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水文与水资源工程研究方向范文1
水文化研究与水文化建设是近几年文化研究的热点之一。通过对文献资料的整理统计分析，从水文化及相关概念的界定、水和中华文化的关系研究、区域性的水文化研究、民族文化与水文化、水文化的应用问题以及国际水文化研究动态等6个方面进行了综述，并指出了研究的不足和今后应加强研究的问题。
关键词：
水文化；水文化建设；综述
20世纪80年代以来，水文化研究逐渐开始被国内外很多专家、学者和科研工作者所关注，在该领域内开展不同类型的研究和探讨，并举办了相关的学术交流和座谈等活动。不仅学术界对水文化的研究在深入，政府部门对水文化的认识程度也在不断增强，开展了很多方面的研究。例如，2009年全国第一届水文化论坛在济南举行，水利部部长陈雷发表了重要讲话，强调水文化体系是我国社会主义先进文化的重要体现，并指出水文化体系不仅包括精神文化，还有物质文化，更有制度文化，必须将三者有机统一起来，才是真正的水文化体系。随后，我国开始不断强化水文化建设，在2011年出台了《水文化建设规划纲要》，为未来10年内如何加强水文化建设提供了指导思想、目标任务和建设路径。该文件的出台，标志着我国水文化建设开始从理论走向实际，开启了水文化建设的新篇章。
一、水文化研究的角度
在中国知网数据库中文文献里，以“摘要”中的“水文化”作为检索词进行检索，可见自1999年至2014年水文化研究热度有上升趋势；在中国知网数据库外文文献里进行检索，与“水文化”直接对应的比较少，大多是从社会科学、水管理、水利史研究等角度进行阐释。通过对国内、国际水文化研究论文的梳理，国内的研究成果主要集中在对水文化及相关概念的界定等理论构架的研究、关于水和中华文化的关系研究、区域性的水文化研究、民族文化与水文化、水文化的应用问题等方面。
1.水文化及相关概念的界定
目前对水文化概念的定义或界定，讨论比较多，如李宗新、周魁一、李家和等人对水文化概念的探讨。2008年，《中华水文化概论》正式，该书对水文化的概念进行明确和规范，其从广义和狭义两个角度对水文化进行阐释。所谓狭义上的水文化，主要指人类在与水有关的活动中所创造出来的精神价值，包括意识形态、价值理念等。广义上的水文化，不仅包括上述狭义的内容，还包括其在活动中创造出来的物质价值。后来，还有人研究指出，水文化其实就是水与人类经济社会发展之间的文化关系。彦橹认为，不同的学者有不同的研究方向，当前对水文化的研究主要包括水利文化、生态文化以及社会文化。郑晓云研究指出，无论是哪个民族或者国家，其生存与发展都离不开水文化，一言以蔽之，即水文化其实就是人们对水的认识、理解，以及如何去有效利用它和治理它，主要包括水文化的内涵，社会对水资源的利用、开发和保护规则，人类对水环境的治理等等。水文化的一般性理论结构由4个层面构成：观念层面、制度层面、行为层面、物质文化层面。除“水文化”概念的界定外，还有一些相关概念的讨论，如“水利遗产”“水文化遗产”等。谭徐明指出，何谓水文化遗产，即过去人们对水资源的认识、开发和利用所遗留下来的各类遗存。其留存于世主要是以大型水利工程、与水相关的风俗活动、宗教文化和信仰等。汪健等曾对水文化遗产提出了如下见解，他认为水文化遗产即历史上人们在与水有关的活动中，留下的那些具有历史价值和意义的各类工程、遗址、文物等，其是传统文化的重要表现形式之一。他还在研究中，将水文化遗产分为流域（地域）文化遗产、物质文化遗产及非物质文化遗产。
2.水和中华文化的关系研究
我国古代著名的思想家，比如孔子、老子等的哲学见解，都与水有千丝万缕的联系，并对后世在水利工程设计、水文化文学、与水相关的美术设计等方面有非常积极的启发。靳怀堾阐释了老子、孔子、孙子、墨子、庄子、孟子、荀子等思想家的古代哲学思想与水的关系。肖冬华以中国古代神话中的“水”、中国古代哲学思想中的“水”、中国古代宗教中的“水”为视角，研究中国古代水文化。
3.区域性的水文化研究
区域性的水文化研究，主要是指对各个地区之间，由于不同的地理环境导致的水环境以及水文化的不同进行研究，比如既有对长江、黄河流域水文化的研究，也有对渭河流域、淮河流域等河流和地域水文化的研究，还有对洞庭湖、鄱阳湖等湖泊相关水文化的研究。其中，对水利工程进行研究的典型案例就是都江堰、大运河水利等；对水与地方文化之间的联系研究较为典型的有水与北京、运河与沿线城市、蜀水文化等。
4.民族文化与水文化
水文化与民族文化之间的研究，有水与少数民族形成之间的关系，少数民族对水的认识、风俗习惯以及信仰，还有少数民族对水的管理和水与少数民族可持续发展之间的联系等。云南地区是我国少数民族种类最多的地区之一，那里不同的民族对水的认识、管理、风俗习惯和都不一样。比如，傣族认为水是神圣的，而且可以给人带来好运，傣族的泼水节是其民族一个非常重要和具有特色的节日。傣族的传统舞蹈中也有浓厚的水文化特质。侗族传统技术以稻、鱼、鸭共生稻作技术为核心，这些都与水息息相关，对整个侗族的民族文化传播、经济社会持续健康发展都具有非常重要的影响。
5.水文化的应用问题
