长江科学院院报

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卢金友，王家生，魏国远，闵凤阳

长江科学院院报. 2011, 28(1): 1-5.

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血吸虫病是一种严重危害人民健康、影响社会经济发展的传染性疾病 , 钉螺是血吸虫的唯一中间宿主。 1998 年洪水后实施的“平垸行洪、退田还湖”措施对于钉螺和血吸虫病的扩散有着重要的影响。总结影响钉螺和血吸虫病扩散的因素，并对典型“平垸行洪、退田还湖”后钉螺和血吸虫病变化情况进行调查研究，结果表明 , 认识某一区域钉螺和血吸虫病扩散规律需要综合考虑自然环境、人类活动以及二者之间相互作用。由于“平垸行洪、退田还湖”实施方式不同，实施后钉螺和血吸虫病扩散变化情况存在着很大差异。同时，针对不同的实施方式和血吸虫病变化情况，提出了控制钉螺和血吸虫病扩散的对策和措施。

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论泥沙砾石的起动流速

毛宁

长江科学院院报. 2011, 28(1): 6-11.

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在泥沙起动的希尔兹曲线基础上，讨论比较了类同的各家试验曲线变化的共同点。即最容易冲刷起动的泥沙粒径为0.1～0.2 mm；再粗或再细，其起动流速渐升。同时，从实用观点考虑，找出了希尔兹曲线和类同试验曲线的经验公式。这些曲线公式，在细颗粒方面，若与用粘聚力或抗剪强度表征的粘性土转换为等效颗粒的公式比较，起动流速的计算结果尚称一致。在粗颗粒方面与一般的起动流速测验资料和公式比较，误差较大，而且颗粒愈大，偏大误差愈大。最后还提供了非正规水流的不同流态情况下寻求河床质起动流速的方法，并作为一例给出了底流式流态情况下防冲块石的起动流速公式。

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黄土与紫色土抗侵蚀机制试验研究

张静, 张媛静, 李亚松

长江科学院院报. 2011, 28(1): 12-15.

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应用人工模拟降雨试验，在同等试验条件下对黄土和紫色土坡面产流及产沙特征进行了对比研究。研究发现黄土坡面属于超渗产流，坡面发育较深的侵蚀沟；紫色土属于蓄满产流，坡面沟道不发育或发育微弱，且同等条件下黄土的坡面侵蚀量远大于紫色土。在制订保土措施时，应结合土壤特征选择适当的方法，以达到理想的效果。

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基于WASP5氮原理的二维水量水质耦合模型及应用

王文杰，安莉娜

长江科学院院报. 2011, 28(1): 16-20.

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为解决现状水体二维水质模型污染因子反应原理单一的问题，将WASP5 水质模型总氮循环的基本方程作为源项，采用有限体积法(FVM)配合通量向量分裂格式(FVS)的问题水体二维水量水质耦合的数学模型，并应用于某湖区水体二维水域的水量水质数值模拟，模拟成果验证了该耦合模型具有较高的可靠性与推广性。

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一种基于 BP 神经网络的江河潮位短期预测

何峰，王瑞荣，王建中，薛安克，谢发权，何晓洪，孙映宏

长江科学院院报. 2011, 28(1): 21-24.

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江河涌潮与海洋潮汐相比较，其潮位和潮时有着与海洋潮汐规律相同的一面，但它与海洋潮汐所不同的是，其更容易受到天文、气象等因素的影响，有着异于海洋潮汐的不稳定性。涌潮的潮位值变化就是各种因素综合结果的表现。通过借助 BP 神经网络可以逼近任意非线性函数的能力和特点，构建一个用于短期预测潮水潮位的模型，利用一小部分潮位的历史数据作为训练样本对构建出的 BP 神经网络模型进行样本训练，用其它的潮位历史数据对模型进行了预测验证。模型验证结果表明，这个 BP 神经网络预测模型能够对潮水潮位进行有效的短期预测，其性能指标符合要求。

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小型水库输水涵管加固技术方案关联因素分析

刘锐

长江科学院院报. 2011, 28(1): 25-28.

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输水涵管是实现水库灌溉、供水、发电等运行功能的关键建筑物。通过分析研究小型水库输水涵管病害特征、加固技术方案及其主要的关联因素，归纳总结出输水涵管主要病害类别和主要加固技术方案，提出了输水涵管加固技术方案主要的关联因素为涵管断面尺寸、涵管埋设深度和工程地质条件，并结合工程实例，讨论了涵管加固方案比较选择的方法和思路。

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岩石高边坡监测预警综合评价方法研究

金海元

长江科学院院报. 2011, 28(1): 29-33.

