學(xué)術(shù)概覽

高潮位洪水對沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響研究

近年來，評估海水潮位上升影響因素的重點(diǎn)在于對極端潮位的研究，如熱帶氣旋引起的極端潮位。高潮位洪水的發(fā)生頻率越來越高，而對其影響的研究卻相對偏少。高潮位洪水，又稱為“晴天洪水”，具有歷時(shí)短、破壞大的特點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)對其影響的分析。通過一種新的方法，研究了高潮位洪水對沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響。美國馬里蘭州安納波利斯由于受到高潮位洪水的影響，旅游業(yè)受到較大影響，年參觀人數(shù)下降約1.7%。在海平面繼續(xù)上升7.62cm和30.48cm的情形下，由此引發(fā)的高潮位洪水將會(huì)導(dǎo)致該地區(qū)旅游參觀人數(shù)分別下降3.6%和24%。為了給當(dāng)?shù)睾腿驊?yīng)對氣候變化的相關(guān)部門提供參考，需要對高潮位洪水的影響進(jìn)行更加全面系統(tǒng)的研究。

http：//advances.sciencemag.org/content/5/2/eaau2736

基于以目標(biāo)為導(dǎo)向的水資源交易的應(yīng)對水資源短缺效率研究

為了應(yīng)對全球范圍內(nèi)越來越嚴(yán)重的水資源短缺危機(jī)，水資源相關(guān)部門的供水手段日益豐富和多樣化，包括充分重視和利用（重復(fù)利用）水循環(huán)每一個(gè)環(huán)節(jié)的水資源。基于此，新建了混合動(dòng)力基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，把不同尺度上的集中和分散資源充分利用起來。為了對混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行戰(zhàn)略性規(guī)劃和管理，將規(guī)章制度和市場刺激相結(jié)合，引入了一種靈活的以目標(biāo)為導(dǎo)向的水資源交易框架。將該框架應(yīng)用于美國洛杉磯灣區(qū)的模擬中，并對政策參數(shù)的影響、地區(qū)偏向以及不同部門的合作進(jìn)行了測試和驗(yàn)證。結(jié)果表明，采用開放的交易框架能提高水資源供應(yīng)手段的多樣性，而且與不同部門各自為戰(zhàn)的情況相比，該框架還能節(jié)約成本投入，使地方能夠更加全面、高效應(yīng)對水資源短缺。當(dāng)不同部門通過合作充分實(shí)現(xiàn)信息共享時(shí)，應(yīng)對水資源短缺的效率最高，這是因?yàn)樵谝?guī)章制度約束和市場刺激下，合作能夠突顯出各項(xiàng)工作的透明度和團(tuán)結(jié)互信的重要性。

https：//www.nature.com/articles/s41893-019-0228-z

1790～2010年美國人居區(qū)與水資源的距離演變研究

人類社會(huì)的歷史進(jìn)程與河流息息相關(guān)，研究了人類居住地點(diǎn)與水資源關(guān)系隨時(shí)間變化的特點(diǎn)。對1790～2010年美國本土人口與水資源共同演化規(guī)律進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析。結(jié)果表明：在工業(yè)社會(huì)之前，人類遷徙趨勢表現(xiàn)為與各大河流的距離越來越近;而1870年之后則距離越來越遠(yuǎn)，人類依靠河流進(jìn)行貿(mào)易和運(yùn)輸;20世紀(jì)工業(yè)社會(huì)之后，人類偏向于遷徙到離含水層較近的區(qū)域以方便對地下水的獲取和利用。不同區(qū)域的人類遷徙軌跡特點(diǎn)不同：干旱地區(qū)的人類更愿意遷徙到大型河流附近居住，而潮濕地區(qū)的遷徙軌跡則相反。研究結(jié)果揭示了人一水系統(tǒng)的歷史演化特點(diǎn)，對于水資源管理和應(yīng)對氣候變化有一定參考價(jià)值。

https：//www.nature.com/articles/s41467-019-08366-2

阿根廷某新建風(fēng)電場與水電站的電力聯(lián)合調(diào)度評估

分析了阿根廷巴塔哥尼亞偏遠(yuǎn)地區(qū)某新建風(fēng)電場和已有水電站的聯(lián)合調(diào)度。隨著風(fēng)電場的建成，現(xiàn)有電網(wǎng)無法支撐兩座電站同時(shí)以額定功率發(fā)電。為了避免電網(wǎng)輸電線和耦合變壓器出現(xiàn)“瓶頸”，提出了兩座電站聯(lián)合調(diào)度方案。在有限的電網(wǎng)傳輸系統(tǒng)條件下，利用啟發(fā)式搜索算法（heuristic algorithm）加大發(fā)電量。基于9a的電網(wǎng)實(shí)測數(shù)據(jù)對該方案與其他調(diào)度方案進(jìn)行了比較評估。重點(diǎn)介紹了該方案在減少風(fēng)電場和水電站棄電方面取得的效果。對在整個(gè)電網(wǎng)中加大風(fēng)力發(fā)電場份額可能產(chǎn)生的的影響進(jìn)行了評估。

https：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890418312299

三峽工程為長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展提高安全保障與環(huán)境保護(hù)