主要是指对水文化在整个水资源的开发利用、水环境的综合治理与保护、与经济社会发展之间的关系等问题上进行探讨和研究，还有水文化与旅游资源开发、景观设计、生态文明建设以及怎样把水文化与当前水资源的可持续利用有机结合等问题，都是其讨论和研究的重要领域。许多城市在规划中将水文化建设作为城市的亮点与特色，主要通过研究其区域特征、历史脉络，挖掘水文化要素，塑造城市滨水空间。山东肥城市在现代水网规划中打造具有当地特色的水文化和水景观；河南郑州市地域水文化与城市水系规划建设结合；湖南长沙靖港古镇将水文化与整个建筑的设计和风格进行无缝结合，从格局、精神、文化等多个层面，将它们都融合起来。此外还有基于对我国古代和现代的水文化内涵、特征的对比研究提出的未来中国乡村景观的趋势分析和预测，将水系设计与园林设计相联系的开封水系二期工程等。
6.国际水文化研究动态
在联合国教科文组织的大力宣传和推动下，国际上对水文化的研究在不断深入，水文化的应用也在不断推广。20世纪末，在该组织的努力和推动下，国际上第一个与水文化有关的机构和组织成立———国际水历史学会。该学会成为全球首个水文化正式讨论、交流和推广的平台。2005年年底，教科文组织与该学会携手共同举办了一次全球性的会议，会议的口号和研究重点就是“水与文明”。此次会议举办的另外一个目的，也是对教科文组织国际水文项目启动30周年的一个纪念和庆祝，表示将水文化的研究上升到联合国的层次。上述这些做法，都预示着水与文化之间的联系将会被越来越多的人所认识、研究和重视。2006年联合国教科文组织的世界水日“水与文化”主题宣言中这样说道：无论哪一个国家或者地区，他们对水都有着自己的见解。尽管这些认识和见解可能不一致，但其中必有一个共同的地方，即都认为水在整个经济社会发展和人类生产生活中有着不可替代的作用。不同的地域之间，由于各自的文化传统各具风格，各自的世界观和价值观也不一样，所以他们对于水的认知与管理都存在着差异。21世纪，联合国教科文组织正式提出，世界能否得到长久的可持续发展，与水文化之间有着非常密切的联系。随后，该组织设立了水与文化多样性项目，在世界范围内开展了水与文化多样性的大讨论。讨论的核心问题主要有以下几点：水与文化多样性的内涵、特征和意义；与水相关的经济、社会、文化等管理体制；开发利用和管理水的相关问题。近年，与水文化有关的研究越来越多，很多有价值的理论和数据不断被发掘，对水文化的传承与保护意义重大。欧盟2010年提出的《水的形态》项目，一方面是在理论上强化人们对水文化遗产的研究和保护，即通过大量的数据分析及各类相关案例的研究、不同类型的学术论坛等方式，塑造浓厚的氛围和提供详细的理论支持。另一方面是通过实际行动来强化人们对水相关文化的保护，比如通过开发一些与水相关的旅游产品、艺术表演等，将游客和观看者带入水文化的现场，让他们在视觉上和心理上都能感觉到水文化强烈的吸引力和震撼力，从而达到保护水文化遗产的目的，构建人与水资源和谐共处的体系。参加该项目的有来自西班牙、法国等国家的6所科研院校，对项目进行统筹协调的机构是来自意大利的文化遗产保护研究所。
二、中国水文化与水文化建设研究前景
水文化作为一个研究领域，是涵盖工程、哲学（主要是水资源价值观、生态伦理学等）的独特的文化领域，无论在国外还是在国内都得到了工程学、人文学领域广泛的关注。水文化的研究越来越多，但是关于其明确的含义或者定义尚没有定论。
1.加强基础理论研究
加强水文化的建设和应用，就必须要建立一套完善的水文化理论体系。该理论中最关键的几个问题是：什么是水文化，水文化到底有什么意义，水文化对于缓解水环境压力、实现水资源的可持续利用和经济社会持续发展有什么作用，水文化建设到底是建设什么、建设的目标是什么、建设的途径有哪些等等。这些都是急需解决的问题。因此，要想使水文化建设取得良好效果，能够被广泛应用，就必须加强对水文化相关理论的研究。
2.加强水利遗产的普查和价值研究
水利遗产逐渐成为我国对文化遗产的保护与开发中极其重要的一项。在近年国家对全国文物进行普查过程中发现，水利遗产被很多人所发现和重视。水利遗产在中国文物保护中具有非常重要的地位，但当前无论是对水利遗产重要性的认识，还是对水利遗产的保护，都没有受到足够的重视。水利遗产的保护是中国特色文明保护的重要内容，很多历史上的重大水利工程都是祖先们利用水资源、开发水资源和管理水资源的智慧结晶，对这些工程的保护是弘扬中华文明的重要举措。因此，可以学习《水的形态》重大科研项目中关于水利遗产保护方面的做法和经验，对水利遗产保护进行深入研究，开展水利遗产普查，摸清现状，研究其价值，从而制定配套的保护与利用的措施和管理制度，达到弘扬水文化、推动生态文明建设的目的。
3.加强多学科融合研究
由于水文化涉及的学科种类众多，包括工程、规划、资源、环境、民俗、文化等多个学科，要想对水文化有深层次的研究和认识，就必须广泛涉猎各类学科资料，强化多学科之间的融合研究，只有这样才能更好地加强水文化建设，这也是未来一个重要的研究方向和趋势。
作者：邓俊 吕娟 王英华 单位：中国水利水电科学研究院 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心
参考文献：
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水文与水资源工程研究方向范文2
作者简介：陈喜（1978-），广东省潮州市人。大学本科学历。现为新疆维吾尔自治区乌鲁瓦提水利枢纽管理局工程师。研究方向为水库运行管理