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根据预警指标体系构建方法，充分考虑了某岩石高边坡的实际情况，收集了大量的边坡地质资料和现场监测数据，构建了边坡监测预警指标体系。在此基础上考虑了指标的不确定性特点，分别采用相对比较主观的权重计算方法-层次分析法和客观方法-信息熵法对该边坡预警指标体系进行权重计算，并对指标体系因素层和指标层运用未确知数学理论进行了权重未确知信息的计算，最终判定边坡的稳定状态及其可信度约为92%。计算结果与边坡安全监测成果分析的结果一致，因此，文章提出边坡监测预警综合评价方法是科学、可靠的。

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矩形渠道人工加糙壁面阻力规律试验研究

杨岑 , 路泽生 , 栾维功 , 李建雄 , 吕宏兴 , 张宽地

长江科学院院报. 2011, 28(1): 34-38.

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为研究矩形渠道水流的阻力规律，采用了3种不同粗糙度的人工加糙渠道进行试验。研究结果表明在均匀流条件下，对同一粗糙度明渠，水力条件变化时糙率系数不是恒定不变的，它会随着流量的加大而呈对数减小，随着渠道宽深比的增大而呈对数增大，同时随着雷诺数Re和弗汝德数Fr的增加而呈幂函数减小。同时表明，不同的壁面粗糙度对糙率系数影响很大，进而影响水流的水力特性。即流量相同条件下，当壁面粗糙度增大时，断面水深增大，平均流速减小，雷诺数和弗汝德数均减小。并根据试验资料拟合出了糙率系数和等效粗糙度之间的关系式。

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表面活性剂紊流输水减阻的雷诺应力及能量传递

蔡书鹏

长江科学院院报. 2011, 28(1): 39-42.

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为揭示表面活性剂减阻水溶液紊流的减阻机理，通过分析各种试验结果后指出，雷诺剪切应力的大幅降低是源于表面活性剂的去相关作用；通过二维矩形封闭流道的时均能量、紊流能量的平衡分析，表明胶束剪切应力从时均流获得能量对低雷诺应力工况下紊流的产生和维持起了决定性作用，减阻率与胶束剪切应力从时均流获得的能量大小之间存在负相关关系。在二维明槽中，使用二维激光多普勒流速仪实测的表面活性剂减阻水溶液的主流方向速度脉动能谱表明，大尺度涡体含能较牛顿流体大，小尺度涡体含能低于牛顿流体，能量耗散尺度增大，这是表面活性剂减阻水溶液紊流能量传递的基本特征。

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矿山岩体压裂控制及裂隙渗流与应力关系分析

张永亮，蔡嗣经

长江科学院院报. 2011, 28(1): 43-46.

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为开发矿山地热能，在利用矿山开采过程中自然涌出热水的基础上，提出了压裂矿山热岩石，利用裂隙渗流特性用冷水吸收热岩体能量的方法。通过对岩体开裂力学模型的进一步推导，得出岩块稳定开裂的条件；对失稳状态下裂缝压力进行分析，得到垂直裂缝压力和水平裂缝压力；通过实验，明确裂隙渗透率与静应力的关系；建立了三维裂隙在三向应力作用下的渗透系数及渗流量模型，求得岩体应力对渗透系数及渗流量的影响作用。

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索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

雷金波  , 陆晓敏 , 任青文 , 陈从新 

长江科学院院报. 2011, 28(1): 47-52.

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为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性，采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟。数值模拟结果表明，该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好，可为工程设计与施工提供指导。

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基于灰色关联度的边坡稳定影响因素分析

付建军 , 邱山鸣 , 赵海斌 , 时凯 , 邱冰

长江科学院院报. 2011, 28(1): 53-57.

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强度折减法作为目前计算边坡安全系数常用方法之一，一直应用于边坡稳定设计研究。首先介绍了强度折减法的基本原理、计算步骤，利用 FLAC3D 内置语言 FISH 编制了相应计算控制程序，使强度折减法在 FLAC3D 程序中得以实现；接着，建立了不同因素水平下的边坡数值模型，采用强度折减法计算了各工况下边坡稳定的安全系数；最后，采用灰色关联度理论分析了安全系数与各影响因素的变化规律。分析结果表明：简单均质边坡稳定各影响因素之中，初始应力场为最重要的影响因素，强度参数及泊松比的影响大于边坡几何参数的影响，变形模量因素影响最小。

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护坡沙枕防老化涂层材料耐老化性能试验研究

杜科，韩炜，李珍，汪在芹

长江科学院院报. 2011, 28(1): 58-60.

