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水文與水資源工程研究方向范文1
水文化研究與水文化建設是近幾年文化研究的熱點之一。通過對文獻資料的整理統計分析，從水文化及相關概念的界定、水和中華文化的關系研究、區域性的水文化研究、民族文化與水文化、水文化的應用問題以及國際水文化研究動態等6個方面進行了綜述，并指出了研究的不足和今后應加強研究的問題。
關鍵詞：
水文化；水文化建設；綜述
20世紀80年代以來，水文化研究逐漸開始被國內外很多專家、學者和科研工作者所關注，在該領域內開展不同類型的研究和探討，并舉辦了相關的學術交流和座談等活動。不僅學術界對水文化的研究在深入，政府部門對水文化的認識程度也在不斷增強，開展了很多方面的研究。例如，2009年全國第一屆水文化論壇在濟南舉行，水利部部長陳雷發表了重要講話，強調水文化體系是我國社會主義先進文化的重要體現，并指出水文化體系不僅包括精神文化，還有物質文化，更有制度文化，必須將三者有機統一起來，才是真正的水文化體系。隨后，我國開始不斷強化水文化建設，在2011年出臺了《水文化建設規劃綱要》，為未來10年內如何加強水文化建設提供了指導思想、目標任務和建設路徑。該文件的出臺，標志著我國水文化建設開始從理論走向實際，開啟了水文化建設的新篇章。
一、水文化研究的角度
在中國知網數據庫中文文獻里，以“摘要”中的“水文化”作為檢索詞進行檢索，可見自1999年至2014年水文化研究熱度有上升趨勢；在中國知網數據庫外文文獻里進行檢索，與“水文化”直接對應的比較少，大多是從社會科學、水管理、水利史研究等角度進行闡釋。通過對國內、國際水文化研究論文的梳理，國內的研究成果主要集中在對水文化及相關概念的界定等理論構架的研究、關于水和中華文化的關系研究、區域性的水文化研究、民族文化與水文化、水文化的應用問題等方面。
1.水文化及相關概念的界定
目前對水文化概念的定義或界定，討論比較多，如李宗新、周魁一、李家和等人對水文化概念的探討。2008年，《中華水文化概論》正式，該書對水文化的概念進行明確和規范，其從廣義和狹義兩個角度對水文化進行闡釋。所謂狹義上的水文化，主要指人類在與水有關的活動中所創造出來的精神價值，包括意識形態、價值理念等。廣義上的水文化，不僅包括上述狹義的內容，還包括其在活動中創造出來的物質價值。后來，還有人研究指出，水文化其實就是水與人類經濟社會發展之間的文化關系。彥櫓認為，不同的學者有不同的研究方向，當前對水文化的研究主要包括水利文化、生態文化以及社會文化。鄭曉云研究指出，無論是哪個民族或者國家，其生存與發展都離不開水文化，一言以蔽之，即水文化其實就是人們對水的認識、理解，以及如何去有效利用它和治理它，主要包括水文化的內涵，社會對水資源的利用、開發和保護規則，人類對水環境的治理等等。水文化的一般性理論結構由4個層面構成：觀念層面、制度層面、行為層面、物質文化層面。除“水文化”概念的界定外，還有一些相關概念的討論，如“水利遺產”“水文化遺產”等。譚徐明指出，何謂水文化遺產，即過去人們對水資源的認識、開發和利用所遺留下來的各類遺存。其留存于世主要是以大型水利工程、與水相關的風俗活動、宗教文化和信仰等。汪健等曾對水文化遺產提出了如下見解，他認為水文化遺產即歷史上人們在與水有關的活動中，留下的那些具有歷史價值和意義的各類工程、遺址、文物等，其是傳統文化的重要表現形式之一。他還在研究中，將水文化遺產分為流域（地域）文化遺產、物質文化遺產及非物質文化遺產。
2.水和中華文化的關系研究
我國古代著名的思想家，比如孔子、老子等的哲學見解，都與水有千絲萬縷的聯系，并對后世在水利工程設計、水文化文學、與水相關的美術設計等方面有非常積極的啟發。靳懷堾闡釋了老子、孔子、孫子、墨子、莊子、孟子、荀子等思想家的古代哲學思想與水的關系。肖冬華以中國古代神話中的“水”、中國古代哲學思想中的“水”、中國古代宗教中的“水”為視角，研究中國古代水文化。
3.區域性的水文化研究
區域性的水文化研究，主要是指對各個地區之間，由于不同的地理環境導致的水環境以及水文化的不同進行研究，比如既有對長江、黃河流域水文化的研究，也有對渭河流域、淮河流域等河流和地域水文化的研究，還有對洞庭湖、鄱陽湖等湖泊相關水文化的研究。其中，對水利工程進行研究的典型案例就是都江堰、大運河水利等；對水與地方文化之間的聯系研究較為典型的有水與北京、運河與沿線城市、蜀水文化等。
4.民族文化與水文化
水文化與民族文化之間的研究，有水與少數民族形成之間的關系，少數民族對水的認識、風俗習慣以及信仰，還有少數民族對水的管理和水與少數民族可持續發展之間的聯系等。云南地區是我國少數民族種類最多的地區之一，那里不同的民族對水的認識、管理、風俗習慣和都不一樣。比如，傣族認為水是神圣的，而且可以給人帶來好運，傣族的潑水節是其民族一個非常重要和具有特色的節日。傣族的傳統舞蹈中也有濃厚的水文化特質。侗族傳統技術以稻、魚、鴨共生稻作技術為核心，這些都與水息息相關，對整個侗族的民族文化傳播、經濟社會持續健康發展都具有非常重要的影響。
5.水文化的應用問題
