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2008年, 第25卷, 第6期 
刊出日期:2008-12-01
  

  • 全选
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    健康长江
  • 陈进, 黄薇
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 1-5.
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    水库温室气体排放问题不仅引起社会各界广泛的关注,也影响到水电站及水库建设的未来发展趋势。根据国内外研究成果,从水电站的能量密度和单位发电量的水库面积等方面比较世界主要地区水库特性;通过分析水库特性、水库运行方式和所处地理环境,探讨水库温室气体排放的影响;最后,讨论三峡水库的温室气体问题。分析认为,与火力发电比较,水力发电具有明显减排的优势,包括三峡在内的绝大多数水库温室气体排放是很小的,对气候变化影响更是微乎其微。
  • 水力学
  • 吴英卓, 何勇, 王智娟, 江耀祖
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 6-9.
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    银盘船闸水头高使得输水阀门及分流口区极易出现水流空化。虽然阀门段和分流口区空化问题在三峡多级船闸中进行过大量的研究,但是因单级船闸泄水时下游水位相对恒定,阀门工作条件极为恶劣;又因银盘船闸下游通航水位变幅大,不能采用阀门浅埋深加自然通气的方法解决空化问题;另受地质等因素限制,阀门埋深又不能太大,使解决阀门段空化问题难度进一步加大。为保证船闸建成后自身及通行船舶的安全,进行了1∶20模型试验,试验发现设计方案阀门段已出现真空负压,分流口压力脉动大。通过对输水阀门运行方式及输水系统布置等进行优化,使阀门段最低时均压力上升至2×9.8 kPa,基本解决了阀门段空化等关键技术问题,为设计提供了科学依据。
  • 史德亮, 吴平安, 付峥, 车清权, 袁哲, 杨 伟
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 10-13.
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    大渡河深溪沟水电站截流具有截流流量大、河道水面比降大、河床覆盖层厚等特点。介绍了有关截流方案、研究的模型试验研究成果,即截流方式、戗堤轴线布置、单戗与双戗截流对比及降低截流难度的措施等。并结合截流施工现场观测资料进行了对比分析,模型试验成果与原型观测数据有很好的相似性。
  • 江湖泥沙与治理
  • 张洪霞, 张小峰, 王祥华, 吴青山, 赵义军
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 19-22.
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    丹江口水库的修建改变了原来的来水来沙特性,对水库下游河床造成了不同程度的冲刷。加高后的丹江口大坝为南水北调中线水源工程。工程运用后必将对丹江口水库大坝下游河床、水资源供给及生态环境等方面都将产生影响,为了与工程运用后作一对比,2005年对丹江口水库坝下游丹江口至碾盘山河段进行了一次1/10 000水道地形测量。从历年观测资料看,从丹江口至碾盘山河段即汉江中游各河段河床出现了大量的、不同程序的冲刷,经分析计算得出,坝下游河段冲刷强度随时间及距坝里程的不同而发生变化,并且与来水量密切相关。
  • 水资源与环境
  • 王富强, 许士国
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 23-27.
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    可公度性表示自然界事物之间的一种秩序。可公度性即概周期,是周期性的一种扩展。基于可公度信息预测理论,初步探讨了水旱灾害事件概周期(灰周期)外推的数列预测方法。采用三元可公度公式直接外推法对长江流域洪水进行了预测,并结合可公度网络结构图分析了其物理机制。初步估测显示,未来长江中下游大洪水可能发生在2008年和2013年左右,长江上游的大水年和大旱年分别可能发生在2009年和2007年左右。该方法有较强的物理成因基础,模拟精度较高,外延预报精度有待事实检验。
  • 陈 华, 郭 靖, 熊 伟, 郭生练, 许崇育
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 28-32.
