水利科学与工程前沿（上）

目录

前言

(上册)

第一篇 水文学

陆气耦合过程、机理及模拟方法 王桂玲,王大刚 3

1 引言 4

2 陆气耦合的基本过程和机理 4

3 土壤湿度变化对大气过程的影响 5

4 植被变化对气候的影响 8

5 陆气耦合强度及量化方法 12

6 未来挑战与展望 14

气候变化和人类活动影响下流域水文响应分析 杨大文,徐翔宇,杨汉波,等 17

1 引言 18

2 变化环境下流域水文响应分析方法 18

3 研究区域概况 23

4 结果与讨论 24

5 结论与展望 30

水文序列的非一致性诊断及频率计算方法 谢平,许斌,李彬彬,等 33

1 引言 34

2 水文变异诊断系统 36

3 非一致性水文频率计算分解合成原理与方法 38

4 研究区域概况 38

5 变化环境下区域水资源评价及择优 39

6 结语 47

遥感水循环和水利大数据:概述"para" label-module="para">

1 引言 51

2 遥感水循环 52

3 遥感水利大数据 56

4 遥感水循环与水利大数据的发展趋势 60

5 总结 61

第二篇 水资源

水资源系统科学的发展历程与未来方向 赵建世,蔡喜明,王浩 67

1 引言 68

2 水资源系统科学的主要进展 70

3 变化环境下水资源系统科学的挑战与未来发展趋势 76

4总结 78

我国洪水资源利用的创新研究与实践 王银堂,胡庆芳 85

1 引言 86

2 洪水资源利用的概念与内涵 87

3 流域洪水资源利用评价 88

4 流域洪水资源利用技术 89

5 洪水资源利用的典型实践 92

6 总结与前沿展望 93

水联网技术体系与水资源效能 王忠静,王光谦,魏加华,等 97

1 引言 98

2 基本概念 99

3 关键技术 102

4 水联网示范与实践 106

5 结论 107

应对气候变化影响的水资源适应性管理研究与展望 夏军,石卫,洪思 109

1 引言 110

2 气候变化对水资源管理影响的事实 111

3 水资源适应性管理的基本思路与框架 113

4 水资源适应性管理存在的问题与挑战 115

5 气候变化影响下水资源适应性管理的新认识 117

6 展望 120

天河工程:空中水资源开发利用的机遇与挑战 王光谦,魏加华,钟德钰,等 123

1 引言 124

2 天河识别与天河河网结构 125

3 天河工程科学问题 128

4 天河工程关键技术问题 133

5 未来挑战与展望 137

第三篇 农田水利学

作物高效用水生理调控理论与技术研究综述 杜太生,康绍忠,孙景生,等 143

1 引言 144

2 基于生命需水信息的作物高效用水调控理论研究进展 145

3 作物高效用水生理调控技术研究进展 150

4 研究趋势 153

5 结语 154

作物生长模拟研究进展 丛振涛,韩依霖,倪广恒,等 158

1 引言 159

2 代表性作物模型 159

3 研究趋势 164

4 结语 166

南方水稻灌区节水减排技术研究 崔远来,赵树君,郭长强 172

1 引言 173

2 南方水稻灌区节水减排总体思路 174

3 南方水稻灌区节水减排案例 177

4 结果与讨论 179

5 结语 183

第四篇 河流动力学

长江水沙变化及其与江河湖库的联动响应 卢金友,姚仕明,周银军,等 189

1 引言 190

2 长江水沙变化特征 190

3 长江上游水库群泥沙调度技术 192

4 水沙变化条件下长江中下游江湖演变规律 195

5 长江中下游江湖整治 198

6 长江水沙模拟理论与技术 201

7 需要进一步研究的问题 204

黄河水沙情势演变 安催花,万占伟,张建,等 208

1 流域水沙特点 209

2 近期水沙变化特性 212

3 未来展望 217

4 结论 221

面向生态的河流可持续管理 倪晋仁,孙卫玲,陈倩,等 224

1 引言 225

2 面向生态的河流监测 226

3 河流通量与河流健康 227

4 面向生态的河流管理 229

泥沙运动的动理学理论 钟德钰,王光谦 234

1 引言 235

2 泥沙运动的动理学方程 236

3 泥沙运动的动力学方程 238

4 动理学理论的应用 239

5 结语 247

非平衡河流的滞后响应机理与模拟 吴保生 252

1 引言 253

2 滞后响应模式 255

3 滞后响应模型 258

4 模型应用 261

5 结论 263

第五篇 环境水利学

当前长江生态环境主要问题与修复重点 周建军,张曼 269

1 引言 270

2 长江开发及造成的问题 271

3 长江生态环境状况 272

4 长江生态环境修复重点 276

5 关于长江生态环境修复的几个具体建议 277

6 结论 281

