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2010年, 第27卷, 第6期 
刊出日期:2010-06-01
  

  • 全选
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    江湖泥沙与治理
  • 廖小永,卢金友
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 1-3.
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    根据紊流扩散理论所得的三维非恒定悬移质泥沙运动方程,利用相似理论,对悬移质泥沙悬移相似条件进行了初步探讨,结果表明,悬浮相似条件和沉降相似条件相同。众多学者之所以推导出与此条件不相容的悬浮相似条件,问题的关键在于泥沙紊动扩散系数比尺αεSy 的求解中,引用了摩阻流速、对数流速分布和卡门 常数比尺这3个在变态模型中互不相容的等式条件。
  • 胡向阳, 张细兵, 黄 悦
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 4-9.
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    三峡工程蓄水后,水库调度以及库区淤积改变了长江中下游来水来沙特性,进入长江中下游泥沙大幅度减少,“清水”下泄、河床冲刷,使沿程沙量逐步恢复。在以往研究的基础上,增加新的水沙系列对三峡工程蓄水运用 20 年三峡水库淤积和坝下游长河段冲淤进行一维数学模型计算,研究分析长江中下游年来水量、年输沙量变化规律以及沿程变化趋势,并根据三峡工程蓄水后的实测资料进行对比验证。其成果可为其他行业研究提供基础。
  • 水资源与环境
  • 何 力,刘 丹,黄 薇
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 10-13.
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    随着供用水矛盾的日益突出,城市大量挤占农村和生态环境用水,从缓解供用水矛盾、改善生态环境的角度看,开展节水型城市建设势在必行。利用系统动力学方法仿真模拟天津市2005-2030年在基本方案、产业结构调整、水价调控、定额调整、城市非常规水源利用、综合节水等不同模式下的水资源供需状况,以定量分析方法确定各激励机制的节水效应,为进一步完善天津市节水型城市建设管理模式提供参考。
  • 张舒羽 , 程杭平
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 14-17.
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    杭州市为抵御咸潮,满足日益增长的用水需求,计划将自来水取水口由珊瑚沙上移至里山位置。在规划期里山取水口的水质能否达到饮用水水质标准是公众关心的问题。在分析里山河段现状水质的基础上,借助 Mike21 软件,进行了钱塘江多站位水文及水质的验证,计算了规划期里山取水口附近的水质情况,并通过改变上游径流量、上游来水水质、下游潮汐条件、污染负荷控制情况对里山取水口的水质影响作敏感性分析,从而论证在里山位置设置取水口的合理性。通过计算分析表明,在规划期的排污条件下,上游枯水流量遭遇下游小潮时,里山河段的水质指标 CODMn接近二类水体临界值,为确保饮用水的质量,需削减城镇污染负荷的排放。上游径流量、上游来水水质、下游潮汐条件、污染负荷的改变对里山取水口水质的影响敏感。
  • 工程安全与灾害防治
  • 何金平,施玉群,龚 静
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 18-22.
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    分析了目前混凝土坝变形监测模型中时效因子的特点,提出了采用“预建模”方式优化时效预置因子集的方法,通过对某混凝土坝水平位移实际建模结果的对比分析,得出了混凝土坝时效变形的一些特性。研究表明:当时效因子预置不当时,可能导致模型分离出的时效变形背离其基本物理意义;当变形建模结果中回归常数绝对值很大时,时效变形将会出现畸形;通过对混凝土坝时效变形特性进行分类,可以建立大坝结构实测性态评价的定性准则,制定大坝安全监控的定性监控指标。
  • 水力学
  • 刘敦煌,江耀祖,金 峰
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 23-25.
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    针对葛洲坝大江电厂排沙孔进水口检修门槽底槛磨损问题,采用水下摄像方法,记录了发电运行时机组进水口流态和排沙孔进水口门砾石运动轨迹。根据观测得到水流特性以及砾石运动规律,分析了底槛磨损影响因素,提出了避免磨损的基本措施。
  • 岩土工程
  • 罗 渝,何思明,何尽川
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 26-29.