主要是指對水文化在整個水資源的開發利用、水環境的綜合治理與保護、與經濟社會發展之間的關系等問題上進行探討和研究，還有水文化與旅游資源開發、景觀設計、生態文明建設以及怎樣把水文化與當前水資源的可持續利用有機結合等問題，都是其討論和研究的重要領域。許多城市在規劃中將水文化建設作為城市的亮點與特色，主要通過研究其區域特征、歷史脈絡，挖掘水文化要素，塑造城市濱水空間。山東肥城市在現代水網規劃中打造具有當地特色的水文化和水景觀；河南鄭州市地域水文化與城市水系規劃建設結合；湖南長沙靖港古鎮將水文化與整個建筑的設計和風格進行無縫結合，從格局、精神、文化等多個層面，將它們都融合起來。此外還有基于對我國古代和現代的水文化內涵、特征的對比研究提出的未來中國鄉村景觀的趨勢分析和預測，將水系設計與園林設計相聯系的開封水系二期工程等。
6.國際水文化研究動態
在聯合國教科文組織的大力宣傳和推動下，國際上對水文化的研究在不斷深入，水文化的應用也在不斷推廣。20世紀末，在該組織的努力和推動下，國際上第一個與水文化有關的機構和組織成立———國際水歷史學會。該學會成為全球首個水文化正式討論、交流和推廣的平臺。2005年年底，教科文組織與該學會攜手共同舉辦了一次全球性的會議，會議的口號和研究重點就是“水與文明”。此次會議舉辦的另外一個目的，也是對教科文組織國際水文項目啟動30周年的一個紀念和慶祝，表示將水文化的研究上升到聯合國的層次。上述這些做法，都預示著水與文化之間的聯系將會被越來越多的人所認識、研究和重視。2006年聯合國教科文組織的世界水日“水與文化”主題宣言中這樣說道：無論哪一個國家或者地區，他們對水都有著自己的見解。盡管這些認識和見解可能不一致，但其中必有一個共同的地方，即都認為水在整個經濟社會發展和人類生產生活中有著不可替代的作用。不同的地域之間，由于各自的文化傳統各具風格，各自的世界觀和價值觀也不一樣，所以他們對于水的認知與管理都存在著差異。21世紀，聯合國教科文組織正式提出，世界能否得到長久的可持續發展，與水文化之間有著非常密切的聯系。隨后，該組織設立了水與文化多樣性項目，在世界范圍內開展了水與文化多樣性的大討論。討論的核心問題主要有以下幾點：水與文化多樣性的內涵、特征和意義；與水相關的經濟、社會、文化等管理體制；開發利用和管理水的相關問題。近年，與水文化有關的研究越來越多，很多有價值的理論和數據不斷被發掘，對水文化的傳承與保護意義重大。歐盟2010年提出的《水的形態》項目，一方面是在理論上強化人們對水文化遺產的研究和保護，即通過大量的數據分析及各類相關案例的研究、不同類型的學術論壇等方式，塑造濃厚的氛圍和提供詳細的理論支持。另一方面是通過實際行動來強化人們對水相關文化的保護，比如通過開發一些與水相關的旅游產品、藝術表演等，將游客和觀看者帶入水文化的現場，讓他們在視覺上和心理上都能感覺到水文化強烈的吸引力和震撼力，從而達到保護水文化遺產的目的，構建人與水資源和諧共處的體系。參加該項目的有來自西班牙、法國等國家的6所科研院校，對項目進行統籌協調的機構是來自意大利的文化遺產保護研究所。
二、中國水文化與水文化建設研究前景
水文化作為一個研究領域，是涵蓋工程、哲學（主要是水資源價值觀、生態倫理學等）的獨特的文化領域，無論在國外還是在國內都得到了工程學、人文學領域廣泛的關注。水文化的研究越來越多，但是關于其明確的含義或者定義尚沒有定論。
1.加強基礎理論研究
加強水文化的建設和應用，就必須要建立一套完善的水文化理論體系。該理論中最關鍵的幾個問題是：什么是水文化，水文化到底有什么意義，水文化對于緩解水環境壓力、實現水資源的可持續利用和經濟社會持續發展有什么作用，水文化建設到底是建設什么、建設的目標是什么、建設的途徑有哪些等等。這些都是急需解決的問題。因此，要想使水文化建設取得良好效果，能夠被廣泛應用，就必須加強對水文化相關理論的研究。
2.加強水利遺產的普查和價值研究
水利遺產逐漸成為我國對文化遺產的保護與開發中極其重要的一項。在近年國家對全國文物進行普查過程中發現，水利遺產被很多人所發現和重視。水利遺產在中國文物保護中具有非常重要的地位，但當前無論是對水利遺產重要性的認識，還是對水利遺產的保護，都沒有受到足夠的重視。水利遺產的保護是中國特色文明保護的重要內容，很多歷史上的重大水利工程都是祖先們利用水資源、開發水資源和管理水資源的智慧結晶，對這些工程的保護是弘揚中華文明的重要舉措。因此，可以學習《水的形態》重大科研項目中關于水利遺產保護方面的做法和經驗，對水利遺產保護進行深入研究，開展水利遺產普查，摸清現狀，研究其價值，從而制定配套的保護與利用的措施和管理制度，達到弘揚水文化、推動生態文明建設的目的。
3.加強多學科融合研究
由于水文化涉及的學科種類眾多，包括工程、規劃、資源、環境、民俗、文化等多個學科，要想對水文化有深層次的研究和認識，就必須廣泛涉獵各類學科資料，強化多學科之間的融合研究，只有這樣才能更好地加強水文化建設，這也是未來一個重要的研究方向和趨勢。
作者：鄧俊 呂娟 王英華 單位：中國水利水電科學研究院 水利部防洪抗旱減災工程技術研究中心
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水文與水資源工程研究方向范文2
作者簡介：陳喜（1978-），廣東省潮州市人。大學本科學歷。現為新疆維吾爾自治區烏魯瓦提水利樞紐管理局工程師。研究方向為水庫運行管理