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对长江中游界牌河段中高滩鱼嘴局部护坡沙枕采用的CW-S新型防老化涂层材料进行了紫外光老化、盐雾循环、耐酸性试验和现场涂刷试验。试验结果表明: CW-S 新型防老化涂层材料可以大幅提高编织袋材料的耐老化性能，增强沙枕编织袋本身的强度及柔韧性，使其能够更好地抵御含沙水流的冲刷而不易破裂。

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三峡升船机螺母柱结构仿真模型试验研究

姜小兰，曾平，孙绍文

长江科学院院报. 2011, 28(1): 61-65.

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通过几何比例尺为1∶2的物理模型试验，研究三峡升船机螺母柱结构各构件受力状态及传力机制，比较施工期与运行期各构件应力变化与变形规律。试验表明：运行期，在锁定荷载作用端受拉明显，且荷载作用端预埋钢构件凸齿和灌浆材料均存在拉应力，应力值在设计允许范围以内；在预应力、锁定荷载共同作用下，测点位移、应变与荷载的关系基本呈线性变化；灌浆材料与各构件之间传力效果较好。在不考虑预应力钢筋的作用，同时预应力螺栓只加到设计荷载 50% 的条件下进行破坏试验，其结果显示，螺母柱的安全承载能力为0.7倍设计荷截，说明预应力作用不可缺少。

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水库运行管理中优化调度的计算机算法研究

王成 , 曹庆磊 

长江科学院院报. 2011, 28(1): 66-70.

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为了发挥江河水资源的更大效益、实现水库统筹兼顾与科学调度，开展水库调度管理研究，提高水库控制运用水平具有十分重要的意义。运用动态规划方法建立了莲花水库优化调度数学模型，并利用可视化编程进行了求解，最后与传统的时历调度方法结果进行了对比分析，结果表明：采用动态规划法简便、快捷 , 可以提高发电效率。

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深开挖降水之可靠度分析

赵晓周，秦中天，苏鼎钧

长江科学院院报. 2011, 28(1): 71-77.

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在台北盆地大型深开挖工程中，抽降开挖面下方景美砾石层地下水头为维持开挖区之稳定性及减缓上举破坏之风险常采用的措施。通常，配合大型深开挖工程抽降景美砾石层地下水时 , 因抽水量大、抽水时间长、且须额外之配电及排水设施，因此相关工程费用相当显著。景美砾石层系盆地东南侧古新店溪搬运之砾石泥砂沉积后所形成之扇状砾石层，上覆数十米厚，由后续之湖相沉积所形成之砂泥质松山层。受到厚度分布及材料粒径组成之差异性影响，景美砾石层在盆地不同位置处水理系数之差异性极大。受此不确定性之影响，以传统的决定性方法欲准确地推估开挖稳定所需地下水头之泄降量并不容易。由对台北盆地某深开挖基地上举稳定之可靠度分析结果得知，在不同之不确定条件下，即使安全因数之计算结果大致相同，但由于系统之可靠度会随不确定条件而改变，因此即使设计结果符合规范亦不能保证系统之可靠度是可以接受的。此外，敏感度分析结果显示，在地层厚度、土壤密度、水头高、导水系数及贮水系数等分析参数中，景美砾石层导水系数及水头高度的不确定性对设计结果的影响最为显着，若能降低这些参数的不确定性，将可明显提高设计结果的可靠度。

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中国台湾都会区基桩耐震性能分析初探

张德文 , 秦中天 , 杨子逸

长江科学院院报. 2011, 28(1): 78-86.

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结构物耐震性能评估参数包括量测震度、工程需求参数、破坏计量和决策变数等，采机率地震危害分析逐项计算各参数之年超越机率。研究采用 EQWEAP 程序并配合性能设计理念和中国台湾地震危害曲线以及规范建议，探讨了中国台湾都会区之桩基耐震性能。研究范例以近年来中国台湾地区具有代表性地震为主，藉由中小、设计和最大考量地震之标的最大加速度和各地区相似地盘构造的测站纪录，推求不同地震等级的桩基最大位移和弯矩，并检视其破坏特性；透过大量的参数研究和专家判断，桩基的耐震性能指针即能制订，该项分析流程可作为其它地工构造物耐震分析参考。

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2011年, 第28卷, 第1期　
刊出日期：2011-01-01

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