长江上游水电梯级开发的水域生态保护问题 曹文宣284

1 引言 286

2 长江上游特有鱼类所适应的栖息生境 287

3 长江上游特有鱼类的繁殖习性 288

4 水电工程的水域生态影响 289

5 已采取的水电工程鱼类救护措施有效性分析 293

6 对于长江上游水电开发和水域生态保护协调发展的建议 297

长江与洞庭湖关系演变与调控研究 胡春宏,张双虎 302

1 引言 303

2 长江与洞庭湖关系演变 305

3 松滋河疏浚建闸工程与运行调度 316

4 城陵矶综合枢纽工程与运行调度 319

5 结论与建议 322

河网水动力水质模拟及闸坝群联合优化调度研究进展 唐洪武,袁赛瑜,王玲玲 324

1 引言 325

2 河网闸坝调度理念的转变 326

3 河网水动力水质模拟 327

4 河网闸坝群联合优化调度 330

5 结语与展望 334

肠道病原微生物在水体中的输移机理及模拟 林斌良,黄国鲜 338

1 引言 339

2 肠道病原微生物来源 341

3 病原微生物迁移与转化过程和数值模拟方法 344

4 结论与展望 351

第六篇 水旱灾害

大江大河防洪关键技术问题与挑战 刘宁 357

1 引言 358

2 大江大河防洪问题与挑战 359

3 “守与弃”问题关键技术 361

4 “蓄与泄”问题的关键技术 365

5 “守与弃”和“蓄与泄”的辩证关系 367

6 控制潼关高程的三门峡水库运行方式决策案例 368

7 结束语 370

中国城市洪涝问题及成因分析 张建云 373

1 引言 374

2 变化环境对城市暴雨特性的影响 376

3 城镇化发展对城市洪涝及其灾害的影响 379

4 城市洪涝治理的应对策略和思考 381

5 结束语 383

风暴潮增水的研究进展和挑战 牛小静,方红卫 386

1 风暴潮现象及其灾害 387

2 影响风暴增水的主要因子 388

3 风暴潮增水的模拟预测与挑战 393

4 结语 395

基于多变量的干旱识别与频率计算方法研究 徐翔宇,许凯,杨大文,等 398

1 引言 399

2 时空连续的干旱事件三维识别方法 400

3 基于Copula函数的多变量频率分析方法 403

4 我国西南地区干旱事件识别 405

5 基于历时-面积-烈度的西南干旱频率计算 407

6 小结 409

第七篇 水能利用

抽水蓄能电站的关键技术问题 姜忠见,江亚丽,刘宁,等 415

1 引言 416

2 抽水蓄能电站的作用 417

3 抽水蓄能电站存在的主要技术问题 418

4 抽水蓄能电站关键技术 419

5 发展与展望 427

6 结语 428

抽水蓄能电站与风电合理利用研究 钱钢粮 430

1 引言 431

2 风电出力过程及其特性 432

3 抽水蓄能电站对风电送出系统的作用 434

4 抽水蓄能电站参与风电送端输电平台运行研究 436

5 抽水蓄能电站参与输电平台运行案例分析 443

6 结语 447

风能工程中的几个力学问题 贺德馨 448

1 环境力学问题 449

2 流体力学问题 454

3 固体力学问题 461

4 动力学与控制问题 463

5 问题与建议 465

波浪能利用中若干理论和技术问题 张永良,刘秋林 468

1 水动力学问题 469

2 浮式波浪能转换装置模拟技术问题 471

3 波浪能转换装置力学问题 472

4 控制技术问题 478

5 阵列布置技术问题 480

6 问题及建议 482

第八篇 海岸工程学

水波破碎现象研究的现状和挑战 余锡平 489

1 引言 490

2 水波破碎现象研究的重要意义 490

3 水波破碎的机理 491

4 临界破碎波的特征 492

5 水波的临界破碎条件 493

6 破碎波的数值模拟 496

7 近岸水波方程中的破碎模型 499

8 结语 500

近岸边界层流动及泥沙运动机理的研究进展 袁兢 502

1 引言 503

2 近岸波浪边界层 503

3 近岸泥沙运动的细观机理 506

4 总结与展望 513

珠江口咸潮入侵特征及其影响因素 陈晓宏,闻平 517

1 引言 518

2 珠江三角洲咸潮入侵历史 519

3 潮汐对含氯度的影响 523

4 上游来水对含氯度的影响 524

5 地形地貌变化对咸潮入侵的影响 526

6 海平面上升对珠江口咸潮的影响 528

7 结论 528

大规模人类活动对近岸海洋环境的影响及其对策 张长宽 531

1 引言 532

2 江苏沿海滩涂资源简介 532

3 江苏沿海滩涂资源开发利用 534

4 滩涂开发利用对近海环境的主要影响 537

5 滩涂开发利用对沿海环境影响的评价方法 539

6 滩涂开发利用环境保护措施 540

7 结语 543

(下册)