在水利工程中，水库工程管理不可或缺，其关系着下游人民的生命以及财产安全，必须要做好水库工程的安全运行与维护。建国以来，我国出现过很多由于忽视水库工程管理而造成的溃坝现象，必须要引以为戒，避免类似现象的发生。我国水库工程比较多，管理起来有一定的难度，一定要借助信息化网络进行管理建设，这样才能确保水利工程深入化、持续性的发展。
1水库工程信息化构建
要实现水库的精细化管理，就必须借助先进信息技术，实现对供水安全、水资源的监控。
1.1信息采集系统构建
利用信息化技术构建水库工程信息化系统，主要就是利用其进行信息采集，主要作用是采集地下水、水质、图像、旱情、工情、水雨情、气象等等内容，采集手段主要是云台摄像、传感器采集等等。通过信息的采集可以对水库水质水量、泵站闸门运行、水雨情等情况进行监测，以确保工程能够安全运行。
1.1.1水情监控系统的构建
水情监控系统的构建主要作用是对防洪调度、洪水预报提供技术支持。水情监控系统具有应该由中心站、中继站、通讯链路、遥测站、雨量与水位传感器组成。
1.1.2视频监控系统的构建
构建视频监控系统的主要目的是针对水库整体情况进行检测、观察。构建视频监控系统应该利用无线传输和有线传输相结合的方式进行，对于地形复杂、安线较长的水库来说，一定要采用光纤的方式进行传输。
1.1.3供水计量系统的构建
构建供水计量系统的主要目的是对当前水库容量进行计算，观察水库蒸发量，以便做更好的管理。构建供水计量系统需要设置不同的计量点，然后利用GSM信息技术，将计量点的信息传输的中心站，从而便可以显示出不同时间段水库出入流量信息。
1.1.4水质监测系统的构建
构建水质监测系统的主要目的是对水质情况进行监测、分析，避免周围污染源的污染。系统构建的主要方式是采用水质监测系统仪表实施自动检测。
1.2高级应用系统的构建
构建高级应用系统的主要目的是为水土保持、水环境管理、水资源合理配置提供准确、科学的数据支持。
1.2.1水资源管理系统的构建
构建水资源管理系统的主要目的是支持水库政务管理等工作，为计划用水、节约用水、数量分配方案提供技术支持。以信息化网络为基础，水库办公管理全部实施信息化，做好各项工作的信息化备案。
1.2.2预报系统的构建
构建预报系统的主要目的是为防汛调度提供基础。预报系统应该由水质、水量以及洪水几个方面构成，将变量与水文参数作为系统内部的结构参数，利用气象雷达对降雨量、洪峰到达时间等等进行有效监控，从而实现预报系统的构建。
1.3重视科研，培养人才
1.3.1一定要提高对科研工作的重视程度
不断研发、研究新设备、新技术，将信息自动采集设备、洪水预报模型、GIS地理信息系统以及计算机相关技术相结合，以此来完善洪水预报系统的建设。当前存在的问题是，研发课题少、范围窄、科技含量低、超前性不足等问题，所以说提高对科研工作的重视当务之急。
1.3.2加强对人才的培训
当前基层的水文观测站工作人员，素质普遍偏低，对人员的培训非常少，即使培训也只是形式化，大多仅限于书本知识的培训，实用性不强，效果差。因此，一定要定期对工作人员进行培训，提高人员对信息化设备的使用能力，另外，要不断招聘、吸纳水库管理的人才，以改变、适应当今水利发展的新形势。
2信息化技术在水库工程管理中的具体应用
在水利工程中，水库工程管理不可或缺，安全运行、维修、工程养护是确保下游人民生命以及财产安全的关键。以信息化系统基础，对水库工程进行有效管理。
2.1做好环境、气象以及水文的实时监测
环境、气象以及水文是水库工程管理中的重点内容，做好相应的维护与安装，这样环境、气象以及水文的测报质量以及系统工程的稳定性才能得到保障。要想做好水库环境、气象以及水文的管理工作，就必须确保应用软件的通用性、系统维护的高效性、数据的可靠性、信息传输的时效性以及监测数据的准确性。
2.2加强对水库的综合治理
从目前我国大部分水库基本条件来看，整体的自然条件良好，通过长期的建设与发展，上游基本都有绿地或者森林的覆盖，植被良好，避免大大小小的洪水灾害无数，保障了下游人民的生命以及财产安全。随着我国经济的不断发展，上游城市的工业发展非常迅速，再加上流域内人口的不断增加，排污水对水库水质产生了严重的影响，此种现象在我国水库中非常普遍。因此，一定要加强水库的综合治理，将社会环境与工程措施综合起来进行治理，河流的运动与生成有一定的摆动范围，在治理过程中必须为其预留一定的行洪通道，这样才能确保其蓄洪功能。在综合治理的过程中，同样需要将信息化管理融入其中，通过信息化、现代化的监测手段，对水库的水质进行实时的监测，一旦发现水质出现变化，可以及时的进行处理，避免水污染的发生。
2.3加强洪水的预报
洪水预报是水库工程管理的重点内容，是水资源管理、防洪减灾工作的技术支撑。然而，要想加强洪水预报工作，就必须加强水库工程信息化建设，为提高水文预报精准度以及预见期的增长，应该加强、加快水资源预报中心与洪水预报系统的建设，加强对水利系统雷达资料的研究，利用雷达拼图，进行降水的反演，为有效应用分布式水文模型提供物质基础。
3总结
水库工程管理的主要目的是防止溃坝现象的发生，确保防洪工程安全，通过信息化的水库管可以有效提高了管理效率，促使整体运行更加稳定、安全。本文从水库工程信息化构建出发，再对信息化技术在水库工程管理中的具体运用进行研究探讨，希望对我国水库工程管理起到促进与借鉴的作用。
参考文献
