长江科学院院报

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郭建威, 黄薇

长江科学院院报. 2008, 25(4): 1-4.

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介绍了健康长江的概念，概括了国内外河流健康评价的研究进展。在此基础上根据长江流域实际情况，确定健康长江评价方法，给出指标赋值标准，将模糊评价和层次分析法结合，建立指标层次结构模型，构造判断矩阵，计算权重并进行一致性检验，对健康长江评价指标确定权重，探索性地对长江健康状况进行评价。评价结果表明生态环境状况已成为影响长江健康的主要因素。

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旋流阻塞复合式泄洪洞的水力特性（2）

牛争鸣, 安丰勇, 余挺, 周永, 付波

长江科学院院报. 2008, 25(4): 5-8.

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通过模型试验对旋流阻塞复合式泄洪洞的压力、旋流角和空腔直径等水力特性进行了研究。设置阻塞后，起旋器与阻塞之间的水平洞段正压力明显增加与均化，沿程压力变化减小；由于离心力与旋流的作用，阻塞出口之后是完全掺混的水气两相流，阻塞后流速降低，空化的可能性减小，旋流洞段的范围极大地缩短；空腔直径减小，通风量需求减小。因此可利用水平旋流内消能泄洪洞的阻塞效应，进一步改善导流洞改建时的结构设计与防护措施。

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普通城门洞形断面临界水深的近似计算方法

赵延风, 宋松柏, 孟秦倩

长江科学院院报. 2008, 25(4): 14-15.

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普通城门洞形断面临界水深的计算需求解高次隐函数方程，理论上无解析解，传统的图解法或者试算法计算过程复杂，费时费力。通过引入无量纲临界水深，对城门洞形断面临界水深的基本方程进行恒等变形，根据优化拟合原理，得到临界水深的近似计算公式。误差分析及实例计算表明，在工程常用范围内，临界水深的最大相对误差小于0.39%。该公式形式简捷、精度高、适用范围广。

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沉积物粒度参数求解方法的对比

李志亮, 杜小如

长江科学院院报. 2008, 25(4): 16-19.

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沉积物粒度参数是描述粒度分布特征的数值，包括平均粒径、分选系数/标准偏差、偏度（偏态）和尖度（峰态）等。简要介绍了粒度参数的两种计算方法（图解法和矩算法），并对两者进行了对比研究。结果显示，两种方法计算的平均粒径几乎相同；分选系数能够相互替换；偏态值具有一定的可比性，可以互相换算；峰态值离散程度很大，没有明显的相关趋势，不具有可转换性。最后提出了一种基于Mastersizer2000激光粒度仪的实现粒度参数求解的简便易行方法。

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偏最小二乘回归与灰色模型耦合预测城市用水量

李林, 付强

长江科学院院报. 2008, 25(4): 20-23.

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影响城市用水量的各个因素，存在多重相关性，采用传统最小二乘回归法建模，其估计参数存在较大误差，预测精度降低。运用偏最小二乘回归法建立城市用水量的预测模型可以克服变量间的多重相关性影响，并可以很好地解释因变量；采用GM（1，1）建立的城市用水量预测模型，能够克服参数的非线性干扰，进行中长期预测。结果和实际符合，将两者进行耦合，充分利用了两种模型的优点，预测结果更为合理可靠。

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AGNPS模型在小流域农业非点源污染中的应用

孟春红, 赵冰

长江科学院院报. 2008, 25(4): 24-27.

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九龙江是龙岩、漳州和厦门3市的饮用水源，同时该流域又是近海流域。目前流域的农业非点源污染比较突出，因此，对九龙江流域农业非点源污染的研究，具有重要的现实意义和理论价值。AGNPS模型是美国研制的、专用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型。在九龙江上游遴选了一个典型农业流域——五川流域，将AGNPS模型全面、系统地引入到五川流域的农业非点源污染的模拟研究中。利用流域实测的数据，验证了AGNPS模型在该流域的适宜性。研究结果表明，模拟值与实测值基本相符，相关程度较高，该模型可以用于南方丘陵区小流域氮、磷流失的预测与评价。

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基于GIS与支持向量机的溃坝损失评估

王志军, 顾冲时, 刘红彩

长江科学院院报. 2008, 25(4): 28-32.

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针对溃坝损失评估涉及众多地理空间对象且影响因素多而复杂的特点，提出了GIS支持下基于支持向量机的溃坝损失评估方法。分析了溃坝损失的计算方法及其影响因素，通过灰色关联度模型建立了评估指标体系。详细探讨了GIS与支持向量机模型相结合进行溃坝损失评估的方法与实现过程。应用表明，该评估方法精度较高，效果较好。

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GPS技术在三峡库区滑坡监测中的应用

刘辉, 何春桂, 张安兵, 刘海新

长江科学院院报. 2008, 25(4): 33-35.

