长江科学院院报

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刘小斌, 林木松, 李振青

长江科学院院报. 2011, 28(11): 1-9.

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长江镇扬河段是长江下游变化最剧烈的河段之一，近百年来其河道变化主要表现在世业洲洲头的不断崩退、左汊的缓慢发展及汇流后的主流不断右移，六圩弯道凹凸岸互换后的凹岸持续崩坍及弯道向下游不断的发展，和畅洲汊道由多汊演变为鹅头型双汊河道后发生主、支汊易位及左汊的持续发展等。其演变过程颇为复杂，河道整治难度较大。通过分析镇扬河段的河势特点及近百年来河道的演变特点，结合已实施的整治工程，分析了该河段工程的整治效果，总结了工程的整治经验，并且针对目前河段存在的主要问题提出了整治建议。

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环行桩群加承台基础结构局部冲刷试验研究

张磊, 佘小建

长江科学院院报. 2011, 28(11): 10-13.

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环行桩群加承台基础结构的稳定是结构安全运行的基本保障，因此该基础结构的冲刷规律试验研究意义很重要。由于受场地、模型沙选择限制，需要利用系列模型延伸法进行模型试验来研究基础结构海域局部冲刷问题。水流流态表明基础结构尾流旋涡和侧向绕流是影响基础结构冲刷的主要动力。局部冲刷试验表明基础结构局部冲刷部位基本在基础结构两侧和背水面地带，极端高潮位时最大冲刷深度为６．０１ｍ，冲刷深度随水位降低而减少。

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海河流域历史水旱序列变化规律研究

卢　路, 刘家宏, 秦大庸, 王　浩, 于赢东

长江科学院院报. 2011, 28(11): 14-18.

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对历史时期旱涝灾害的重建及其影响研究是当前探求气候事件发生规律的热点之一，而对周期的计算和对突变点的检测又是探求规律的重要手段。基于海河流域540a旱涝等级资料，运用谱功率分析、小波分析、指数分析和Mann-Kendall法等方法分别对海河流域水旱发生周期和突变点进行计算分析。结论显示：海河流域水旱灾害在历史上分别存在10a，23a，37a和75a左右的主导周期；在17至18世纪间，流域经历了旱型－涝型的转变。

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微波-活性炭联用对焦化废水中氨氮和COD的同时去除研究

林　莉, 陆晓华, 李青云, 王振华, 曹小欢

长江科学院院报. 2011, 28(11): 19-21.

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工业生产中未达标的废水直接排放是导致湖泊等受纳水体污染的一个重要原因。以焦化企业生化外排水为处理对象，采用微波－活性炭联用技术对废水中的NH³-N和COD进行同时去除研究。结果表明：随着活性炭用量的增加，COD去除率逐步增大，而NH³-N的去除率逐步下降；微波功率和辐射时间的增加有利于污染物的去除；采用微波-活性炭联用进行动态水处理试验时，废水中NH³-N和COD去除率分别可达85.3%和60.3%。此研究为工
业废水的治理提供了新的思路。

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紫色土坡面径流与侵蚀特征模拟试验研究

钟壬琳, 张平仓

长江科学院院报. 2011, 28(11): 22-27.

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应用人工模拟降雨试验，对紫色土坡面径流与侵蚀特征进行了模拟试验研究。结果表明：紫色土坡面初始产流时间随着雨强的增大而减少，且在小雨强下坡度对初始产流时间的影响显著；紫色土坡面径流总量有随坡度和雨强的增加而增大的趋势，坡度较大时，雨强对径流总量影响不明显；紫色土坡面侵蚀总量随坡度和雨强的增大而增大，１０°、１５°、２０°坡的侵蚀量较大，在３１０６．０３～８１１７．０９ｇ之间，故应在坡度≥１０°的坡地上实施有效的水土保持措施。

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河岸带特征和功能研究综述

王家生, 孔丽娜, 林木松, 闵凤阳

长江科学院院报. 2011, 28(11): 28-35.