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水文与水资源工程研究方向范文3
关键词：计算机；模拟技术；水资源；检测；应用
中图分类号：TP18
水资源的监测，其目的在于对水资源的水质以及水体进行监测，保证使用水以及库存水的水体安全。此外，在一些蓄水机构中，对于水位的监测等都是非常必要的。因此，做好水资源监测，不仅需要对其水质以及水体进行了解，同时需要针对水位等信息进行实时的监测，从而保证安全。在实际的水资源监测中，人工监测已经无法满足现代的需求。因此，引入计算机技术，作为水质监测中的主要技术。其中。计算机模拟技术是主流技术之一，在一定程度上实现了水体监测的主要工作，并为水资源监测实现了智能化与自动化。本文将重点分析计算机的模拟技术原理，并探讨其在水资源监测中的应用。
1 计算机模拟技术的原理分析
计算机技术发展最为快速，并且在各个行业中也有着自身的应用标准。对于其他行业的发展，计算机技术实现了主要的推进作用，从而帮助其他领域与行业实现现代化。在诸多的计算机技术中，计算机模拟技术属于计算机的高端技术，其中融合多项领域的技术进行有效结合，从而实现了对现实事物的模拟与仿真。本文中对于计算机模拟技术的应用，其在水资源的监测中也有比较突出的应用表现。那么，计算机模拟技术的技术原理是什么呢？
首先，计算机模拟技术属于结合性技术，也就是并非是单方面的计算机技术。计算机模拟技术中，需要外接设备，对于外接事物或者需要研究的对象进行有效地输入。外接设备一般都采用摄像设备，并且能够拥有与计算机进行无缝对接的接口，从而保证将外界事物进行有效输入。输入设备输入后，需要进行格式转换。由于计算机能够识别的是机器语言，因此需要将图像数据进行转化，其中包括机器数据语言等。转换以后，通过计算机的模拟软件，实现模拟的功能。此外，如果需要进行相应的预警或者是信号输出，还要进行相应的信号发射应用开发，从而实现完善的模拟监测预警系统。
其次，计算机模拟技术的核心在于现实模拟。模拟技术在生产领域以及设计领域中应用的最为广泛，其中包括如何进行水下监测以及现实还原等。模拟技术通常会依托于点距原理，其中将现实事物进行像素分解，如果采用制图模式，可以通过对不同点距的数据进行修改，从而实现模拟的效果，实际上，计算机模拟技术并非只是通过输入设备，将图像或者是视频进行相应的输入，而是将这些原始数据输入以后，通过模拟软件，对点距的数据进行修改，从而模拟当外界条件发生变化以后出现的现象和结果做的预测的作用。
最后，计算机模拟技术是基于计算机软件应用的技术之一，其可扩展性比较强。实际上，目前纯粹的计算机技术是不存在的。一般目前的软件应用开发，都会基于多项应用，从而采用多领域技术进行结合开发，从而实现某一特定功能。因此，在进行计算机模拟技术的原理分析的过程中，仅仅从计算机语言的角度分析是远远不够的。计算机模拟技术一般采用面向对象程序设计语言进行编译，然后需要数据分析应用功能和信息请求等不同的功能。这些功能的结合，实现计算机模拟技术的核心部分。通过这些组合部分的技术原理分析，从而实现完善的计算机模拟技术的逻辑架构。
2 水资源监测中计算机模拟技术的应用
通过对计算机模拟技术的分析，了解计算机模拟技术的原理与应用领域。而在水资源监测的应用中，采用了一整套的监测系统，包括对水资源水体和水质的质量监督，数据标准与预警信号的设计等。因此，作为基于计算机模拟技术的水资源监测系统的开发与应用十分重要。以下将对水资源监测系统中的计算机模拟技术应用进行分析。
2.1 水资源监测中对于检测系统的计算机模拟技术应用；对于水资源的监测，其主要的目的在于如何实现对水资源的水质以及水体进行检测，其中包括水质成分和水质污染状况。目前，由于人类发展迅速，造成用水量巨大，导致了非常多的水资源短缺。因此，很多自然流水成为了目前主要的生活用水。生活用水的质量需要予以严格把关，并且需要进行实时的监测。因此，需要采用自动换远程监测系统，才能够保证能够时刻了解生活用水的使用源头。因此，计算机模拟技术开始应用于水质监测中，并且实现了较为不错的效果。其中，将计算机模拟技术应用到水资源的监测中，其中主要是利用计算机模拟技术的数据预测与模拟仿真。在水资源监测的过程中，针对不同水质以及水体的监测内容是有区别的。为了能够更好的对水资源的检测效果进行第一时间的反馈，并且在预测的意外问题内的监测结果评估。可以通过计算机模拟技术，将预测数据进行模拟输入，通过模拟仿真软件进行结果预测。这样的方式可以再很大程度上完善监测系统的完善性。并且，可以最大限度的降低成本，无需真正进行实物监测，而通过模拟软件即可以实现。
2.2 水资源的水位测量与计算机模拟技术应用分析；水位测量一般是水库以及储水设备中常用到的设备，水位测量是一种预警系统，通过对水位的测定，从而对自然水资源的一种保护。计算机模拟技术在水位监测中，可以做到正常的预警功能。其中，对于水位预测而言，计算机模拟技术的测试阶段非常重要。需要进行前期的数据统计，将近几年的水位数据进行研究分析，从而进行统计分析。计算机模拟技术可以通过模拟软件的输入数据端，将这些数据进行真实预测，从而得到一定的具有实际意义的结果。从这些水位测量结果中，可以通过年度的降水量以及需水量和用水量等三个因素，来对水资源储水设备中的水位测量进行科学计算，从而保证计算机模拟技术应用的实际效用。