在水利工程中，水庫工程管理不可或缺，其關系著下游人民的生命以及財產安全，必須要做好水庫工程的安全運行與維護。建國以來，我國出現過很多由于忽視水庫工程管理而造成的潰壩現象，必須要引以為戒，避免類似現象的發生。我國水庫工程比較多，管理起來有一定的難度，一定要借助信息化網絡進行管理建設，這樣才能確保水利工程深入化、持續性的發展。
1水庫工程信息化構建
要實現水庫的精細化管理，就必須借助先進信息技術，實現對供水安全、水資源的監控。
1.1信息采集系統構建
利用信息化技術構建水庫工程信息化系統，主要就是利用其進行信息采集，主要作用是采集地下水、水質、圖像、旱情、工情、水雨情、氣象等等內容，采集手段主要是云臺攝像、傳感器采集等等。通過信息的采集可以對水庫水質水量、泵站閘門運行、水雨情等情況進行監測，以確保工程能夠安全運行。
1.1.1水情監控系統的構建
水情監控系統的構建主要作用是對防洪調度、洪水預報提供技術支持。水情監控系統具有應該由中心站、中繼站、通訊鏈路、遙測站、雨量與水位傳感器組成。
1.1.2視頻監控系統的構建
構建視頻監控系統的主要目的是針對水庫整體情況進行檢測、觀察。構建視頻監控系統應該利用無線傳輸和有線傳輸相結合的方式進行，對于地形復雜、安線較長的水庫來說，一定要采用光纖的方式進行傳輸。
1.1.3供水計量系統的構建
構建供水計量系統的主要目的是對當前水庫容量進行計算，觀察水庫蒸發量，以便做更好的管理。構建供水計量系統需要設置不同的計量點，然后利用GSM信息技術，將計量點的信息傳輸的中心站，從而便可以顯示出不同時間段水庫出入流量信息。
1.1.4水質監測系統的構建
構建水質監測系統的主要目的是對水質情況進行監測、分析，避免周圍污染源的污染。系統構建的主要方式是采用水質監測系統儀表實施自動檢測。
1.2高級應用系統的構建
構建高級應用系統的主要目的是為水土保持、水環境管理、水資源合理配置提供準確、科學的數據支持。
1.2.1水資源管理系統的構建
構建水資源管理系統的主要目的是支持水庫政務管理等工作，為計劃用水、節約用水、數量分配方案提供技術支持。以信息化網絡為基礎，水庫辦公管理全部實施信息化，做好各項工作的信息化備案。
1.2.2預報系統的構建
構建預報系統的主要目的是為防汛調度提供基礎。預報系統應該由水質、水量以及洪水幾個方面構成，將變量與水文參數作為系統內部的結構參數，利用氣象雷達對降雨量、洪峰到達時間等等進行有效監控，從而實現預報系統的構建。
1.3重視科研，培養人才
1.3.1一定要提高對科研工作的重視程度
不斷研發、研究新設備、新技術，將信息自動采集設備、洪水預報模型、GIS地理信息系統以及計算機相關技術相結合，以此來完善洪水預報系統的建設。當前存在的問題是，研發課題少、范圍窄、科技含量低、超前性不足等問題，所以說提高對科研工作的重視當務之急。
1.3.2加強對人才的培訓
當前基層的水文觀測站工作人員，素質普遍偏低，對人員的培訓非常少，即使培訓也只是形式化，大多僅限于書本知識的培訓，實用性不強，效果差。因此，一定要定期對工作人員進行培訓，提高人員對信息化設備的使用能力，另外，要不斷招聘、吸納水庫管理的人才，以改變、適應當今水利發展的新形勢。
2信息化技術在水庫工程管理中的具體應用
在水利工程中，水庫工程管理不可或缺，安全運行、維修、工程養護是確保下游人民生命以及財產安全的關鍵。以信息化系統基礎，對水庫工程進行有效管理。
2.1做好環境、氣象以及水文的實時監測
環境、氣象以及水文是水庫工程管理中的重點內容，做好相應的維護與安裝，這樣環境、氣象以及水文的測報質量以及系統工程的穩定性才能得到保障。要想做好水庫環境、氣象以及水文的管理工作，就必須確保應用軟件的通用性、系統維護的高效性、數據的可靠性、信息傳輸的時效性以及監測數據的準確性。
2.2加強對水庫的綜合治理
從目前我國大部分水庫基本條件來看，整體的自然條件良好，通過長期的建設與發展，上游基本都有綠地或者森林的覆蓋，植被良好，避免大大小小的洪水災害無數，保障了下游人民的生命以及財產安全。隨著我國經濟的不斷發展，上游城市的工業發展非常迅速，再加上流域內人口的不斷增加，排污水對水庫水質產生了嚴重的影響，此種現象在我國水庫中非常普遍。因此，一定要加強水庫的綜合治理，將社會環境與工程措施綜合起來進行治理，河流的運動與生成有一定的擺動范圍，在治理過程中必須為其預留一定的行洪通道，這樣才能確保其蓄洪功能。在綜合治理的過程中，同樣需要將信息化管理融入其中，通過信息化、現代化的監測手段，對水庫的水質進行實時的監測，一旦發現水質出現變化，可以及時的進行處理，避免水污染的發生。
2.3加強洪水的預報
洪水預報是水庫工程管理的重點內容，是水資源管理、防洪減災工作的技術支撐。然而，要想加強洪水預報工作，就必須加強水庫工程信息化建設，為提高水文預報精準度以及預見期的增長，應該加強、加快水資源預報中心與洪水預報系統的建設，加強對水利系統雷達資料的研究，利用雷達拼圖，進行降水的反演，為有效應用分布式水文模型提供物質基礎。
3總結
水庫工程管理的主要目的是防止潰壩現象的發生，確保防洪工程安全，通過信息化的水庫管可以有效提高了管理效率，促使整體運行更加穩定、安全。本文從水庫工程信息化構建出發，再對信息化技術在水庫工程管理中的具體運用進行研究探討，希望對我國水庫工程管理起到促進與借鑒的作用。
參考文獻
