2006年, 第23卷, 第2期　
刊出日期：2006-04-01

  

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水力学
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  滑坡涌浪垂面二维数值模拟

  任坤杰, 金峰, 徐勤勤

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 1-4.

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  根据可压缩流连续方程和Navier-Stokes方程，推导出滑坡涌浪的控制方程，并建立了垂面二维滑坡涌浪数学模型。采用非规则贴体网格有限体积法和显示MacCormack法步进求解方程，并且利用新滩滑坡的相关资料进行了验证。结果表明，模型的计算值与原型观测值吻合较好。
江湖泥沙与治理
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  下荆江河道演变对天鹅洲自然保护区的影响及对策研究

  殷瑞兰

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 5-8.

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  介绍了石首下荆江故道天鹅洲2个国家级自然保护区简况；论述了下荆江典型蜿蜒性河道的特性，因复杂的江湖关系，使该河段河道演变更为复杂。20世纪50年代后实施了一系列河势控制、护岸工程，制约了河道横向摆动，但目前石首一带仍处于剧烈变化中；一维数学模型计算成果表明，三峡枢纽运行后下荆江特别是保护区所处的石首至监利河段的冲刷量、冲刷深度及水位下降，均居长江中下游河段之冠，河道可能会发生剧烈演变；分析了三峡运行后下荆江河道演变对故道保护区的影响，即清水下泄冲刷使河道甚不稳定而影响保护区安全以及水位降低减少故道水体交换几率等不利影响。提出了加强研究、观察，采用工程措施增加故道水体交换以及严禁有毒污水排入故道等对策措施。
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  支流水沙作用下干流床面冲淤特征试验研究

  刘同宦, 王协康, 郭炜, 刘兴年, 王宪业

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 9-12.

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  通过一系列的水槽试验，研究了交汇角为30°时不同水沙条件下干流床面冲淤特性，获得了在支流有无来水、来沙时不同主支汇流比下的干流床面冲淤二维等值线图，初步揭示了干流床面冲淤随主支流量比及支流是否来沙的变化特性。研究成果对了解交汇区的冲淤变化及河床演变具有积极的作用。
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  基于DEM模型的河道槽蓄量计算方法与结果可视化

  张夏林, 翁正平, 田宜平

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 13-16.

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  常用的两种河道槽蓄量计算方法，存在有效计算参数较少，计算粗略及结果不能可视化的缺点。基于DEM模型的河道槽蓄量计算方法，是在矢量化河道地形图上提取带高程信息的图形要素生成河道的数字高程模型，给定计算边界，然 后依据DEM原理计算河道槽蓄量的新方法。该方法不仅可以提高计算结果精度，而且结果可 以实现三维可视化，能确定槽蓄量分布状况，有利于防洪抗险的决策。 
水资源与环境
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  水文周期迭加预报模型的改进及应用

  李崇浩, 纪昌明, 陈森林, 缪益平

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 17-20.

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  周期迭加预报是中长期水文预报的一种实用模型。针对该模型中用方差分析方法无法处理而舍弃的最终残余系列，提出了最终余波概念及相应的分析方法，实现了对最终余波的信息挖掘利用。应用结果表明，改进后的模型更好地利用了径流系列的信息，提高了预报的精度。
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  城市化过程中的水环境问题研究综述

  丁文峰, 张平仓, 陈杰

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 21-24.

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  城市化的快速发展对城市区域水环境产生了重要影响。为此，从城市化过程中的地表水文过程变化、城市化与地表水环境、城市化与城市水资源等方面论述了目前国内外的研究现状，并分析了目前研究中存在的不足，提出了城市水资源可持续利用对策。
信息技术应用
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  MAPGIS数据向Oracle Spatial空间数据的转换

  董钧祥, 宋丽

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 25-27.

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  基于Oracle Spatial的空间数据管理方式逐渐被大多数GIS软件所认同，但还没有出现提供MAPGIS格式的数据向Oracle Spatial空间数据格式转换的第三方工具。针对这一问题，分析了MAPGIS数据和Oracle Spatial数据库各自的结构特征，在此基础上实现了MAPGIS数据向Oracle Spatial空间数据的转换。
工程安全与灾害防治
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  基于非线性动力学的滑坡位移预测

  陈卫兵, 李端有

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 28-30.

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  利用非线性动力学的宏观研究方法对清江库岸茅坪滑坡的位移时间序列进行了分析，发现滑坡系统在演变过程中存在混沌。在此基础上，介绍了一种混沌的平均零阶局域预测法，对滑坡位移进行了预测计算，第1个月的相对误差仅为 0.66%，并且前3个月的相对误差都控制在5%以内，初步计算结果令人满意。
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  遗传门限自回归模型的改进及其应用

  金光球, 汪莲, 王宗志, 徐金, 曹明宏

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 31-34.

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  针对门限自回归模型在实际应用过程中预测效果差于拟合效果的情况，对门限自回归模型作了改进，即：在对时序x(i)拟合和预测时，AR式靠近i半个周期的观测值用门限自回归模型的拟合和预测的计算值代替；为了清晰直观地确定出延迟步数及门限区间AR模型的阶数，提出了通过绘制自相关系数图来确定。实例表明，该改进方法提高了遗传门限自回归模型的稳定性和实用性，模型在大坝安全位移监测预报中得到了成功的应用。
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  水布垭工程河床覆盖层沉降的灰色预测模型

  闫生存, 胡颖, 常晓林

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 35-37.