2.3 水资源水体预警与计算机模拟技术的应用解析；对于水体与水质的监测而言，是水资源检测中最为重要的内容，也是计算机模拟技术应用最为实用的内容。水质的监测需要结合化学方法，通过计算机模拟软件的仿真，将所谓的化学软件对计算机中的水质数据进行监测，从而做到预警的目的。此外，针对计算机模拟技术进行的水体监测，主要是模拟水体中的主要物质，水质中包含的矿物质以及一些其他物质，是鉴定水资源的重要标准之一。为了能够得到精确的数据，通过计算机模拟技术进行测试，是非常有必要的。
3 结语
节能环保是未来发展的主流方向，也逐步受到了人们的重视。环境资源是人类必须重视的话题，水资源的水体与水质安全，是关系人类生存与发展的根本因素。水资源的监测工作是必要的，而且是必须引起重视的。随着科技的发展，越来越多的技术开始应用到水资源的监测工作中，其中以计算机模拟技术作为水资源监测的基础技术标准。计算机模拟技术的应用，在水资源的监测应用中，采用了三维立体的模拟技术，将监测过程进行前期模拟，从而发现水资源监测中容易出现的问题，并且将模拟的结果进行理论分析，从而对水资源的水体水质有基本的认识，保证了水资源的良好状况。
参考文献：
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水文与水资源工程研究方向范文4
关键词：南山水泥厂；供水改造工程；勘探方案
中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0124-03
一、概况
新疆石河子市南山水泥厂位于天山北麓中段的石场镇所处的山间洼地内，多年来居民生活用水一直没有保证。在建厂初期，该厂生产及生活用水均引用区内唯一的水系――水沟地表来水，随着生产规模的扩大和人口的增加，用水量猛增，但地表来水量年际变化不大，从而使供需矛盾日益突出。从1963年开始，该厂即着手进行水沟引水管道的铺设，截至1995年，经过几次扩建延续，引水管道已延伸至水沟上游东大塘一带，铺设长度近10km。同时在厂区所处的洼地内尝试进行地下水的开发利用，用于生活及补充生产用水，但区内地下水水质普遍较差，水量也较小，居民生活用水仍处于极度困难状态。为保证居民生活用水，最经济、有效的措施则是寻求合适地段，进行适合生活饮用的地下水的开采。
由于研究区处于山间洼地内，四周均为中低山丘陵区，地下水埋藏与赋存条件复杂，而在以往的研究过程中，多有凿井失败的先例，同时该区未进行过系统的水文地质勘探资料，对含水层岩性、结构认识不足，在该区是否能提取适合饮用的地下水是该项目建设的主要问题之一。而本次研究之后所提出的布井方案及单井设计，在随后的项目实施中则得到了有效、准确的验证，从根本上解决了该厂存在几十年的生活用水难的问题，在此有必要对本次研究做一总结。
二、主要勘探方案及勘探结果
厂区及生活区主要本次勘探首先收集了研究区已有机井的地层资料，并在现状可运行的机井中进行了抽水试验。同时采用视电阻率测深、面波及折射波等综合物探手段，以剖面控制为主，平面控制为辅的原则（如图1所示），对其水文地质条件进行研究。
勘探结果为：研究区上部为第四系松散覆盖层，下部则为侏罗纪基岩。第四系覆盖层为全新统及上更新统地层，岩性以含土卵砾石、砂砾石及块石为主，但含土量较高。厚度普遍较薄，在0m～70m之间，随地形与下伏基岩起伏而变化较大，但总体呈西部薄东部厚的态势，西侧水沟沟口北侧一带覆盖层也相对较厚。总体富水性与水质均较差，就富水性而言东部好于西部，就水质而言西部好于东部，南北方向则变化不大。现状区内使用的西部的J1机井及东部的J3机井出水量分别为12.8m3/h与51.4m3/h，水质矿化度分别为0.82g/l与1.62g/l，硫酸盐含量均超标，其中J3矿化度、总硬度、硝酸盐及砷也都超出了生活饮用水的限量值。
从电测深结果来看，研究区的的中部及北、西、南部为低阻分布区，ρs值一般小于40Ω・m，为基岩浅埋区，其它地区视电阻率值较高，一般大于60Ω・m，在中学北部、基建队、副业连等区域甚至大于130Ω・m，说明这些地带基岩埋藏较深，第四纪松散覆盖层较厚，具备较好的储水条件。
三、水文地质条件
（一）地下水的赋存规律
通过物探平面及剖面成果的分析来看，在中学北部的运动场、副业连、基建队等区域，地层电阻率最高，最大可达150Ω・m，说明这些地带的地层颗粒最粗，且厚度大，具备较好的储水条件，可望获得较大的出水量，但据现有机井水质分析资料来看，地下水矿化度大于1g/l，水质较差。
在研究区西部水沟沟口至养路段一带，地层电阻率也相对较高，最大在90Ω・m左右，说明地层颗粒也相对较粗，并具有较大的厚度，亦具备一定的储水条件，但从其电阻率较下游低的特征分析来看，该地段砂砾石含土量较高，并具有弱胶结性，故其出水量可能偏小。
（二）含水层特征及富水性
区内沉积地层为：浅表层为厚约1m～2m的粉土，其下为砂砾石、卵石及块石，含土量高。该层厚度变化较大，受地形和底部基岩起伏控制，但总体由西向东渐厚，西部现代河床可见有基岩出露，向东至医院一带厚度可达70m。南北方向变化也较大，从视电阻率平面图可以看出，在学校以西，在工作区中部有一东西向发育的背脊状基岩凸起体，其南北两侧第四系覆盖层相对较大，在学校十字路以西300m处，厚度可达60m，如前所述该处推测有水沟古沟床发育，再向四周则逐渐变薄，基岩直接出露。