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主要介绍了GPS用于滑坡变形监测的方法，并通过三峡库区卡子湾滑坡体的变形监测介绍了GPS滑坡监测的整个过程,包括监测网的技术设计、外业观测、数据处理、变形分析等内容，并指出需要特别注意的几个问题。监测结果表明, 采用GPS静态定位技术达到毫米级的精度，完全可以满足高精度滑坡监测的要求。

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溪洛渡地下洞室群施工通风方案仿真与优化

申明亮, 赵彦贤, 宋媛媛

长江科学院院报. 2008, 25(4): 36-39.

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以地下厂房施工洞室群为研究对象，通过对目前地下洞室群施工中通风的主要影响因素的分析和风量、风压计算理论的研究，从实际的施工应用角度出发，确定出地下洞室群施工通风风量、风压的计算方法。利用已确定的施工通风风量与风压的计算方法，按照洞室群施工通风仿真原理，建立施工通风仿真计算体系。根据仿真计算体系计算出风量、风压等控制性因素，以此为依据进行通风设备的选择及通风方案的布置，并提出相应优化建议。

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大范围地形及城市三维快速建模与漫游

曹晶, 邵远征, 张煜, 叶松

长江科学院院报. 2008, 25(4): 40-43.

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大范围地形及城市三维建模，不仅包括地表高程网格构建，还包括场景中各种地物如河流、建筑物、湖泊、森林等的建模，所需的数据量比较大，涉及到的数据种类和格式较多。用传统的方法实现整个大范围城市场景的三维浏览功能时，建模的工作量很大，一般无法实现快速建模。介绍了Terra Vista在地形建模方面的强大特性以及OSG开源图形库在三维渲染方面的独特品质，结合一个城市大范围地形三维漫游系统，具体说明了如何准备数据并利用Terra Vista的强大地形建模能力，以及OSG的三渲染功能实现大范围城市三维系统的快速建模及流畅漫游。

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数字城市三维地理信息系统在武汉江岸地区的实现

张治中, 陈鹏霄

长江科学院院报. 2008, 25(4): 44-47.

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简要介绍了“数字江岸”项目的背景，以数字城市建设中的地理信息系统建设为目标，阐述了项目需求，总体框架结构，系统实现的技术路线以及平台的基本功能。讨论了数字城市建设过程中海量基础地理数据存储，平台体系结构实现，软件运行效率等问题，比较好地解决了海量基础地理数据的储存、显示效率的问题。

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一种新的非线性粘弹塑性流变模型

朱昌星, 阮怀宁, 朱珍德, 罗润林, 王凤娥

长江科学院院报. 2008, 25(4): 53-55.

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根据岩石蠕变条件下裂纹扩展特性，在前人研究的基础上建立了一个能反映加速蠕变阶段的非线性粘弹塑性流变模型，该模型能描述蠕变变形的3个阶段，即初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变。结合锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞板岩剪切流变试验结果，通过编写变尺度法(DFP)算法，辨识流变模型参数，结果表明作者提出的非线性粘弹塑性流变模型是正确的。

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基于细观力学的脆性岩石通用损伤模型

周建军, 邵建富, 田斌

长江科学院院报. 2008, 25(4): 56-59.

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岩石是在形成和运移过程中经过各种改造的地质产物，因而具有复杂的非线性特征。这种特征在微观上主要表现为岩石结构的非连续性和不确定性，很难用传统的、基于线性分析基础之上的方法来描述。基于细观力学分析和通过尺度变化（宏观－细观－宏观）来考虑岩石材料体积表征单元内单个裂纹的贡献，提出了一个脆性岩石通用损伤模型。该模型根据对损伤变量或内变量的不同定义（如：宏观量和微观量），可以表现为唯象模型和细观力学模型；通过对损伤变量或内变量的阶数的不同定义（如：标量、矢量和张量），此模型亦可以表达为各向同性或各向异性损伤模型。

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加筋纤维膨胀土的试验研究

张小平, 施斌

长江科学院院报. 2008, 25(4): 60-62.

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为了研究加筋纤维对膨胀土胀缩性及力学性能的影响，进行了大量的室内试验，研究了纤维的含量对膨胀土的胀缩性、压缩性、应力应变曲线及抗剪性的关系。研究表明：膨胀土的收缩性随纤维含量的增加而显著降低；纤维膨胀土的应力应变曲线随纤维含量的增加，破坏时的极限应变增大，破坏后的应力降大大减小；纤维膨胀土随纤维含量的增加，其内聚力增加而内摩擦角减小，当纤维含量增加到一定程度时，内摩擦角增大，而内聚力减小。

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结构面量测最佳测线长度的确定

张宜虎, 唐辉明, 周火明, 钟作武

长江科学院院报. 2008, 25(4): 63-66.