第九篇 工程水力学

明渠紊流多尺度相干结构的特征及相互作用 李丹勋,钟强,陈启刚,等 549

1 引言 550

2 相干结构研究手段 551

3 明渠相干结构基本特征 552

4 不同尺度相干结构之间的相互作用 556

5 明渠紊流相干结构统一模型 559

6 研究展望 560

高坝泄洪水力学及消能特性 许唯临 564

1 引言 565

2 泄洪安全的理论与方法研究 565

3 泄洪安全的新技术研发与工程实践 572

4 发展趋势 577

5 目前面临的主要挑战 578

6 结语 579

长距离输水渠道自动控制技术研究进展 陈文学,崔巍,穆祥鹏 582

1 引言 583

2 长距离输水渠道水力控制难题 583

3 明渠自动控制研究概述 585

4 明渠系统控制建模 586

5 渠道控制算法 587

6 渠道解耦控制 589

7 控制参数整定 590

8 冰期运行控制 591

9 总结与展望 593

计算水动力学的现状和挑战 任冰,王永学 596

1 引言 597

2 有限差分法 598

3 有限体积法 600

4 边界单元法 601

5 有限单元法 602

6 SPH方法 603

7 结语 605

第十篇 水工建筑学

高混凝土坝抗震安全研究 张楚汉,金峰,王进廷,等 611

1 引言 612

2 高坝抗震研究的主要进展 612

3 当今面临的前沿科技问题 617

4 结论与展望 622

高土石坝抗震研究进展 孔宪京 628

1 引言 629

2 高精度静动三轴仪研制 629

3 筑坝材料动力变形特性及本构模型 630

4 地震破坏机理及模型试验技术 632

5 地震变形分析方法 634

6 高土石坝-地基-库水动力相互作用分析方法 635

7 高性能、精细化分析软件开发 636

8 抗震设计方法及其有效加固措施 637

9 展望 641

大坝混凝土性能参数反演 张国新,周秋景,邱永荣 645

1 引言 646

2 热学参数 648

3 力学参数 6524 应用实例 656

5 结论 661

生态水工学的内涵与学科前沿 董哲仁664

1 引言 664

2 河流生态系统特征 665

3 生态水工学的内涵 671

4 生态水工学展望 679

长江黄金水道建设与展望 钮新强 685

1 引言 686

2 国内外研究进展 687

3 长江黄金水道建设关键问题 688

4 对策措施研究 691

5 结语 696

第十一篇 水工混凝土

混凝土细观力学研究进展综述 张楚汉,唐欣薇,周元德,等 701

1 引言 702

2 混凝土细观力学的试验研究现状 703

3 混凝土细观数值模型方法研究现状 705

4 混凝土细观力学的研究前沿 709

5 结论与展望 713

水工混凝土静动态损伤断裂过程试验研究进展 胡少伟 721

1 引言 722

2 混凝土静态损伤断裂研究进展 723

3 混凝土动态损伤断裂研究进展 730

4 基于XFEM的混凝土动态损伤断裂研究 731

5 混凝土动态断裂韧度与声发射特性关系研究进展 733

6 拟进一步开展的研究工作 734

采用现场浇筑试件研究大坝混凝土的真实断裂性能 李庆斌,管俊峰,吴智敏 738

1 研究背景 739

2 现场浇筑试件研究大坝混凝土的断裂特性 741

3 结论 751

高寒高海拔地区碾压混凝土用新型抗冻剂研制 何真,杨华美 754

1 引言 755

2 改性吸水树脂(MAP)的结构 756

3 改性吸水树脂(MAP)对碾压混凝土性能的影响 756

4 改性吸水树脂定制造孔理论与设计调控方法 760

5 结论 762

第十二篇 岩石力学与工程

不连续变形分析的对偶形式 郑宏,张朋 767

1 引言 768

2 块体分析 769

3 接触条件的变分不等式表示 771

4 DDA-d的变分不等式提法 774

5 算例验证 775

6 结论 778

岩石破裂过程分析RFPA方法 唐春安 781

1 细观等效连续损伤统计分析方法与模型 781

2 岩石损伤破坏的宏、细、观区别与联系 783

3 损伤处理 793

4 关于RFPA分析方法的探讨 796

特高拱坝变形破坏机制与控制研究 杨强,刘耀儒,程立 802