据前人资料，本区基岩裂隙水十分贫乏，就研究区生产及生活用水而言，基岩裂隙水不予考虑。区内第四纪松散堆积层中赋存的孔隙潜水，其水位埋深在水沟沟口J1机井实测为19m，向东至八连机井，水位埋深28.99m，再向东由于地势的渐低及东部基岩山体的阻挡，水位埋深渐小，在医院一带，水位埋深为25m左右，至最东端沙湾煤矿机井，水位埋深为18.75m。从富水程度而言，整个工作区由于含水层含土量高，富水性较差，但东部明显好于西部。表1列出了本次进行的两组抽水试验资料。
（三）地下水的补给、径流与排泄
研究区孔隙潜水获取基岩裂隙水的补给是极其微小的，而区内由于地形坡降很大，汇水面积不大，故大气降水入渗补给孔隙潜水的量也不大。本区孔隙潜水主要靠水沟汇流的冰雪消融水和雨水沿河道渗漏后，在研究区西部水沟沟口以潜流形式侧向补给。地下水流向大致自西向东，地下水排泄除区内少量人工开采外，均通过谷地东北角沟谷（水沟）以侧向流出的方式排向下游。
四、宜井区的选择及机井布置
宜井区的确定遵循以下原则：
1．机井应布置在地下水补给条件及开采条件最优的地区，即地下水埋藏较浅、水量较丰富、水质较优、易于开采地段。
2．机井位置应设置在地形较高的地方，以便于利用自压进行管道输水。
3．工程建成运行后，对环境的不利影响较小的原则。
依据以上原则，结合前述水文地质条件论述，确定两处宜井区。一为学校十字路口以北300m，即操场一带，该处第四系覆盖层厚，含水层岩性以含土砂砾石为主，静水位埋深在25m左右，含水层厚度可达40m，水量较丰富，但水质较差，同时所处地势偏低。二为石场河谷谷地西缘水沟沟口北岸菜地一带，该处第四系覆盖层也较厚，含水层岩性以砂砾石为主，含泥量高，静水位埋深约20m，含水层厚度在35m左右，该处水质较好，所处位置地势也较高，但据在邻近J1机井进行的抽水试验，出水量偏小。
鉴于本次工作是以解决水泥厂生活用水为目的，应在水质保证的基础上再考虑水量，故推荐上述第二处宜井区，即在水沟沟口布设机井。井数1眼，井深设计为60m，井径426mm，单井出水量为25m3/h，按该厂350m3/d的需水量进行开采，年开采量为12.78×104m3/a。
五、地下水资源量概算
研究区地下水的补给源主要为水沟的潜流补给，因此可用水沟的潜流量近似替代本区地下水资源量。
河床潜流量是指，当河床有松散沉积物发育时，其河床冲积层内地下水的径流量。采用达西公式计算。
Q潜流 = K・I・A・t
式中：
K：计算断面含水层平均渗透系数(m/d)；
I：地下水力坡度；
A：河谷含水层断面面积（m2）；
t：计算时期（d），t=365d。
由在沟口进行的物探电测深工作分析，在水沟沟口黄土层下伏地层岩性为含土砂卵砾石，其渗透系数（K）可参照在沟口下游约200m处J1机井中进行的抽水试验确定；水力坡度近似取沟谷纵坡坡度；河谷含水层断面面积则从物探电性剖面图上量取确定。由此计算出水沟沟口断面处河谷潜流量计算结果为22×104m3/a。
六、提水量保证分析
水沟地表径流无实测资料，其水源由两部分组成，其一为其本身径流，据石河子市水文水资源局类比资料约250×104m3/a；其二为灌溉期时151团从邻近达子庙水系调水量约536.11×104m3/a，该水量于东大塘一带与水沟水系汇流，汇流后一部分在水泥厂取水口通过长近10km管道或暗渠向水泥厂供水，另一部分则沿沟床下泄，在水沟沟口上游近1.5km处，151团引部分水用于该团部分连队灌溉，余水则继续沿自然沟床排向下游。由于农业灌溉的季节性，同时鉴于冬季渠道过水的安全考虑，达子庙水系在冬季并无水量汇入水沟，由此在冬季时水沟水在通过上游取水口引水后，在沟口已基本无明流。也就是说在冬季沟口的潜流量的大小其实决定于取水口处的潜流量大小，以及取水口至沟口近10km长的沟段两侧基岩裂隙水及泉水的汇流量的大小。
在水沟水泥厂取水口一带，石河子地区勘测设计队曾于1975年7月进行过物探电测工作，根据该资料，可计算出水沟取水口处日潜流量为825m3/d，加上从取水口至沟口沿途基岩裂隙水及泉水汇入，即使是冬季，在沟口其潜流量即或是较上游有所削减，但对于水泥厂要求350m3/d的需水量仍将是满足的，因此提水量可以得到保证。
七、结论
通过对研究区水文地条件的分析，得出如下结论：
1．研究区含水介质以卵砾石、砂砾石为主，但含土量普遍较高。富水性与水质总体较差，就富水性而言，东部优于西部；就水质而言，西部好于东部。地下水主要受水沟潜流补给，在河谷谷地东缘的东北角通过水沟沟谷侧向径流排泄。
2．通过水文地质研究工作，确定河谷谷地西缘水沟沟口北侧菜地附近为人饮工程初选井位。布设机井1眼，井深设计为60m，井径426mm，单井出水量为25m3/h。
3．通过对水沟沟口进行潜流计算及取水保证分析，水沟沟口潜流量22×104m3/a，日潜流量大于600m3/d，可满足350 m3/d生活供水要求。
参考文献
[1]马仲民，王东．石河子市南山水泥厂供水改造工程水文地质勘察报告[R]．新疆兵团勘测规划设计研究院地质勘察分院，2007．
水文与水资源工程研究方向范文5
【关键词】径流量；韩江；潮安站；周期；洪水频率
一、流域概况