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测线法是野外采集结构面几何特征参数的常用方法之一。为了保证采集的结构面样本数量足够多，同时又使测量工作量最省，测线法应用时首先需要确定一个能够保证测量精度的最小测线长度——最佳测线长度。当前研究人员一般通过结构面间距的概率特征确定最佳测线长度，研究成果表明，仅依据间距的概率特征确定的最佳测线长度往往偏小，在确定最佳测线长度时还需要考虑迹长等其它结构面几何参数的概率特征。在此基础上提出了一种确定最佳测线长度的修正方法，并结合两个具体的算例说明了修正方法的应用情况。

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面板坝软岩料的工程特性

付军, 周小文

长江科学院院报. 2008, 25(4): 67-72.

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面板坝是当今国内外大坝建设中的主要坝型。以往面板坝要求用硬岩填筑，但是近十余年来，软岩料的利用已成为一个重要的趋势。有的高坝也以软岩料作为主堆石料，今后超100 m级的软岩坝也是可能的。为此，有必要加强对软岩工程特性的研究。基于大坳、鱼跳、盘石头、寺坪、十三陵上池、云南茄子山、水布垭等面板堆石坝软岩料的试验结果及工程应用情况，对软岩的物理、力学特性进行评价和总结。

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岩体初始地应力场的粒子群优化反演及在FLAC(3D)中的实现

罗润林, 阮怀宁, 黄亚哲, 朱昌星

长江科学院院报. 2008, 25(4): 73-76.

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岩体初始地应力对于地下工程的稳定性和仿真计算都十分重要，了解工程区域中的岩体初始地应力大小和分布情况通常采用现场测量和反演计算相结合来实现。粒子群优化算法是一种很好的优化反演方法，具有算法简单、收敛较快、容易实现等特点；而FLAC(3D)适用于大多数工程力学问题，并得到了国内外广泛认可和应用，而且内嵌有FISH语言，容易进行二次开发。因此，在研究粒子群算法原理以及地应力反演方法的基础上，利用FISH语言研制了基于粒子群算法的岩体初始地应力反演程序，并对锦屏二级水电站岩体初始地应力进行反演研究。工程实例表明，在FLAC(3D)中运用粒子群算法对岩体地应力反演简单易行而且精度较高，反演结果可靠。

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内含氧化镁水泥混凝土自生体积变形问题探讨

陈文耀, 李文伟

长江科学院院报. 2008, 25(4): 77-80.

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根据室内混凝土自生体积变形试验结果，归纳了内含氧化镁水泥混凝土自生体积变化规律。内含氧化镁水泥混凝土自生体积变形与配合比参数有关，较大水胶比有利于氧化镁的较快水化，粉煤灰对混凝土变形有抑制作用，内含氧化镁水泥适用于强度等级较低的重力坝混凝土。高强度等级混凝土可采用低氧化镁水泥外掺轻烧氧化镁来改善补偿收缩性能。当氧化镁含量在4%左右时，混凝土自生体积变形在2 a左右即趋于稳定，不会影响结构的安全性。

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软水溶蚀作用下水工碾压混凝土渗透特性研究

李新宇, 方坤河

长江科学院院报. 2008, 25(4): 81-84.

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主要研究软水渗透溶蚀作用下水工碾压混凝土的渗透特性，即水工碾压混凝土渗透系数随渗透历时延长的变化及其原因。通过水泥净浆、水泥砂浆、不同粉煤灰掺量和不同外加剂掺量的水工碾压混凝土的渗透试验，得出影响混凝土渗透性能最重要的因素是混凝土的密实性。碾压混凝土本体在软水渗透溶蚀作用下，混凝土渗透溶蚀程度有限，不会导致混凝土抗渗性下降，可以直接用作坝体上游面防渗。

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三峡升船机螺母柱结构局部仿真试验研究

姜小兰, 肖汉江, 孙绍文, 李宁

长江科学院院报. 2008, 25(4): 85-89.

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三峡升船机安全锁定机构采用长螺母柱、旋转锁定短螺杆系统。其结构复杂，施工难度大，国内外尚无成熟经验和设计案例可供借鉴，也无专门规范可供遵循。为此，特通过1∶1局部仿真模型对其设计部门和有关专家关心的重大技术问题，即灌浆工艺能否满足灌浆材料的密实性和流动性；灌浆材料能否传递1 500多t的巨大荷载；预应力螺栓和预应力钢筋对结构作用效果如何等，进行试验验证。试验结果表明，上述3方面的问题均能满足设计要求。

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矿渣、粉煤灰掺量对混凝土收缩、开裂性能的研究

乔艳静, 费治华, 田倩, 刘加平

长江科学院院报. 2008, 25(4): 90-92.