1 引言 803

2 变形加固理论 805

3 不平衡力与破坏的相关性 806

4 高拱坝破坏机构形成与不平衡力实质 809

5 蓄水过程库区边坡变形特征 812

6 非饱和裂隙岩体有效应力原理 815

7 非饱和有效应力原理细观基础与讨论 818

8 结论与建议 820

水岩耦合过程及多尺度效应研究进展 刘晓丽,王恩志,王思敬 823

1 引言 824

2 水岩耦合过程及机理 826

3 水岩耦合过程的多尺度效应 835

4 未来挑战与展望 838

第十三篇 土力学

细观土力学发展的现状及挑战 赵吉东,郭宁 847

1 理论土力学发展及细观土力学 848

2 细观土力学的发展现状 850

3 结语与展望 858

典型滑坡成灾机理和分析方法 于玉贞,张其光,徐文杰 865

1 引言 866

2 边坡渐进破坏机理和分析方法 866

3 江河崩岸机理和分析方法 868

4 地震诱发高速滑坡机理及分析方法 870

5 地震液化诱发加固边坡失稳机理与分析方法 873

6 结束语 875

海洋工程结构与海床土体相互作用机理及分析方法 高福平 877

1 引言 878

2 海洋环境载荷与海床土体动力响应 879

3 固定式平台基础与海床土体的相互作用 881

4 浮式平台系泊基础与海床的相互作用 883

5 海底管道和立管结构系统与海床土体的相互作用 885

6 结束语 888

环境岩土工程研究前沿:污染地下水原位修复 胡黎明 891

1 环境岩土工程发展历史 892

2 地下水污染与环境修复 893

3 微纳米气泡强化修复技术的基本原理 896

4 微纳米气泡原位修复的分析模型 901

5 微纳米气泡原位修复技术的工程应用 902

6 结论 904

第十四篇 水力机械动力学

抽水蓄能机组多相多场耦合特性分析 王正伟,李中杰,翟黎明,等 909

1 引言 910

2 暂态过程瞬变特性 913

3 转轮特性分析方法 918

4 轴系多场耦合特性 921

5 现状与展望 925

南水北调工程大型双吸离心泵水力激振研究 王福军,何玲艳,许建中,等 927

1 引言 928

2 流固耦合计算原理及方法 929

3 研究对象及计算条件 931

4 流固耦合分析结果 933

5 结论 941

水电机组运行状态健康评估与性能退化预测 潘罗平,安学利,陆力 943

1 引言 944

2 运行状态健康评估模型 945

3 性能退化趋势预测模型 946

4 实例分析 947

5 基于信息融合技术的水电机组性能退化评估 952

6 水电机组振动信号去噪方法 953

7 结论 955

离心泵非设计工况的前置导叶预旋调节 曹树良,谭磊 958

1 引言 959

2 三维前置导叶水力设计方法 961

3 前置导叶预旋调节机理 964

4 前置导叶对离心泵空化性能的影响 967

5 前置导叶对离心泵运行稳定性能的影响 970

6 结论 975

第十五篇 水利工程管理

溪洛渡特高拱坝建设项目管理模式创新与实践 樊启祥,洪文浩,汪志林,等 981

1 引言 982

2 国内外特高拱坝建设管理 983

3 溪洛渡拱坝建设项目管理模式内涵 984

4 溪洛渡建设项目管理模式实践 986

5 结论 990

基于伙伴关系的水电企业流域开发管理研究 唐文哲,强茂山,陆佑楣,等 993

1 引言 994

2 伙伴关系管理模式 995

3 基于伙伴关系模式的流域开发多项目、多目标管理模型 996

4 结论 1001

水利建设项目后评价机制研究 陈岩,郑垂勇 1004

1 引言 1005

2 水利建设项目后评价的管理机制 1006

3 水利建设项目后评价的运行机制 1009

4 水利建设项目后评价的反馈机制 1010

5 结论 1012

基于项目的水利工程企业管理模型 强茂山,林正航,阳波,等 1014

1 引言 1015

2 基于项目的水利工程企业管理模型框架 1016

3 基于项目的水利工程企业管理模式构建 1023

4 结语及展望 1028

第十六篇 水利移民工程

水电项目开发利益共享模型研究 樊启祥 1033

1 引言 1034

2 水电项目利益相关者分析 1034

3 水电项目利益共享模型的构建 1036