韩江流域位于粤东、闽西南地区，地理位置在东经115°13′～117°09′，北纬23°17′～26°05′，是广东省仅次于珠江流域的第二大流域。该流域包括广东、福建和江西3省，干流全长470km（自河源至东溪口），落差920m，平均坡度为0.4‰，流域面积为30112km2。梅江是韩江的主流，发源于广东省紫金县的七星岽，在三河坝与汀江汇合后，经潮州市进入韩江三角洲，分北、东、西溪出南海。
潮安水文站是国家重点基本水文站，其控制流域面积29077km2，占总流域面积的96.6%，是韩江流域的总出口控制站。本文基于1951-2010年潮安站径流资料分析了韩江径流的年内年际变化，并对洪水频率进行了计算分析，可以为该流域水资源的发展与合理利用提供一定的参考。
二、径流年内变化
潮安站多年平均径流量为248.9亿m3，其中平均径流量最大出现在6月，最小为1月。该站径流量年内分配不均，呈单峰性变化曲线，汛期（4-10月）径流量占全年总径流量的79.7%，非汛期径流量占20.3%，主要是由于台风在这几个月频繁登陆，带来台风雨，从而对韩江径流产生一定的影响。
三、径流年际变化
3.1年际丰枯分析
为探讨年径流量丰枯变化的规律，本文采用P-Ⅲ分布对潮安站年径流量进行拟合。设大于25%对应的频率值为丰水年，小于75%对应的频率值为枯水年。计算得出丰水年、平水年以及枯水年的流量临界值为296.4m3/s和194.0m3/s。年径流丰、中、枯分类见图1。
由图中可以看出，1951～2010年间潮安站水量处于枯水年和丰水年的年份基本持平。1951～1956年没有出现平水年；1972～1998年，除了1977和1991年为枯水年之外，其它均为丰水年和平水年；而在1956～1972年和1998～2010年两个时间段出现枯水年和平水年的年份较多。
3.2年代年际变化
韩江潮安站最大年径流量477.6亿m3，最小为112亿m3。从表2的数据中可以看出，韩江在60年代和进入21世纪之后两个年代径流量较少，80至90年代径流量相对较多，50和70年代与多年平均径流量相差不大。
为了进一步揭示韩江年径流量阶段性变化，图2绘制了径流量的累积距平曲线。由图可知，潮安站60年实测年径流量的累积距平波动性较大。其中，1953～1958年曲线持续下降，1958～1961年曲线持续上升，说明在50年代前后期水量变化幅度较大，丰枯变化剧烈；1961～1972年间曲线趋势下降，说明在60年代韩江干流处于枯水时段；1972～2001年整体呈波动上升阶段，说明进入70年代之后的30年韩江水量整体处于上涨趋势；而进入21世纪之后，曲线在2004-2007年间出现短暂上升趋势，但整体波动下降，水量出现减少态势。
3.3年际变化的趋势性
Mann-Kendall检验法是由Mann（1945）最先提出的一种用于检测时间序列变化趋势的方法，该检验不要求样本服从一定的分布且计算比较简单，是WMO推荐并已广泛使用的一种非参数统计检验方法。
潮安站年径流量趋势检验统计值ZMK=0.351，这里取置信水平a=0.05进行显著性检验，临界值U0.05=±1.96，检验统计值小于临界值，即潮安站60年径流量呈不显著增加趋势。
3.4年际变化的周期性
本文运用Morlet复小波变换对潮安站年径流量进行小波分析，分析其变化周期特征。通过以时间因子为横坐标，尺度因子为纵坐标绘制二维等值线图可以分析序列的多时间尺度变化特征。小波方差为时域上关于尺度因子的所有小波系数的平方积分，可以判别出序列变化的显著周期。
鉴于月径流数据序列含有1a左右显著的周期变化，掩盖了更大尺度的周期变化特征，本文选用小波滤波的方法对原数据序列进行低通滤波，去掉1a左右的周期影响，然后再对其进行标准化。选用Morlet复小波对上述预处理后的年径流序列进行小波变换，得到潮安年径流量的小波功率图。图中等值线表示不同大小的小波谱密度值，粗等值线围成的部分为通过红噪音谱95%置信水平的区域，V型曲线包围之外的为“影响锥”。V型曲线之外的部分受数据边界的影响较大，可信度不大。
由图可知，韩江潮安站年径流量存在2.1、8.3、11.7和39.3年周期变化。由于39.3年周期在影响锥外侧，可信度不大，所以潮安站年径流量存在2年、8年和11年左右的周期变化。其中2年周期为显著周期，超过了置信水平为95%红噪音理论谱曲线值。2年和8年周期与厄尔尼诺现象有关，而11年周期与太阳黑子活动周期一致。
四、洪峰频率分析
洪水是人类面临的主要自然灾害之一，具有突发性和破坏性强等特点，会给人类带来严重的经济损失。在一年的观测资料中选用最大的一次洪水作为样本分析即为洪水频率分析。本文运用P-Ⅲ频率曲线对潮安站洪峰流量进行频率计算，频率分析曲线见图4，频率重现期值计算见表3。
韩江流域洪水主要由暴雨产生，韩江洪水来时较早，结束时间较迟，一般从4月下旬开始，到10月中旬结束。韩江下游区属于大范围暴雨洪水，为肥胖型洪水，涨落缓慢且历时较长，如1960年6月，潮安站实测最大洪峰流量为13300m3/s，15天洪量达63.1亿m3，持续时间近半个月。
五、结论
（1）韩江潮安站年径流量年内分配不均，主要集中在汛期，约占总径流量的80%；径流量变化具有一定阶段性，在60年代和21世纪两个时间段水量偏枯，而在70-90年代水量相对较多；年径流量整体呈现不显著增加趋势。
（2）韩江潮安站年径流量存在2年、8年和11年左右的周期变化，这与厄尔尼诺现象和太阳黑子运动周期相关。