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水文與水資源工程研究方向范文3
關鍵詞：計算機；模擬技術；水資源；檢測；應用
中圖分類號：TP18
水資源的監測，其目的在于對水資源的水質以及水體進行監測，保證使用水以及庫存水的水體安全。此外，在一些蓄水機構中，對于水位的監測等都是非常必要的。因此，做好水資源監測，不僅需要對其水質以及水體進行了解，同時需要針對水位等信息進行實時的監測，從而保證安全。在實際的水資源監測中，人工監測已經無法滿足現代的需求。因此，引入計算機技術，作為水質監測中的主要技術。其中。計算機模擬技術是主流技術之一，在一定程度上實現了水體監測的主要工作，并為水資源監測實現了智能化與自動化。本文將重點分析計算機的模擬技術原理，并探討其在水資源監測中的應用。
1 計算機模擬技術的原理分析
計算機技術發展最為快速，并且在各個行業中也有著自身的應用標準。對于其他行業的發展，計算機技術實現了主要的推進作用，從而幫助其他領域與行業實現現代化。在諸多的計算機技術中，計算機模擬技術屬于計算機的高端技術，其中融合多項領域的技術進行有效結合，從而實現了對現實事物的模擬與仿真。本文中對于計算機模擬技術的應用，其在水資源的監測中也有比較突出的應用表現。那么，計算機模擬技術的技術原理是什么呢？
首先，計算機模擬技術屬于結合性技術，也就是并非是單方面的計算機技術。計算機模擬技術中，需要外接設備，對于外接事物或者需要研究的對象進行有效地輸入。外接設備一般都采用攝像設備，并且能夠擁有與計算機進行無縫對接的接口，從而保證將外界事物進行有效輸入。輸入設備輸入后，需要進行格式轉換。由于計算機能夠識別的是機器語言，因此需要將圖像數據進行轉化，其中包括機器數據語言等。轉換以后，通過計算機的模擬軟件，實現模擬的功能。此外，如果需要進行相應的預警或者是信號輸出，還要進行相應的信號發射應用開發，從而實現完善的模擬監測預警系統。
其次，計算機模擬技術的核心在于現實模擬。模擬技術在生產領域以及設計領域中應用的最為廣泛，其中包括如何進行水下監測以及現實還原等。模擬技術通常會依托于點距原理，其中將現實事物進行像素分解，如果采用制圖模式，可以通過對不同點距的數據進行修改，從而實現模擬的效果，實際上，計算機模擬技術并非只是通過輸入設備，將圖像或者是視頻進行相應的輸入，而是將這些原始數據輸入以后，通過模擬軟件，對點距的數據進行修改，從而模擬當外界條件發生變化以后出現的現象和結果做的預測的作用。
最后，計算機模擬技術是基于計算機軟件應用的技術之一，其可擴展性比較強。實際上，目前純粹的計算機技術是不存在的。一般目前的軟件應用開發，都會基于多項應用，從而采用多領域技術進行結合開發，從而實現某一特定功能。因此，在進行計算機模擬技術的原理分析的過程中，僅僅從計算機語言的角度分析是遠遠不夠的。計算機模擬技術一般采用面向對象程序設計語言進行編譯，然后需要數據分析應用功能和信息請求等不同的功能。這些功能的結合，實現計算機模擬技術的核心部分。通過這些組合部分的技術原理分析，從而實現完善的計算機模擬技術的邏輯架構。
2 水資源監測中計算機模擬技術的應用
通過對計算機模擬技術的分析，了解計算機模擬技術的原理與應用領域。而在水資源監測的應用中，采用了一整套的監測系統，包括對水資源水體和水質的質量監督，數據標準與預警信號的設計等。因此，作為基于計算機模擬技術的水資源監測系統的開發與應用十分重要。以下將對水資源監測系統中的計算機模擬技術應用進行分析。
2.1 水資源監測中對于檢測系統的計算機模擬技術應用；對于水資源的監測，其主要的目的在于如何實現對水資源的水質以及水體進行檢測，其中包括水質成分和水質污染狀況。目前，由于人類發展迅速，造成用水量巨大，導致了非常多的水資源短缺。因此，很多自然流水成為了目前主要的生活用水。生活用水的質量需要予以嚴格把關，并且需要進行實時的監測。因此，需要采用自動換遠程監測系統，才能夠保證能夠時刻了解生活用水的使用源頭。因此，計算機模擬技術開始應用于水質監測中，并且實現了較為不錯的效果。其中，將計算機模擬技術應用到水資源的監測中，其中主要是利用計算機模擬技術的數據預測與模擬仿真。在水資源監測的過程中，針對不同水質以及水體的監測內容是有區別的。為了能夠更好的對水資源的檢測效果進行第一時間的反饋，并且在預測的意外問題內的監測結果評估?？梢酝ㄟ^計算機模擬技術，將預測數據進行模擬輸入，通過模擬仿真軟件進行結果預測。這樣的方式可以再很大程度上完善監測系統的完善性。并且，可以最大限度的降低成本，無需真正進行實物監測，而通過模擬軟件即可以實現。
2.2 水資源的水位測量與計算機模擬技術應用分析；水位測量一般是水庫以及儲水設備中常用到的設備，水位測量是一種預警系統，通過對水位的測定，從而對自然水資源的一種保護。計算機模擬技術在水位監測中，可以做到正常的預警功能。其中，對于水位預測而言，計算機模擬技術的測試階段非常重要。需要進行前期的數據統計，將近幾年的水位數據進行研究分析，從而進行統計分析。計算機模擬技術可以通過模擬軟件的輸入數據端，將這些數據進行真實預測，從而得到一定的具有實際意義的結果。從這些水位測量結果中，可以通過年度的降水量以及需水量和用水量等三個因素，來對水資源儲水設備中的水位測量進行科學計算，從而保證計算機模擬技術應用的實際效用。