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    统计学降尺度方法是国内外研究全球气候模型尺度降解的热点问题。研究和探讨了基于光滑支持向量机的统计学降尺度方法;建立大尺度气候观测资料和实测降水之间的统计关系;模拟和预测汉江流域降水变化,并同传统的多元线性回归分析方法相比较。结果表明,基于光滑支持向量机的统计学降尺度方法的模拟精度不仅高于多元线性回归分析方法,而且明显优于CGCM2气候模型的输出降水结果。
  • 徐 杨, 常福宣, 陈 进, 黄 薇
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 33-37.
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    水库在为人类带来经济与社会效益的同时,也对河流生态系统产生了一定的胁迫。针对传统水库调度对生态环境重视不够的问题,提出开展水库生态调度是减少筑坝带来的不利影响,维护河流健康,促进人水和谐,维持水资源的可持续发展的有效措施。在系统地分析了国内外大量水库生态调度实践的基础上,对水库生态调度的内涵及其研究状况进行了较全面的叙述和总结,并结合国内外生态调度的理论与实践,分析研究了水库水量、泥沙、水质的生态调度方式,为进一步开展水库生态调度研究提供参考。
  • 贺新春, 郑江丽, 邵东国, 杨坤
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 38-42.
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    城市湖泊在自身形态、功能和水循环特性上与天然湖泊有很大的差异,城市湖泊主要靠人工引水来满足生态环境需水,现有天然湖泊的生态环境需水计算方法不能完全适用于城市湖泊。根据满足城市湖泊生态服务功能的需水要求,以防洪控制、水质控制和景观水位控制为约束条件,建立了确定城市湖泊需要引水量和引水水质的计算模型。经郑州市郑东新区龙子湖生态环境需水实证分析,取得了实用性成果和结论。
  • 肖志远, 陈 力
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 43-47.
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    为合理配置水资源、促进水资源的可持续利用,开展水资源量的预测预报研究是一项重要的基础支撑工作。以汉江流域为实例,基于流域水文分析软件MIKEBASIN进行子流域划分,采用降雨径流模型(NAM)来模拟各分区降雨径流过程,初步构建了汉江流域水量预测模型系统,并对水量模型的各关键技术重点展开研究。研究果表明,通过细化模型分区、提高NAM模型参数率定精度、改进水库处理方法等工作,可以明显提高水量模型的模拟预测精度。
  • 信息技术应用
  • 陈蓓青, 申邵洪
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 48-51.
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    针对多时相遥感影像非监督变化检测采用不同方法获取的结果之间存在较大差异这一问题,提出了最大联合概率(MJP)决策融合方法。通过分析各种检测方法的检测概率与最终检测结果正确概率的关系,根据贝叶斯决策原理提出了MJP决策融合准则,并分析各种检测方法所获取结果的从属关系,将MJP决策融合应用于多个不同的检测结果,对多个不同结果进行了有效融合。选取武汉地区2个时相的TM影像为实验数据,对其土地利用变化进行研究,采用相关系数法获取差异影像,然后选取系列变化检测算法获取多种不同检测结果,最后采用本文所提出的融合方法对各种不同结果进行决策融合,获取最终变化检测结果。实验结果表明:基于MJP决策融合的变化检测算法与单一变化检测方法算法相比,具有更好的鲁棒性。这为遥感变化检测的决策融合提供了依据,是一种有效的利用遥感数据进行土地覆盖变化检测的方法。
  • 工程安全与灾害防治
  • 李鹏云, 周晓雁, 邬全丰, 陈彦生
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 52-57.
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    地震堰塞湖/坝是4类堰塞湖/坝中破坏性最为严重的一种。2008年5月12日汶川8级强震造成具有一定规模的堰塞湖/坝共35座,其中极高危级的唐家山堰塞湖/坝成为当下世界关注的“悬湖”。简要介绍了唐家山堰塞湖的除险过程,并通过对我国1949年以来的地震情况及5.12汶川地震堰塞湖形成情况的分析,概述了对地震堰塞湖/坝先应急除险、后加固处理等综合技术。
  • 钟汉华, 冷 涛, 郑 玲
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 58-61.