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收缩、开裂是影响现代混凝土耐久性的主要因素，为评价掺合料对混凝土收缩、开裂的影响，通过圆环开裂试验、收缩试验来评定矿物掺和料对混凝土收缩开裂的性能。圆环开裂试验主要表征混凝土试件在约束条件下抵抗干燥收缩应力的能力，收缩试验则表征试件的体积变形，收缩是开裂的原因，也是影响开裂的最重要因素。结果表明矿渣掺量在一定范围内时可抑制混凝土的开裂，混凝土的自收缩随矿渣掺量的增大而增大，干缩随矿渣掺量的增大而减小。粉煤灰可有效抑制混凝土的开裂，随掺量的增大抑制作用越显著；粉煤灰掺量越大对自收缩的抑制作用越明显，混凝土的干缩略有增大。总的来看，粉煤灰较矿渣可更好地抑制混凝土的收缩与开裂。

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地质聚合物在材料领域的应用及其发展方向

李珍, 韩炜, 邵晓妹

长江科学院院报. 2008, 25(4): 93-96.

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地质聚合物作为一种无机聚合铝硅酸盐材料，因其优异的性能在世界范围内得到了广泛研究。由于其特殊的无机缩聚三维氧化物网络结构，使得地质聚合物材料在众多方面具有比高分子材料、水泥、陶瓷和金属更高的高温性能和机械性能。同时，地质聚合物制备过程中的能耗和三废排放量都非常低，因此其对环境友好并且可以很好地被回收再利用，是一种可持续发展的“绿色环保材料”。简要叙述了地质聚合物形成原理、性能特点以及在材料领域的应用，并对地质聚合物研究的未来发展方向进行了分析。

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出口段收缩式有压泄水洞流量系数的试验分析

童海鸿, 沈小雄, 丁新求

长江科学院院报. 2008, 25(4): 97-99.

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有压泄水洞的泄流能力是一个涉及其规模、尺寸的关键问题，是设计中必须解决的水力学问题。从有压恒定流的伯诺里方程出发，对有压泄水洞的流量计算进行了理论分析，并以已建工程试验数据为基础，提出了流量系数的经验计算式。

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构皮滩水电站泄洪表孔分流齿坎的空化试验研究

岳鹏博, 骆建宇, 王业红

长江科学院院报. 2008, 25(4): 100-105.

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高拱坝泄洪表孔增设分流齿坎可以改善下泄水流流态和水垫塘底板的压力特性，提高消能效率，但由此带来分流齿坎的空化问题。采用减压模型试验方法对构皮滩水电站泄洪表孔分流齿坎的空化特性进行了试验研究。试验成果表明：该处空蚀可能性较大，而修改方案中，此处空化强度明显减弱且未超过空化初生阶段。

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网箱截螺技术试验研究

王继保, 张英克, 陈和春, 刘伟

长江科学院院报. 2008, 25(4): 103-105.

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拦网防止钉螺扩散的方法存在着网孔易很快被河流中的漂浮物堆积，影响河渠的泄流能力，需经常清理或更换的缺点，给实际工程中的管理运行造成了不便。针对此问题，提出改进拦网通过网箱截螺的方法。通过模型试验研究，对比急流、缓流水流条件下的网箱对钉螺载体的拦截效果，研究发现网箱拦网式截螺法具有较好的拦截钉螺载体效果，既有防止钉螺扩散的作用，同时又有“堵而不死”的特点，不会堵塞河渠，使河渠基本上保持畅通。初步验证了该方法的可行性。

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工程计算平台CVF的应用接口资源扩充

颜国红, 周振红

长江科学院院报. 2008, 25(4): 106-110.

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在CVF平台上进行水利计算工程开发，仅通过调用系统接口资源Win32 API函数还不能完全满足其功能扩展要求，如何从Fortran用户习惯出发，用VC创建由C/C++函数构成的Win32 DLL来扩充CVF的应用接口资源，就成为一个亟待解的实际问题。对此进行较为系统的探讨，包括VC，CVF的调用约定是如何规定的，如何在二者间进行协调，如何针对Fortran 90的字符串、多维数组、派生类型设置相应的C/C++函数参数等，并通过典型示例加以说明，为VC创建供CVF调用的Win32 DLL提供了操作指南。

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2008年, 第25卷, 第4期　
刊出日期：2008-08-01

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