《人民長江》2019年第1期（作者：鄭守仁）

推動(dòng)長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是國家的一項(xiàng)重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。三峽工程為長江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展提供了防洪、供水、航運(yùn)和電力安全保障。安全方面，三峽工程有效地調(diào)控長江洪水，使長江中下游防洪標(biāo)準(zhǔn)有了較大的提高;供水方面，三峽水庫是我國最大的淡水資源戰(zhàn)略性水庫，庫區(qū)干流水質(zhì)總體穩(wěn)定在II～I(xiàn)II類，保障了長江中下游城市和鄉(xiāng)村供水安全;航運(yùn)方面，三峽工程是長江航運(yùn)發(fā)展中的關(guān)鍵性工程，使川江和荊江河段變?yōu)檎嬲摹包S金水道”，促進(jìn)了長江航運(yùn)優(yōu)質(zhì)快速地發(fā)展;電力方面，三峽工程在我國能源中具有重要的戰(zhàn)略地位，為華中、華東地區(qū)及廣東省提供優(yōu)質(zhì)電力，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。此外，三峽工程在保護(hù)長江中下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境，減少大氣與環(huán)境污染，促進(jìn)長江綠色航運(yùn)發(fā)展，改善大壩下游河道水質(zhì)，建設(shè)生態(tài)文明、環(huán)境優(yōu)良、綠水青山的新型庫區(qū)等方面發(fā)揮了巨大作用。

論三峽水庫“蓄清排渾”運(yùn)用方式及其優(yōu)化

《水利學(xué)報(bào)》2019年第1期（作者：胡春宏，方春明，許全喜）

泥沙問題是三峽工程的關(guān)鍵技術(shù)問題之一，在三峽工程論證和初步設(shè)計(jì)階段提出水庫采取“蓄清排渾”的運(yùn)用方式.可以解決泥沙問題。2003年水庫蓄水運(yùn)用以來的實(shí)踐表明，水庫基本遵循了“蓄清排渾”調(diào)度運(yùn)用原則，并根據(jù)上游來水來沙減少等新情況對水庫運(yùn)用方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。本文系統(tǒng)分析了三峽水庫“蓄清排渾”運(yùn)行方式及其優(yōu)化調(diào)整的利弊，包括提前5年實(shí)施175m試驗(yàn)性蓄水、汛期水位動(dòng)態(tài)變化、汛末提前蓄水等對水庫淤積和壩下游河道演變的影響，提出了進(jìn)一步優(yōu)化水庫調(diào)度方式，形成“蓄清排渾”運(yùn)用的新模式，保持水庫長期使用的建議，試圖為三峽水庫科學(xué)高效安全運(yùn)用提供科技支撐。

基于地理空間要素的雅礱江流域面雨量估算

《水科學(xué)進(jìn)展》2018年第6期（作者：袁定波，艾萍，洪敏，等）

反映流域整體降水情勢的面雨量一贏是水文模型的重要輸入?yún)?shù)之一，在泰森多邊形雨量法的基礎(chǔ)上考慮地理空間要素對降雨空間分布的影響，采用面向?qū)ο蟮倪b感信息聚類方法提取出雅礱江流域2項(xiàng)形狀因子（周長、面積）和5項(xiàng)地形因子（平均高程、平均坡度、平均坡向、高程差周長比和高程差面積比）。降雨一徑流相關(guān)性分析結(jié)果表明：地形因子雨量法在月尺度上的降雨估算精度高于年尺度，且在月尺度上能更好地反映流域不同區(qū)段的降雨空間分布特征：在月、年際降雨變化趨勢分析方面，年尺度上的降雨與徑流一階差分后平均相關(guān)系數(shù)為0.903，高于月尺度的0.629.主要由于水電站調(diào)蓄過程對流域徑流異質(zhì)性的影響，且影響度隨著時(shí)間尺度縮小而放大。

不同圍壓下卸荷速率對圍巖變形與破壞的影響

《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2019年第3期（作者：侯公羽，梁金平，胡濤，等）

研究相關(guān)因素對巷道/隧道圍巖變形及破裂形態(tài)特征的影響作用，可以為巷道/隧道的支護(hù)設(shè)計(jì)提供理論支撐。在課題組已成功構(gòu)建的圍巖試件開挖卸荷模型試驗(yàn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對水泥砂漿圍巖試件進(jìn)行不同初始圍壓下不同卸荷速率的系列試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）開挖卸荷對圍巖變形及破壞的影響不僅存在于卸荷階段，卸荷效應(yīng)會(huì)在卸荷結(jié)束之后繼續(xù)對巷道圍巖產(chǎn)生影響，并且隨著初始圍壓的增大，對卸荷后圍巖變形的影響更為明顯。（2）卸荷階段的切向、軸向應(yīng)變率均呈現(xiàn)先增大后逐漸減小的變化趨勢。快速卸荷應(yīng)變率峰值出現(xiàn)較早，慢速卸荷應(yīng)變率峰值出現(xiàn)較晚。（3）初始圍壓相同時(shí)，卸荷速度增大，卸荷階段應(yīng)變率加快，變形總量越小。卸荷速度相同時(shí)，初始圍壓增大，卸荷階段應(yīng)變率加快，變形總量越大。（4）慢速卸荷破壞時(shí)，試件外壁完整，內(nèi)壁上靠近底端出現(xiàn)片狀剝落;快速卸荷破壞時(shí)，試件外壁上出現(xiàn)環(huán)狀貫通裂隙伴隨少量豎向微裂隙，內(nèi)徑縮減明顯，內(nèi)壁上出現(xiàn)巖塊掉落現(xiàn)象。試驗(yàn)結(jié)果有利于進(jìn)一步研究其他相關(guān)因素對圍巖變形及破裂形態(tài)的影響機(jī)制。