（3）韩江流域洪水主要为暴雨洪水，洪水设计频率值的计算可以为该区域水利建设以及防洪提供一定的依据。
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作者简介
赵兰（1987- ）女，汉族，山东泰安人，硕士生，主要研究方向：水文与水资源分析。
Analysis on the Runoff Characteristics of Chaoan Station in Hanjiang River Basin
Zhao Lan
水文与水资源工程研究方向范文6
关键词：多沙河流；悬移质输沙率；测验方式；泥沙含量
中图分类号：TV132.2文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-02-0207-1
针对当前同步测流方式所存在的诸多缺陷，笔者现提出一种新型的悬移质输沙率测验方法。这种悬移质输沙率测量方法以部分流量加权定理为依据，直接在测点含沙量数据支持下经由流速权重系数与流量权重系数得出流域断面内平均含沙量检测值，大大降低了同时测流测验方式下的监测难度系数。在水文水质正常情况下，这种悬移质输沙率测验方式不仅能够大幅度缩短测验所需时间与工作强度，并使得该次测验结果具有典型代表性。可以说，这种悬移质输沙率测验方式为泥沙巡测乃至整个水文体制的创新性改革打下了坚实基础。笔者现从这种悬移质输沙率测验方式的基本工作原理分析以及其在多沙河流中权重系数的确定方式分析这两个方面入手，结合实践工作经验，谈一谈自己的看法与体会。
1 悬移质输沙率测验方式的基本原理分析
就我国而言，河流悬移质泥沙测验相关规范性文件中明确指出：在采用不同的悬移质输沙率测验方法进行河流某一流域断面平均含沙量的过程中，悬移质输沙率测验方式的利用必须始终符合流量加权相关原理与测验数据精度的基本要求。规范制定这一基本要求的原因主要可以归纳为以下两个方面：第一，时段输沙量的测验目的要求输沙率的测验方法需要与流域断面平均含沙量的基本测验原理相吻合；第二，大量的实践研究结果表明，要想在悬移质输沙率测验过程中正确处理回水区泥沙与流域断面似水之间的管理，并得出与断面输沙率相对应的断面平均含沙量就势必要选取向量加权法作为整个悬移质输沙率测验方法中的基本运算方式。
根据规范中所规定的部分流量加权原理，我们可以根据既定的流域断面平均含沙量以及断面平均颗粒级配的计算公式推导出这样一种关系――悬移质断面平均含沙量与测点流速权重、部分流量权重系数以及该测点含沙量取值之间始终呈函数关系，并且这种函数关系还同样适用于水域断面平均小于某粒径沙重百分数与测点流速与流量权重系数之间的关系概括。这也正是我们通过测验数据获取悬移质断面平均含沙量以及输沙率的基本原理。
2 权重系数的确定方式分析
一般来说，在整个悬移质输沙率的测验过程中，所涉及到的权重系数主要可以分为部分流量权重系数与测点位置的流速权重系数这两种。笔者现从这两个方面入手，简要说明悬移质输沙率测验中权重系数的确定方式。
2.1 部分流量权重系数的确定方式分析
在水文水质正常运行作用下，水文测站流域内的水流流态与测验断面的形状都会对部分流量权重系数的取值产生影响，其中尤以断面的形态影响深刻。部分流量权重系数的确定能够复制断面平均含沙量的运算工作，并建立起相应的函数关系去限度，作为部分流量权重系数的借用方案，为测验后期数据误差的修订提供帮助。针对多沙河流输沙率测验工作来说，受其水文观测站点流域内冲淤变化大、断层结构比较稳定等特点影响，相关工作人员应当着重考虑平均累计面积百分数与累积流量百分数之间的曲线关系，以此确保悬移质输沙率所获取的平均含沙量取值精确、稳定。
2.2 测点位置流速权重系数的确定方式分析
我们知道测点位置流速权重系数的取值精度将直接关系到断面垂线方向平均颗粒级配与平均含沙量的取值精度，是整个悬移质输沙率测验工作中的核心与关心。一般来说，这一指标的取值取决于水文检测站垂直线方向水流流速的分析规律，并与每一测点部分的流量权重系数密切相关。在但技术条件支持下，有关测点位置流速权重系数的确定方式可以分为理论公式法与经验相关法两种，多沙河流水文监测站需要根据自身是否具备精测法下流量资料这一指标来合理选择流速权重系数的计算技术。
2.2.1 理论公式法 这种流速权重系数的确定方式主要适用于那部分缺乏精测法下流量资料数据的多沙河流水文检测。相关工作人员需要对同一水文流域内邻近水文监测站所提供的水文垂线方向流速分析规律推断出本监测站垂直方向的水体流速规律，在此基础之上确定垂线方向的流速分布规律，进而获取权重系数。
2.2.2 经验相关法 一般来说，这种流速权重的确定方式多适用于具备充分精测法下流量数据的多沙河流水文监测。相关工作人员仅需要依据本监测站所提供的实测数据对该流域内垂线方向的流速分布规律进行对照，进而就能够得到真实可靠的流速权重系数。这种简略的计算方式所确定的流速权重系数与理论公式法下所取得的流速权重系数是基本一致的。
3 结束语
本文所介绍的这种新型悬移质输沙率测验方式的应用核心在于测点位置的选择与权重系数的确定。多沙河流在水文监测中应用加重测验技术不仅能够节约大量的测验消耗，所获取的数据误差也符合相关规范标准要求，值得大范围的推广与应用。
参考文献
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