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    针对灌区中渡槽普遍存在的病害现象,以引丹灌区某渡槽为研究对象,利用有限元软件对渡槽的实际使用状态进行分析,模拟渡槽在各种工况下的的运行状态。结合现场检测手段,分析渡槽产生病险的原因,为渡槽的使用状态做出科学的鉴定。分析结果表明考虑到渡槽防渗抗裂的要求,建议研究使用预应力混凝土渡槽。同时对碳纤维布加固混凝土渡槽的工艺要求做了简要的介绍。
  • 龚士良, 吴继红
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 62-66.
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    上海长江隧桥工程横跨长江河口,为目前国际上规模最大的隧桥结合工程。根据工程沿线区域水文、地质条件,阐述了软土变形、水土突涌、水下砂体运移、浅层天然气、岸带冲淤、砂土液化、地面沉降等地质灾害及其潜在的工程危害,分析了工程建设诱发或加剧地质灾害的可能,评价了地质灾害的危险性,并提出了地质灾害防治的技术措施与对策建议。
  • 岩土工程
  • 张奇华, 彭荣生, 骆建宇
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 67-70.
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    边坡稳定分析中广泛使用的剩余推力法,假定条块间作用力方向与上一条块底滑面平行,其物理意义较直观合理,通过力平衡方程求得边坡稳定系数。将条间力方向(条间力剪切分量与法向分量的比值)乘以统一的修正系数(可称为推力方向修正系数),通过纳入力矩平衡方程求解修正系数,得到考虑力矩平衡的二维剩余推力法。改进后方法能够揭示不同工况条件下条间力方向可能产生的变化,提高计算结果可靠性。最后对该法进行了工程应用讨论。
  • 张家发, 杨启贵, 熊泽斌, 王金龙
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 71-76.
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    采用饱和非饱和非稳定渗流模型对水布垭面板堆石坝在正常运行、面板局部缺损和面板失效等工况下的渗流场进行了较全面的模拟计算,分析了大坝各分区的水头和比降的分布,确定了垫层、过渡区和主堆石区可能出现的最大比降。这种最大比降对坝体渗透稳定性具有控制意义。据此提出了分区材料允许比降设计指标的建议值,为评价面板堆石坝分区之间水力过渡合理性和渗透稳定性提供了依据。
  • 周建军, 徐瑞春, 柳景华
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 77-81.
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    针对大岩淌滑坡特殊的地理位置开展强降雨(或强雾雨)条件的入渗和地表漫流研究, 建立雨强与入渗、漫流之间的关系。然后,基于非饱和渗流理论,采用有限元方法来分析大岩淌滑坡在降雨期间的渗流、应力、位移与安全状态,并在稳定性计算中引进强度折减法计算滑坡的安全系数。
  • 工程安全与灾害防治
  • 赵延喜, 徐卫亚
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 82-85.
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    岩爆是深埋隧洞开挖中主要工程问题之一,如何对其进行准确预测也是岩石工程的重点研究课题。针对深埋隧洞围岩发生岩爆的随机性和模糊性,将岩爆视为一种风险,引入以可靠度为基础的模糊概率风险理论,建立了一个新的岩爆风险预测模型——模糊概率风险分析模型,该方法克服传统判别方法的不足,既能预测岩爆的发生,又能计算各级岩爆发生概率。结合工程常用的Russenes岩爆判别法,推导出模型的概率密度函数和隶属函数形式。应用该方法对南水北调西线工程泥曲-杜柯河段隧洞部分洞段进行岩爆风险评估,并与常规岩爆判别法对比。
  • 岩土工程
  • 陈华勇, 吴昌瑜, 丁金华, 张文三
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 86-89.
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    针对多种深基坑降水方案的科学选择问题,采用综合考虑技术指标、经济指标、施工指标和运行指标的多目标决策方法,对复杂的地层与边界条件下多基坑降水方案的科学选择建立了模糊决策模型,分析了定量和定性目标各指标间的重要性权重,得到了综合各因素的科学方案决策成果,为工程建设的降水方案优选决策提供了科学依据。
  • 水工结构与材料
  • 马保国, 谭洪波, 董荣珍, 李 亮, 张 慢
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 93-95.