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    采用 Ansys 有限元计算软件,选取某抗滑桩加固滑坡为例,采用人工地震波,研究地震作用下抗滑桩与坡体相互作用机制。研究结果表明:各特征点动土压力、动位移值均随着输入地震波加速度的增加而增加,其峰值出现时间稍晚于地震波加速度峰值时间。处于稳定岩体部分桩的反力最大值和分布形式因不同时刻的地震加速度不同有较大的差异。滑体内部段桩土压力在深度上的分布除桩顶以外,其余部分的土压力基本属于均匀分布。输入的地震波加速度越大抗滑桩的变形越大,桩身位移沿桩顶向下减小。
  • 胡修文,胡盛明,卢 阳,黄 磊,刘 镇
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 30-34.
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    基于测线法而统计的一维空间的节理密度,对测线的方位较敏感,且难以全面反映节理在三维空间内的发育情况,通常难以达到足够的精确度。岩体体积节理数Jv是对节理密度的三维统计,能较好地反映节理密度。目前国内外比较流行的几种围岩分级方法中,其评价指标都与岩体体积节理数Jv有着重要的关联。准确获得岩体体积节理数Jv对于围岩分级有着非常重要的作用。介绍了各种岩体的岩体体积节理数的统计方法及其在 RMR 法、 Q 法、 GSI 及 BQ 法围岩分级系统中的应用,并结合工程实践对其进行运用。
  • 胡汉兵, 胡胜刚
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 35-37.
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    以武汉绕城公路北湖农场段软土地基长期沉降监测数据为样本,统计分析高速公路路堤施工期、路面施工期以及运行期不同阶段的沉降比例。总结超载预压、路堤高度、路堤填筑时间等因素对 3 阶段沉降比例的影响。研究结果表明:公路通车运行期的沉降占总沉降的比例相对均衡,有无施加超载、路堤高度的大小以及路堤填筑时间的长短等因素对公路运行期的沉降比例影响很小,这对于预测类似工程通车运行阶段的沉降以及公路的运行维护有一定指导意义。
  • 石修松 , 程展林
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 38-42.
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    对各级颗粒含量进行等效分级 ( 按粒径由小到大分为四级 ) 并确定其破坏模式,依据颗粒破碎的 Markov 性建立模拟堆石料颗粒破碎的连续时间 Markov 链模型。根据室内三轴试验数据的统计分析确定稳态的判别模式,给出计算流程和仿真实例,得到了各级颗粒含量的动态变化曲线,并对模型的灵敏度进行了分析。结果表明:随着时间的增加,粒径较大的第三级和第四级颗粒的含量单调下降,下降的速率随时间的增加而减缓,其中第四级颗粒下降的幅度较大。第二级颗粒的含量先随时间增长,到第 15d 左右后随时间下降。通过对模型的灵敏度分析,该模型对试验参数的变化是稳定的。
  • 童广勤, 苏爱军
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 43-48.
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    根据刚体极限平衡理论,以准超载法为基础,推导了改进的传递系数法的递推公式及累计求和表达式。论证了传递系数法仅仅是滑坡所有条块间作用力均不小0时,改进传递系数法特解的近似解 ; 在此条件下,可用传递系数法替代改进的传递系数法求解滑坡稳定系数。给定安全系数后,在滑坡推力较大时(如1 000 kN/m),用传递系数法替代改进的传递系数法基本可行;其他条件下,尤其是当滑坡所有条块间出现拉应力时,用传递系数法计算滑坡稳定系数和滑坡推力均存在安全隐患。
  • 吴雪婷, 徐光黎
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 49-53.
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    铁路路堤稳定性分析是路堤设计、施工和运营阶段的关键,其影响因素很复杂。以典型的双线铁路路堤模型为基础,采用传统的瑞典条分法对铁路路堤施工期和运营期的稳定性分别进行了计算,对得到的稳定安全系数进行了系统分析,讨论了路堤高度、地基土类型及固结程度、地基土抗剪强度参数等对铁路路堤稳定性的影响。结果表明:随着路堤的增高,稳定安全系数呈双曲线的递减趋势;在施工期,考虑地基土固结时得出的稳定安全系数均大于不考虑固结时的结果,两者之间具有良好的线性相关性。从安全角度考虑,建议铁路路堤填筑完建期的稳定性分析采用快剪指标,对于软弱地基,还应考虑地基土的固结强度增长;放置与铺轨期和运营期的稳定性检算宜采用固快指标。
  • 侯艳玲 , 石豫川 , 李大鑫
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 54-57.