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  为了解水布垭河床覆盖层经强夯处理后的沉降变形 及处理效果，通过建立G(1,1)灰色预测模型，编写计算程序，分析其沉降变形规律和沉 降机理，对河床保留覆盖层的沉降进行预测分析。结果表明，G(1,1)灰色模型比较适合 短序列观测资料的分析和预测，预测精度较高；同时也说明水布垭河床覆盖层经强夯处理后 效果较好，处理方案可行且经济合理。
岩土工程
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  砂砾石与沥青混凝土接触面力学特性试验研究

  张治军, 饶锡保, 龚壁卫, 丁红顺

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 38-41.

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  针对砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面进行了力学特性试验研究。试验结果表明：接触面的抗剪强度与法向应力基本成线性关系；接触面的切向应力应变关系未出现明显的应变软化；接触面剪应力与相对剪切位移呈现出较好的双曲线关系，随着接触面上法向应力的增大，达到峰值强度所需的剪切位移也增大，所形成双曲线的初始段的斜率也增大。将试验所得参数值代入Clough-Duncan非线性弹塑性模型进行拟合，结果表明平均级配和上包线级配砂砾石的剪切应力与剪切位移的试验曲线与拟合曲线的形式整体趋势基本吻合，说明砂砾石过渡料与沥青混凝土所形成的接触面可以用该非线性模型进行模拟。  
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  基于模拟退火神经网络模型的岩质边坡稳定性评价方法

  宋志宇, 李俊杰

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 42-45.

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  针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小的缺点，将具有全局搜索能力的模拟退火（SA）算法引入到神经网络的权值优化中。并且在SA算法中引入状态接受过程和退火过程的自适应措施，增加了对当前状态最优解的"记忆能力"，避免了当前最优解的遗失，提高了算法的搜索效率。通过对XOR问题求解的比较，显示出SABP算法具有全局收敛且精度高的优越特性。最后基于实际工程的边坡数据建立了一个SABP算法模型，成功解决了具有高度非线性特点的边坡稳定性评价问题。
水工结构与材料
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  移动荷载识别的一种快速算法

  朱军华, 余岭, 陈敏中, Chan T.H.T.

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 46-49.

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  基于移动荷载识别理论并根据移动常力轴载特点，提出了一种用于准确识别移动常力轴载的快速算法。两轴12种组合工况和多轴10种组合工况的荷载识别仿真计算结果表明：该快速方法的计算量不足时域法的1/2，识别精度很高且基本不受噪声影响，尤其对于多轴荷载识别，该快速算法效率更高，这对于桥梁移动荷载的在线识别十分有利。
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  水工弧形闸门半主动减振控制

  杨世浩, 郑明燕, 瞿伟廉

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 50-52.

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  水力学边界条件优化和结构优化是降低水工弧形闸门流激振动的重要措施，但这些措施对流激振动的削弱仍然有限，且不能应用于已建成闸门的减振。采用结构控制的方法是解决流激振动问题的进一步措施，且对已建成闸门的减振有重要意义。针对某大型水利枢纽导流底孔弧形闸门，在闸门上布置若干MR阻尼器，采用半主动控制来减小振动。计算结果表明采用半主动控制能有效地抑制弧形闸门流激振动反应。
科技简报
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  边切槽圆盘试样的岩石动态断裂韧度实验

  李战鲁, 王启智, 李伟

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 54-57.

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  提出用边切槽圆盘试样测量岩石动态断裂韧度的实验方法。在分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar-SHPB)的入射杆杆端附加劈尖及其基座，实现对试样施加高速率的劈裂载荷；将劈裂载荷时间历程及裂纹扩展时间输入有限元法计算模型得到动态应力强度因子时间历程；3个应变片粘贴在试样的切槽前端韧带上，测定裂纹扩展起始时间和扩展过程；结合动态应力强度因子历程和裂纹扩展时间，获得试样的起裂动态断裂韧度值。对大理岩实验的结果表明，边切槽圆盘试样能得到理想的劈裂加载；当加载速率为2.88×104 MPa·m1/2·s-1时，所测大理岩的动 态断裂韧度为5.15 MPa·m1/2，大理岩的断裂韧度在高加载速率下明显地提高。
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  土工织物梯度比试验研究的新进展

  佘巍, 陈轮, 王钊

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 58-60.

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  用梯度比试验来判别土工织物的淤堵性能时，由于试验对土工织物的实际工作条件作了很大简化，并且其试验结果（梯度比值GR）对土体和土工织物在水流作用下的变化不太敏感，因而判断结果并不理想。为了使梯度比试验在判别土工织物淤堵时更加有效, 研究人员对梯度比公式进行了修正，并在试验中加入了织物的受拉、反滤系统的受压、往复水流、动荷载、砂砾层对渗流的阻碍这些外在因素，同时阐述了这些因素作用下土工织物的防淤堵机理。
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  边墙设计中水流冲击波水力特性问题的探讨

  谢波, 金峰, 王才欢, 石教豪

  长江科学院院报. 2006, 23(2): 61-64.

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  水工建筑物的进、出口设计要涉及到边墙的设计，随着坝高不断加高，水流流速越来越大，《水工建筑物》的经验公式已不能满足人们的要求。从水流冲击波的生成机理出发，研究了侧边墙的水流特性，从理论上分析了泄槽水流特性与侧边水流特性关系，从而研究出更适合水流流态的边墙偏转角度，并给出了不同边墙偏转角的水力计算公式。