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    通过测定掺KH聚羧酸减水剂的化学收缩、初期水化热及电性能,并结合XRD,TG-DSC分析,研究了KH聚羧酸减水剂的缓凝机理。结果表明:聚羧酸减水剂可以有效抑制化学收缩,1 d化学收缩减小20%以上,28 d化学收缩减小30%以上;有较强的缓凝作用,有效抑制水化放热,延缓结构形成;凭借其分子结构中的羟基(-OH)、羧基(-COO-)、磺酸基(-SO3-)、聚乙氧基(-OCH2CH2-)等官能团,通过吸附、络合、静电斥力及空间位阻的作用,有效抑制初期C3A和C3S水化,而不影响后期结构发展。
  • 李新宇, 方坤河
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 96-100.
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    在总结混凝土中离子迁移过程机理的基础上,推导了混凝土渗透溶蚀过程中Ca2+离子迁移过程的一维数学模型。根据混凝土软水渗透溶蚀试验得到的部分参数,采用有限单元法对模型进行求解,定量模拟了混凝土软水渗透溶蚀过程中Ca2+离子迁移过程,数值模拟结果与试验结果基本吻合。数值模拟结果还表明:混凝土渗透性是影响混凝土渗透溶蚀特性的关键因素,渗透系数较小的混凝土,即使在软水作用下,渗透溶蚀程度也有限。
  • 陈琴, 林绍忠, 苏海东
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 101-105.
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    三峡工程右岸电站15#机组蜗壳采用直接埋入混凝土的方式,采取合理的配筋和有效的结构措施以保证结构安全是研究的重点。通过对采用不同配筋方案及结构措施后的蜗壳及其外围混凝土结构进行三维非线性有限元分析,研究混凝土裂缝分布、钢衬钢筋应力、结构位移等,比较采取不同结构措施所产生的效果。计算结果表明,仅靠增加配筋量不能防止住结构产生贯穿性裂缝和有效降低结构的不均匀上抬位移,延长垫层敷设范围和局部提高混凝土标号对减少混凝土开裂区域、减小裂缝开度、降低定子和下机架基础板的不均匀上抬位移等有明显作用,且局部提高混凝土标号比增加一层钢筋的效果好。
  • 祁顺彬, 王向东
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 106-109.
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    实体重力坝由于剖面尺寸大,混凝土用量较多,在设计时要进行最优化设计以使坝型既安全又经济。然而重力坝在运行中,上游坝踵区往往会出现开裂,随着筑坝高度的增加,坝踵开裂的概率也会越来越大,但坝踵的开裂并不一定意味着坝体的毁坏,只要保证裂缝是稳定的,坝体仍能正常运行。基于这一情况,对重力坝考虑开裂约束下的体型优化设计进行了研究,引入断裂参数约束式,建立开裂约束条件下的优化设计数学模型。并通过对工程实例的优化计算分析得出了合理的坝体断面,优化效果比较理想。
  • 科技简报
  • 唐金平
    长江科学院院报. 2008, 25(6): 110-112.
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    樊口泵站经多年运行混凝土结构产生裂缝,其中贯穿性裂缝18条,沉降缝出现渗漏。裂缝降低建筑物的抗渗能力,使混凝土碳化,引起钢筋锈蚀,降低材料耐久性,影响建筑物结构承载能力及使用功能。其处理方法包括:对于影响结构稳定和表面的裂缝采取表面修补法和灌浆法处理;当裂缝影响混凝土结构性能时,采取加固法对钢筋砼结构进行补强处理;有防渗要求的混凝土裂缝及沉降缝,采用灌浆法将合适的胶结材料压入裂缝或沉降缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成整体,起到封堵加固的目的。樊口泵站经加固后投入使用正常,无渗水现象,表明工程所选材料及工艺可靠,技术处理措施成功可行。