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    以某水电站坝址左岸堆积体为例,采用室内土工试验中大剪试验和三轴试验 2 种试验方法,测得碎石土的抗剪强度参数并进行对比分析。试验结果表明,三轴试验比大剪试验测得的碎石土抗剪强度参数值更真实、准确。并进一步提出 2 种试验结果的适用条件:大剪试验中的快剪适用于渗透系数小、受荷速度快的高塑性粘土,各向异性且剪破面未知的土体不宜采用快剪,对于渗透性较强的粗粒土 , 快剪的结果较三轴试验差异较大;三轴试验中的不固结不排水试验适合于一般粘性土、砂类土,但特易扰动土除外 , 其试验结果较接近实际。
  • 水工结构与材料
  • 吴杰芳 , 张林让 , 陈 震
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 58-61.
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    凝土重力坝沿坝基深层缓倾角软弱结构面的抗滑稳定是工程设计的一个关键技术问题,深层抗滑稳定分析主要采用刚体极限平衡的等安全系数法。在深层抗滑稳定分析中发现,抗力角的合理选取及抗力体底滑面角的确定对计算成果的可靠性至关重要。通过对亭子口重力坝深层抗震抗滑稳定性的分析研究,提出了抗力角的取值原则,即其最大值不能超过坝趾基岩竖直面上主应力方向与水平面的夹角,以及以抗力最小为原则确定抗力体底滑面与水平面的夹角;并依此原则用刚体极限平衡等安全系数法分析论证了该重力坝表孔坝段初步设计方案深层抗震抗滑的稳定性。
  • 李晓克, 管俊峰, 赵顺波, 黄承逵
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 62-65.
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    结合结构仿真模型试验相似理论,依据裂缝宽度计算理论与试验数据统计分析,分别推导出钢筋混凝土梁平均裂缝间距与最大裂缝宽度的相似比计算公式。通过二组二维相似及 1 组 3 维相似的钢筋混凝土原型梁与模型梁实测平均裂缝间距与最大裂缝宽度的对比试验,研究了本文计算方法的适用性。实现了由模型钢筋混凝土梁的裂缝分布和宽度反演到原型梁的目的,为钢筋混凝土变态仿真模型试验设计提供了科研依据。
  • 白 炼,邹 涛 ,李 珍 ,吴江渝,魏 涛
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 66-70.
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    采用新型交联剂合成出 CW-GAC丙烯酸盐化学灌浆材料,并对其性质和力学性能进行研究。实验表明: CW-GAC丙烯酸盐化学灌浆材料具有黏度低、可灌入细微裂缝、凝胶时间可以控制、渗透系数较低、固砂体抗压强度较大等特点;交联剂和丙烯酸盐单体的用量是影响丙烯酸盐化学灌浆材料力学性能的两个重要因素; CW-GAC丙烯酸盐化学灌浆材料无毒,对环境无害,符合环保要求。
  • 曾晓文 , 陈国锋 , 张咏梅
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 71-73.
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    红外热像技术由于其独特的优势,在土木工程中日益受到重视 , 但在适用范围、测试方法、结果和精度分析等诸多方面,仍有待进行更深入的理论和实验研究。用有限元仿真模拟的方法研究红外无损检测的过程,可以排除实际检测中的各种噪声及其它外界条件影响,研究各种热工参数对检测灵敏度的影响,为实际红外无损检测提供理论依据和技术参考。
  • 信息技术应用
  • 陈蓓青 , 汪朝辉 , 申邵洪
    长江科学院院报. 2010, 27(6): 74-78.
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    面源污染的调控与治理是关系到新农村建设和社会可持续发展的重要问题。将 RS , GIS 和 GPS 技术引入农业面源污染研究领域,通过建立完善的农业面源污染监测系统,可以有效地实施对环境污染的动态监测,科学管理具有空间属性的各种农业环境面源污染信息。以空间信息技术为基础的监测信息系统能够为农业面源污染及农村环境治理提供可靠有效的辅助决策信息,并为政府及有关部门正确决策提供科学依据。