统调节能力方面的关键作用;其次,围绕水风光多能互补系统多目标调度的建模方法、智能优化算法及出力不确定性处理策略,归纳总结了当前在提升发电效益、增强出力平稳性及满足生态约束等方面的研究成果与工程实践;最后,针对现有研究中存在的问题与挑战,探讨了未来的研究方向,以期为中国风光资源的高效利用、清洁能源基地的优化开发及能源结构转型提供参考。
摘要:为更好地保障工程结构安全,针对传统无损检测技术在成本和识别精度等方面存在的局限性,对结构内部缺陷反演这一通过观测数据逆向推演结构内部缺陷(如裂纹、孔洞、夹杂等)的方法进行系统研究,以明确其研究进展、技术特点及未来发展方向。从基于目标函数选代的优化方法、基于机器学习的数据驱动方法以及基于物理-数据的双驱动方法三个方面,对结构内部缺陷反演方法的研究进展进行梳理,剖析各类方法的技术优势与应用局限性。研究表明:基于目标函数迭代的优化方法理论适用性广,但计算效率低,易陷入局部最优;数据驱动方法具有识别速度快、精度高的优势,但依赖大量标注数据且泛化能力有限;双驱动方法能够有效融合物理知识与数据优势,有很好的发展前景。基于当前技术发展趋势分析,未来该领域将继续提升精度与可靠性,以增强对各种结构的实时监测能力。
摘要:参数敏感性分析是模型不确定性分析的重要环节,有助于识别关键参数,提高参数优化效率。以5000m×200m 斜坡矩形试验河段内排污口水质模拟问题为研究对象,采用扰动分析法研究MIKE21水质模型参数敏感性。结果表明: ① 影响MIKE21水质模型的参数主要有网格尺寸、糙率系数、衰减系数和扩散系数; ② 4种参数对水质整体计算结果影响的敏感性依次表现为不敏感、弱敏感、比较敏感和极为敏感,衰减系数是影响水质模型计算结果的决定性参数; ③ 网格尺寸、扩散系数对水质模型计算结果的影响主要反映在排污口的近区,糙率系数和衰减系数对计算结果的影响是全局性的,越往远区,累积作用越明显。研究结果对于开展基于MIKE21模型的排污口设置论证和水质影响模拟分析工作中参数的选取具有一定的参考价值。
摘要:面对中国水利行业面临的水资源供需矛盾加剧、极端气候事件频发,以及传统管理模式存在局限性等挑战,智慧水利作为新质生产力的体现,借助数字孪生技术实现突破。对数字孪生技术和智慧水利的理论基础进行了概述,从新质生产力视角解析智慧水利,探讨其基本内涵、特征及协同增效范式,提出数字孪生技术促进新质生产力发展的路径。以厦门东西溪流域为例,阐述了数字孪生流域在数据底板、模型平台、信息基础设施等方面的应用实践。
摘要:“治河·治江·治水”理念可表述为河流泥沙与治河防洪的“治河”理论,长江治理保护与开发利用的“治江”实践,以及兴水利、除水害的“治水”使命;该理念与“河流学-长江学-水科学”学科范式构成三因子“复合园”相关模式。系统总结了中国古近代治河·治江·治水“十大家”,重点综述了现代“三大家”,初步探索了新时代治河·治江·治水理念及“大家”精神的传承与弘扬。 ① 古近代“十大家”及其代表成就与实践经验包括夏朝大禹(大禹治水),秦国李冰(都江堰),楚国孙叔敖(淮河芍陂),西汉贾让(治河三策),西汉司马迁(《史记·河渠书》),北魏郦道元(《水经注》),元代郭守敬(通惠河),明朝潘季驯(束水攻沙),清代靳铺-陈潢(《治河方略》),近代李仪祉(中国水利科学奠基人)等; ② 现代“三大家”代表性理论成果及实践应用包括治江三阶段、河流辩证法(林一山),河势理论、水流挟沙力(张瑞瑾),河床演变学、泥沙运动力学(钱宁); ③ 提出了长江流域高质量治理保护与可持续开发利用治江新阶段、黄河中下游“减沙增水”治黄新方略,探讨了河流学初步构建及若干辨识(河流形态学辨义、“大河势”思维及宏观河流学方法、河流泥沙研究辨识)。建议增强“河流学-长江学-水科学”学科构建,倡议实施“科教兴水”战略。
摘要:为研究地震区水库大坝的抗震安全,从天然构造地震和水库触发地震两方面论述了地震与大坝安全的关系,并结合国际大坝委员会相关技术公报内容,介绍了国际坝工界的大坝工程抗震安全设防标准。分析表明:地壳运动所形成的构造型地震是大坝安全风险的主要来源,有可能造成大坝和库区震损的水库地震通常也属于构造型地震。水库蓄水直接诱发的地震大多具有震源浅、震级低的特点,尽管部分与库区地质构造相关的水库触发地震其震级不可能超过构造地震本身的震级,但由于其震中紧邻重要水工建筑物、震中烈度高,故其对工程和周边库区仍具有较大破坏性,需深入研究。对比国内外的大坝抗震设防标准,中国的现行技术体系已基本实现了与国际标准的对接。在合理确定大坝抗震设防标准的前提下,通过科学的结构设计和严格的施工质量控制,并辅之以有效的应急管理措施,可以有效地保证大坝工程的抗震安全。