2.3 水資源水體預警與計算機模擬技術的應用解析；對于水體與水質的監測而言，是水資源檢測中最為重要的內容，也是計算機模擬技術應用最為實用的內容。水質的監測需要結合化學方法，通過計算機模擬軟件的仿真，將所謂的化學軟件對計算機中的水質數據進行監測，從而做到預警的目的。此外，針對計算機模擬技術進行的水體監測，主要是模擬水體中的主要物質，水質中包含的礦物質以及一些其他物質，是鑒定水資源的重要標準之一。為了能夠得到精確的數據，通過計算機模擬技術進行測試，是非常有必要的。
3 結語
節能環保是未來發展的主流方向，也逐步受到了人們的重視。環境資源是人類必須重視的話題，水資源的水體與水質安全，是關系人類生存與發展的根本因素。水資源的監測工作是必要的，而且是必須引起重視的。隨著科技的發展，越來越多的技術開始應用到水資源的監測工作中，其中以計算機模擬技術作為水資源監測的基礎技術標準。計算機模擬技術的應用，在水資源的監測應用中，采用了三維立體的模擬技術，將監測過程進行前期模擬，從而發現水資源監測中容易出現的問題，并且將模擬的結果進行理論分析，從而對水資源的水體水質有基本的認識，保證了水資源的良好狀況。
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水文與水資源工程研究方向范文4
關鍵詞：南山水泥廠；供水改造工程；勘探方案
中圖分類號：TU991文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0124-03
一、概況
新疆石河子市南山水泥廠位于天山北麓中段的石場鎮所處的山間洼地內，多年來居民生活用水一直沒有保證。在建廠初期，該廠生產及生活用水均引用區內唯一的水系――水溝地表來水，隨著生產規模的擴大和人口的增加，用水量猛增，但地表來水量年際變化不大，從而使供需矛盾日益突出。從1963年開始，該廠即著手進行水溝引水管道的鋪設，截至1995年，經過幾次擴建延續，引水管道已延伸至水溝上游東大塘一帶，鋪設長度近10km。同時在廠區所處的洼地內嘗試進行地下水的開發利用，用于生活及補充生產用水，但區內地下水水質普遍較差，水量也較小，居民生活用水仍處于極度困難狀態。為保證居民生活用水，最經濟、有效的措施則是尋求合適地段，進行適合生活飲用的地下水的開采。
由于研究區處于山間洼地內，四周均為中低山丘陵區，地下水埋藏與賦存條件復雜，而在以往的研究過程中，多有鑿井失敗的先例，同時該區未進行過系統的水文地質勘探資料，對含水層巖性、結構認識不足，在該區是否能提取適合飲用的地下水是該項目建設的主要問題之一。而本次研究之后所提出的布井方案及單井設計，在隨后的項目實施中則得到了有效、準確的驗證，從根本上解決了該廠存在幾十年的生活用水難的問題，在此有必要對本次研究做一總結。
二、主要勘探方案及勘探結果
廠區及生活區主要本次勘探首先收集了研究區已有機井的地層資料，并在現狀可運行的機井中進行了抽水試驗。同時采用視電阻率測深、面波及折射波等綜合物探手段，以剖面控制為主，平面控制為輔的原則（如圖1所示），對其水文地質條件進行研究。
勘探結果為：研究區上部為第四系松散覆蓋層，下部則為侏羅紀基巖。第四系覆蓋層為全新統及上更新統地層，巖性以含土卵礫石、砂礫石及塊石為主，但含土量較高。厚度普遍較薄，在0m～70m之間，隨地形與下伏基巖起伏而變化較大，但總體呈西部薄東部厚的態勢，西側水溝溝口北側一帶覆蓋層也相對較厚?？傮w富水性與水質均較差，就富水性而言東部好于西部，就水質而言西部好于東部，南北方向則變化不大?，F狀區內使用的西部的J1機井及東部的J3機井出水量分別為12.8m3/h與51.4m3/h，水質礦化度分別為0.82g/l與1.62g/l，硫酸鹽含量均超標，其中J3礦化度、總硬度、硝酸鹽及砷也都超出了生活飲用水的限量值。
從電測深結果來看，研究區的的中部及北、西、南部為低阻分布區，ρs值一般小于40Ω?m，為基巖淺埋區，其它地區視電阻率值較高，一般大于60Ω?m，在中學北部、基建隊、副業連等區域甚至大于130Ω?m，說明這些地帶基巖埋藏較深，第四紀松散覆蓋層較厚，具備較好的儲水條件。
三、水文地質條件
（一）地下水的賦存規律
通過物探平面及剖面成果的分析來看，在中學北部的運動場、副業連、基建隊等區域，地層電阻率最高，最大可達150Ω?m，說明這些地帶的地層顆粒最粗，且厚度大，具備較好的儲水條件，可望獲得較大的出水量，但據現有機井水質分析資料來看，地下水礦化度大于1g/l，水質較差。
在研究區西部水溝溝口至養路段一帶，地層電阻率也相對較高，最大在90Ω?m左右，說明地層顆粒也相對較粗，并具有較大的厚度，亦具備一定的儲水條件，但從其電阻率較下游低的特征分析來看，該地段砂礫石含土量較高，并具有弱膠結性，故其出水量可能偏小。
（二）含水層特征及富水性
區內沉積地層為：淺表層為厚約1m～2m的粉土，其下為砂礫石、卵石及塊石，含土量高。該層厚度變化較大，受地形和底部基巖起伏控制，但總體由西向東漸厚，西部現代河床可見有基巖出露，向東至醫院一帶厚度可達70m。南北方向變化也較大，從視電阻率平面圖可以看出，在學校以西，在工作區中部有一東西向發育的背脊狀基巖凸起體，其南北兩側第四系覆蓋層相對較大，在學校十字路以西300m處，厚度可達60m，如前所述該處推測有水溝古溝床發育，再向四周則逐漸變薄，基巖直接出露。