4 水电项目利益共享模型的分析讨论 1040

5 结论与展望 1050

水库移民可持续性生产生活系统仿真评价研究 孙中艮,施国庆 1052

1 引言 1053

2 水库移民可持续性生产生活系统 1054

3 水库移民可持续性生产生活系统仿真模型 1055

4 百色水库云南库区移民可持续性生产生活系统仿真评估 1056

5 启示 1065

水电移民土地证券化安置模式:效益共享新机制 施国庆,尚凯 1066

1 引言 1067

2 水电移民土地证券化安置的概念 1068

3 水电移民土地证券化安置实现机制 1070

4 案例——B电站移民土地证券化安置方案 1077

5 政策建议 1082 2100433B

本书收录的66篇论文，汇集了对《中国学科发展战略·水利科学与工程》的深化和补充。

《水利科学与工程研究》为庆祝太原理工大学水利科学与工程学院50华诞论文集，全景展现了山西水利事业所取得的巨大成就，论文作者都是曾在太原理工大学水利科学与工程学院学习的水利学子。本书分为论坛发言（9篇）和校友论文（51篇）两大部分，其中校友论文又分为水工结构、水利施工、农业水利、水利信息化、水文学及水资源、政策法规及工程管理六个板块。

本书可为水利类专业本科生和研究生的培养提供素材，对水利工作者具有一定的参考价值。

南昌前沿系统工程有限公司前沿价值观

专业专一、优质服务、 求真务实、创新发展

南昌前沿系统工程有限公司前沿使命

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郑州大学水利科学与工程学院学术研究

学院设有水利水电工程、水文与水资源工程、给排水科学与工程、道路桥梁与渡河工程等4个全日制本科专业，全日制在校本科生1394人。水利水电工程专业为国家及河南省首批特色专业建设点，道路桥梁与渡河工程为河南省高等学校专业综合改革试点专业。水利与环境实验中心为中央与地方共建特色优势学科实验室、国家级高等学校实验教学示范中心和河南省高等学校实验教学示范中心，正式签约挂牌的实习教学基地16个。有国家精品课程1门，国家级精品资源共享课1门，河南省精品资源共享课2门，河南省精品视频公开课1门，河南省高等学校双语教学示范课程1门，郑州大学精品课程6门，郑州大学视频公开课4门。获河南省教学成果二等奖及以上奖励7项（特等奖1项，一等奖1项），河南省信息技术教育优秀成果一、二等奖20余项，郑州大学教学成果一、二等奖6项。正式出版国家“十一五”、“十二五”规划教材、全国高校统编教材一批。

郑州大学水利科学与工程学院办学条件

学院下设水利工程系、市政工程系、交通运输工程系、水文水资源系、实验教学中心和综合管理办公室等6个二级单位。现有在职教职工120人，其中专任教师88人。专任教师中，教授34人、副教授（含高级工程师）31人，获博士学位的79人；博士生导师20人，硕士生导师79人。其中，中国工程院院士1人、国家杰出青年基金获得者1人、国家“百千万人才工程”第一、二层次人选2人、国务院学位委员会学科评议组成员1人、教育部高等学校水利类专业教学指导委员会委员1人、河南省科学技术杰出贡献奖获得者1人、中原学者2人、国家有突出贡献的中青年专家1人、国家“863”计划主题专家1人、水利学科教学指导委员会专业建设指导组专家2人、教育部新世纪人才2人、全国优秀科技工作者1人、河南省学术与技术带头人培养对象（555人才工程）8人、河南省优秀专家3人、河南省科技功臣1人、河南省特聘教授3人、河南省教学名师2人、郑州大学教学名师2人、宝钢优秀教师4名。具有教育部创新团队3个，全国高校黄大年式教师团队1个，河南省创新型科技团队3个，河南省高校科技创新团队4个，郑州市科技创新团队1个，郑州大学教学团队2个。

郑州大学水利科学与工程学院合作交流

学院与美国、日本、德国、加拿大等20多个国外高校和科研机构建立合作关系，聘请美国、日本、德国等5名知名专家为客座教授或特聘教授，王复明院士担任中国非开挖协会主席。近年来，学院通过搭建国际科研合作平台，举办国际会议，选拔优秀中青年教师到国外进修、考察、讲学、访问，选派在校生到国外联合培养、学术交流、游学、学习，招收国外本科留学生、博士留学生等多种途径，逐步实现师资队伍、人才培养、学术科研、学生生源的国际化，国际交流合作工作向范围更广泛、更多元的方向健康发展。 2100433B