據前人資料，本區基巖裂隙水十分貧乏，就研究區生產及生活用水而言，基巖裂隙水不予考慮。區內第四紀松散堆積層中賦存的孔隙潛水，其水位埋深在水溝溝口J1機井實測為19m，向東至八連機井，水位埋深28.99m，再向東由于地勢的漸低及東部基巖山體的阻擋，水位埋深漸小，在醫院一帶，水位埋深為25m左右，至最東端沙灣煤礦機井，水位埋深為18.75m。從富水程度而言，整個工作區由于含水層含土量高，富水性較差，但東部明顯好于西部。表1列出了本次進行的兩組抽水試驗資料。
（三）地下水的補給、徑流與排泄
研究區孔隙潛水獲取基巖裂隙水的補給是極其微小的，而區內由于地形坡降很大，匯水面積不大，故大氣降水入滲補給孔隙潛水的量也不大。本區孔隙潛水主要靠水溝匯流的冰雪消融水和雨水沿河道滲漏后，在研究區西部水溝溝口以潛流形式側向補給。地下水流向大致自西向東，地下水排泄除區內少量人工開采外，均通過谷地東北角溝谷（水溝）以側向流出的方式排向下游。
四、宜井區的選擇及機井布置
宜井區的確定遵循以下原則：
1．機井應布置在地下水補給條件及開采條件最優的地區，即地下水埋藏較淺、水量較豐富、水質較優、易于開采地段。
2．機井位置應設置在地形較高的地方，以便于利用自壓進行管道輸水。
3．工程建成運行后，對環境的不利影響較小的原則。
依據以上原則，結合前述水文地質條件論述，確定兩處宜井區。一為學校十字路口以北300m，即操場一帶，該處第四系覆蓋層厚，含水層巖性以含土砂礫石為主，靜水位埋深在25m左右，含水層厚度可達40m，水量較豐富，但水質較差，同時所處地勢偏低。二為石場河谷谷地西緣水溝溝口北岸菜地一帶，該處第四系覆蓋層也較厚，含水層巖性以砂礫石為主，含泥量高，靜水位埋深約20m，含水層厚度在35m左右，該處水質較好，所處位置地勢也較高，但據在鄰近J1機井進行的抽水試驗，出水量偏小。
鑒于本次工作是以解決水泥廠生活用水為目的，應在水質保證的基礎上再考慮水量，故推薦上述第二處宜井區，即在水溝溝口布設機井。井數1眼，井深設計為60m，井徑426mm，單井出水量為25m3/h，按該廠350m3/d的需水量進行開采，年開采量為12.78×104m3/a。
五、地下水資源量概算
研究區地下水的補給源主要為水溝的潛流補給，因此可用水溝的潛流量近似替代本區地下水資源量。
河床潛流量是指，當河床有松散沉積物發育時，其河床沖積層內地下水的徑流量。采用達西公式計算。
Q潛流 = K?I?A?t
式中：
K：計算斷面含水層平均滲透系數(m/d)；
I：地下水力坡度；
A：河谷含水層斷面面積（m2）；
t：計算時期（d），t=365d。
由在溝口進行的物探電測深工作分析，在水溝溝口黃土層下伏地層巖性為含土砂卵礫石，其滲透系數（K）可參照在溝口下游約200m處J1機井中進行的抽水試驗確定；水力坡度近似取溝谷縱坡坡度；河谷含水層斷面面積則從物探電性剖面圖上量取確定。由此計算出水溝溝口斷面處河谷潛流量計算結果為22×104m3/a。
六、提水量保證分析
水溝地表徑流無實測資料，其水源由兩部分組成，其一為其本身徑流，據石河子市水文水資源局類比資料約250×104m3/a；其二為灌溉期時151團從鄰近達子廟水系調水量約536.11×104m3/a，該水量于東大塘一帶與水溝水系匯流，匯流后一部分在水泥廠取水口通過長近10km管道或暗渠向水泥廠供水，另一部分則沿溝床下泄，在水溝溝口上游近1.5km處，151團引部分水用于該團部分連隊灌溉，余水則繼續沿自然溝床排向下游。由于農業灌溉的季節性，同時鑒于冬季渠道過水的安全考慮，達子廟水系在冬季并無水量匯入水溝，由此在冬季時水溝水在通過上游取水口引水后，在溝口已基本無明流。也就是說在冬季溝口的潛流量的大小其實決定于取水口處的潛流量大小，以及取水口至溝口近10km長的溝段兩側基巖裂隙水及泉水的匯流量的大小。
在水溝水泥廠取水口一帶，石河子地區勘測設計隊曾于1975年7月進行過物探電測工作，根據該資料，可計算出水溝取水口處日潛流量為825m3/d，加上從取水口至溝口沿途基巖裂隙水及泉水匯入，即使是冬季，在溝口其潛流量即或是較上游有所削減，但對于水泥廠要求350m3/d的需水量仍將是滿足的，因此提水量可以得到保證。
七、結論
通過對研究區水文地條件的分析，得出如下結論：
1．研究區含水介質以卵礫石、砂礫石為主，但含土量普遍較高。富水性與水質總體較差，就富水性而言，東部優于西部；就水質而言，西部好于東部。地下水主要受水溝潛流補給，在河谷谷地東緣的東北角通過水溝溝谷側向徑流排泄。
2．通過水文地質研究工作，確定河谷谷地西緣水溝溝口北側菜地附近為人飲工程初選井位。布設機井1眼，井深設計為60m，井徑426mm，單井出水量為25m3/h。
3．通過對水溝溝口進行潛流計算及取水保證分析，水溝溝口潛流量22×104m3/a，日潛流量大于600m3/d，可滿足350 m3/d生活供水要求。
參考文獻
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水文與水資源工程研究方向范文5
【關鍵詞】徑流量；韓江；潮安站；周期；洪水頻率
一、流域概況
韓江流域位于粵東、閩西南地區，地理位置在東經115°13′～117°09′，北緯23°17′～26°05′，是廣東省僅次于珠江流域的第二大流域。該流域包括廣東、福建和江西3省，干流全長470km（自河源至東溪口），落差920m，平均坡度為0.4‰，流域面積為30112km2。梅江是韓江的主流，發源于廣東省紫金縣的七星崠，在三河壩與汀江匯合后，經潮州市進入韓江三角洲，分北、東、西溪出南海。
潮安水文站是國家重點基本水文站，其控制流域面積29077km2，占總流域面積的96.6%，是韓江流域的總出口控制站。本文基于1951-2010年潮安站徑流資料分析了韓江徑流的年內年際變化，并對洪水頻率進行了計算分析，可以為該流域水資源的發展與合理利用提供一定的參考。
二、徑流年內變化
潮安站多年平均徑流量為248.9億m3，其中平均徑流量最大出現在6月，最小為1月。該站徑流量年內分配不均，呈單峰性變化曲線，汛期（4-10月）徑流量占全年總徑流量的79.7%，非汛期徑流量占20.3%，主要是由于臺風在這幾個月頻繁登陸，帶來臺風雨，從而對韓江徑流產生一定的影響。
三、徑流年際變化
3.1年際豐枯分析
為探討年徑流量豐枯變化的規律，本文采用P-Ⅲ分布對潮安站年徑流量進行擬合。設大于25%對應的頻率值為豐水年，小于75%對應的頻率值為枯水年。計算得出豐水年、平水年以及枯水年的流量臨界值為296.4m3/s和194.0m3/s。年徑流豐、中、枯分類見圖1。
由圖中可以看出，1951～2010年間潮安站水量處于枯水年和豐水年的年份基本持平。1951～1956年沒有出現平水年；1972～1998年，除了1977和1991年為枯水年之外，其它均為豐水年和平水年；而在1956～1972年和1998～2010年兩個時間段出現枯水年和平水年的年份較多。
3.2年代年際變化
韓江潮安站最大年徑流量477.6億m3，最小為112億m3。從表2的數據中可以看出，韓江在60年代和進入21世紀之后兩個年代徑流量較少，80至90年代徑流量相對較多，50和70年代與多年平均徑流量相差不大。
為了進一步揭示韓江年徑流量階段性變化，圖2繪制了徑流量的累積距平曲線。由圖可知，潮安站60年實測年徑流量的累積距平波動性較大。其中，1953～1958年曲線持續下降，1958～1961年曲線持續上升，說明在50年代前后期水量變化幅度較大，豐枯變化劇烈；1961～1972年間曲線趨勢下降，說明在60年代韓江干流處于枯水時段；1972～2001年整體呈波動上升階段，說明進入70年代之后的30年韓江水量整體處于上漲趨勢；而進入21世紀之后，曲線在2004-2007年間出現短暫上升趨勢，但整體波動下降，水量出現減少態勢。
3.3年際變化的趨勢性
Mann-Kendall檢驗法是由Mann（1945）最先提出的一種用于檢測時間序列變化趨勢的方法，該檢驗不要求樣本服從一定的分布且計算比較簡單，是WMO推薦并已廣泛使用的一種非參數統計檢驗方法。
潮安站年徑流量趨勢檢驗統計值ZMK=0.351，這里取置信水平a=0.05進行顯著性檢驗，臨界值U0.05=±1.96，檢驗統計值小于臨界值，即潮安站60年徑流量呈不顯著增加趨勢。
3.4年際變化的周期性
本文運用Morlet復小波變換對潮安站年徑流量進行小波分析，分析其變化周期特征。通過以時間因子為橫坐標，尺度因子為縱坐標繪制二維等值線圖可以分析序列的多時間尺度變化特征。小波方差為時域上關于尺度因子的所有小波系數的平方積分，可以判別出序列變化的顯著周期。
鑒于月徑流數據序列含有1a左右顯著的周期變化，掩蓋了更大尺度的周期變化特征，本文選用小波濾波的方法對原數據序列進行低通濾波，去掉1a左右的周期影響，然后再對其進行標準化。選用Morlet復小波對上述預處理后的年徑流序列進行小波變換，得到潮安年徑流量的小波功率圖。圖中等值線表示不同大小的小波譜密度值，粗等值線圍成的部分為通過紅噪音譜95%置信水平的區域，V型曲線包圍之外的為“影響錐”。V型曲線之外的部分受數據邊界的影響較大，可信度不大。
由圖可知，韓江潮安站年徑流量存在2.1、8.3、11.7和39.3年周期變化。由于39.3年周期在影響錐外側，可信度不大，所以潮安站年徑流量存在2年、8年和11年左右的周期變化。其中2年周期為顯著周期，超過了置信水平為95%紅噪音理論譜曲線值。2年和8年周期與厄爾尼諾現象有關，而11年周期與太陽黑子活動周期一致。
四、洪峰頻率分析
洪水是人類面臨的主要自然災害之一，具有突發性和破壞性強等特點，會給人類帶來嚴重的經濟損失。在一年的觀測資料中選用最大的一次洪水作為樣本分析即為洪水頻率分析。本文運用P-Ⅲ頻率曲線對潮安站洪峰流量進行頻率計算，頻率分析曲線見圖4，頻率重現期值計算見表3。
韓江流域洪水主要由暴雨產生，韓江洪水來時較早，結束時間較遲，一般從4月下旬開始，到10月中旬結束。韓江下游區屬于大范圍暴雨洪水，為肥胖型洪水，漲落緩慢且歷時較長，如1960年6月，潮安站實測最大洪峰流量為13300m3/s，15天洪量達63.1億m3，持續時間近半個月。
五、結論
（1）韓江潮安站年徑流量年內分配不均，主要集中在汛期，約占總徑流量的80%；徑流量變化具有一定階段性，在60年代和21世紀兩個時間段水量偏枯，而在70-90年代水量相對較多；年徑流量整體呈現不顯著增加趨勢。
（2）韓江潮安站年徑流量存在2年、8年和11年左右的周期變化，這與厄爾尼諾現象和太陽黑子運動周期相關。
（3）韓江流域洪水主要為暴雨洪水，洪水設計頻率值的計算可以為該區域水利建設以及防洪提供一定的依據。
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作者簡介
趙蘭（1987- ）女，漢族，山東泰安人，碩士生，主要研究方向：水文與水資源分析。
Analysis on the Runoff Characteristics of Chaoan Station in Hanjiang River Basin
Zhao Lan
水文與水資源工程研究方向范文6
關鍵詞：多沙河流；懸移質輸沙率；測驗方式；泥沙含量
中圖分類號：TV132.2文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-02-0207-1
針對當前同步測流方式所存在的諸多缺陷，筆者現提出一種新型的懸移質輸沙率測驗方法。這種懸移質輸沙率測量方法以部分流量加權定理為依據，直接在測點含沙量數據支持下經由流速權重系數與流量權重系數得出流域斷面內平均含沙量檢測值，大大降低了同時測流測驗方式下的監測難度系數。在水文水質正常情況下，這種懸移質輸沙率測驗方式不僅能夠大幅度縮短測驗所需時間與工作強度，并使得該次測驗結果具有典型代表性。可以說，這種懸移質輸沙率測驗方式為泥沙巡測乃至整個水文體制的創新性改革打下了堅實基礎。筆者現從這種懸移質輸沙率測驗方式的基本工作原理分析以及其在多沙河流中權重系數的確定方式分析這兩個方面入手，結合實踐工作經驗，談一談自己的看法與體會。
1 懸移質輸沙率測驗方式的基本原理分析
就我國而言，河流懸移質泥沙測驗相關規范性文件中明確指出：在采用不同的懸移質輸沙率測驗方法進行河流某一流域斷面平均含沙量的過程中，懸移質輸沙率測驗方式的利用必須始終符合流量加權相關原理與測驗數據精度的基本要求。規范制定這一基本要求的原因主要可以歸納為以下兩個方面：第一，時段輸沙量的測驗目的要求輸沙率的測驗方法需要與流域斷面平均含沙量的基本測驗原理相吻合；第二，大量的實踐研究結果表明，要想在懸移質輸沙率測驗過程中正確處理回水區泥沙與流域斷面似水之間的管理，并得出與斷面輸沙率相對應的斷面平均含沙量就勢必要選取向量加權法作為整個懸移質輸沙率測驗方法中的基本運算方式。
根據規范中所規定的部分流量加權原理，我們可以根據既定的流域斷面平均含沙量以及斷面平均顆粒級配的計算公式推導出這樣一種關系――懸移質斷面平均含沙量與測點流速權重、部分流量權重系數以及該測點含沙量取值之間始終呈函數關系，并且這種函數關系還同樣適用于水域斷面平均小于某粒徑沙重百分數與測點流速與流量權重系數之間的關系概括。這也正是我們通過測驗數據獲取懸移質斷面平均含沙量以及輸沙率的基本原理。
2 權重系數的確定方式分析
一般來說，在整個懸移質輸沙率的測驗過程中，所涉及到的權重系數主要可以分為部分流量權重系數與測點位置的流速權重系數這兩種。筆者現從這兩個方面入手，簡要說明懸移質輸沙率測驗中權重系數的確定方式。
2.1 部分流量權重系數的確定方式分析
在水文水質正常運行作用下，水文測站流域內的水流流態與測驗斷面的形狀都會對部分流量權重系數的取值產生影響，其中尤以斷面的形態影響深刻。部分流量權重系數的確定能夠復制斷面平均含沙量的運算工作，并建立起相應的函數關系去限度，作為部分流量權重系數的借用方案，為測驗后期數據誤差的修訂提供幫助。針對多沙河流輸沙率測驗工作來說，受其水文觀測站點流域內沖淤變化大、斷層結構比較穩定等特點影響，相關工作人員應當著重考慮平均累計面積百分數與累積流量百分數之間的曲線關系，以此確保懸移質輸沙率所獲取的平均含沙量取值精確、穩定。
2.2 測點位置流速權重系數的確定方式分析
我們知道測點位置流速權重系數的取值精度將直接關系到斷面垂線方向平均顆粒級配與平均含沙量的取值精度，是整個懸移質輸沙率測驗工作中的核心與關心。一般來說，這一指標的取值取決于水文檢測站垂直線方向水流流速的分析規律，并與每一測點部分的流量權重系數密切相關。在但技術條件支持下，有關測點位置流速權重系數的確定方式可以分為理論公式法與經驗相關法兩種，多沙河流水文監測站需要根據自身是否具備精測法下流量資料這一指標來合理選擇流速權重系數的計算技術。
2.2.1 理論公式法 這種流速權重系數的確定方式主要適用于那部分缺乏精測法下流量資料數據的多沙河流水文檢測。相關工作人員需要對同一水文流域內鄰近水文監測站所提供的水文垂線方向流速分析規律推斷出本監測站垂直方向的水體流速規律，在此基礎之上確定垂線方向的流速分布規律，進而獲取權重系數。
2.2.2 經驗相關法 一般來說，這種流速權重的確定方式多適用于具備充分精測法下流量數據的多沙河流水文監測。相關工作人員僅需要依據本監測站所提供的實測數據對該流域內垂線方向的流速分布規律進行對照，進而就能夠得到真實可靠的流速權重系數。這種簡略的計算方式所確定的流速權重系數與理論公式法下所取得的流速權重系數是基本一致的。
3 結束語
本文所介紹的這種新型懸移質輸沙率測驗方式的應用核心在于測點位置的選擇與權重系數的確定。多沙河流在水文監測中應用加重測驗技術不僅能夠節約大量的測驗消耗，所獲取的數據誤差也符合相關規范標準要求，值得大范圍的推廣與應用。
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