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河岸带是河流生态系统中的重要生态过渡带，也是河流生态系统中物质输移、能量转化最活跃的区域。河岸带在河流生态系统中发挥着重要的作用，因此关于河岸带的相关研究是国内外河流生态研究的热点之一。该文通过对河岸带定义、范围、特征及其功能的研究进行综述，指出了目前关于河岸带此方面理论研究的进度和成果，为深入研究河岸带提供了更为丰富的理论依据。

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Nagios在地震网络监控中的应用

特木其勒, 宋　化, 刘　可, 张亦梅, 李　垠

长江科学院院报. 2011, 28(11): 36-41.

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随着湖北地震局“十五”网络项目完成，湖北地震信息网络平台实现了上至中国地震局，下至市（州），横向与邻省的信息互通和数据共享；以及网络到台站，IP到仪器。在使用多套商用网管软件不理想的情况下，对开源监控软件Nagios进行了深入的研究，并以之为核心构建了一套地震网络监控系统用以实现对台网设备及服务的可视化监控。首先对整个监控系统的结构进行描述，然后深入介绍系统的实现和报警功能创新，最后对存在的问题进行讨论。
　

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DEASM浅水流模型对热力环流的非结构网格模拟

邢领航, 严　明, 杨文俊, 黄国兵

长江科学院院报. 2011, 28(11): 42-46.

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为提高热电厂的取水安全，缓解废热排放造成的环境污染，从全场精细数值模拟的角度，推导了水深平均意义下的通用显格式代数应力模型(DEASM)，数值离散方法采用SIMPLE程式下的非结构网格算法，并利用改进的QUICK格式来提高对流项模拟精度。该模型成功实现了对试验下的复杂热力浅水环流的精细模拟，结果表明模型模拟的热力浅水环流的断面流速分布、局部环流流线形态、环心位置、流线分离点以及温度场分布均与实测值吻合良好，初步表明该模型能够为统一描述浅水热力环流近区和远区问题提供一种更精细而通用的全场模式。

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基于数字图像处理的掺气浓度测量研究

李　静, 周　赤, 姜伯乐

长江科学院院报. 2011, 28(11): 47-51.

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通过试验室研究，借助高速数码摄像机，结合面向对象的VC高级编程技术，开发掺气浓度图像分析软件，提出一种自动识别水气二相流中气泡的数字图像处理方法，并进一步给出计算二维、瞬时掺气浓度场的算法。图像处理技术与水气两相流实测研究相结合的尝试和探索，体现了多学科的交叉。研究成果将提高对高速水流掺气机理的认识，为今后进一步深入研究图像处理技术在水流流场特别是高速水气两相流流场测量中的应用打下良好的基础，对提高掺气浓度的测量水平和精度，进而提高水力模型试验水平、满足工程设计要求等都具有较高的学术意义和实用价值。

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船闸短廊道输水系统进口漩涡成因及消除措施研究

吴英卓, 江耀祖, 周　赤, 蒋筱民

长江科学院院报. 2011, 28(11): 52-56.

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以兴隆船闸为例，通过物理模型试验研究，对短廊道输水系统进口漩涡成因进行了探讨，分析了输水阀门运行条件、进口淹没水深、进口形式及固体边界条件对旋涡形态的影响。通过模型试验比较，最终提出了适当增加进口淹没深度同时在进口顶部设置开孔式消涡板等措施，可消除吸气漩涡，为优化设计和运行管理提供了依据，并可为其它类似工程设计提供参考。

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高水压越江隧道联接通道渗流应力耦合分析

孙闯，林增华，王晨

长江科学院院报. 2011, 28(11): 57-61.

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为直观了解冻土帷幕在高水压下的力学特性，掌握隧道联接通道开挖过程中渗流与应力耦合作用对冻土帷幕稳定性的影响，保证开挖过程的安全，采用大型有限差分软件FLAC^3D，对联接通道的开挖过程进行了数值模拟。从渗流应力耦合的数值分析角度，详细研究了冻土帷幕中位移场、应力场、渗流场的分布情况；得出了不同水位对冻土帷幕力学性能的影响；孔隙水压力使冻土帷幕的结构受力更加“均匀”；并指出了容易产生应力集中的位置为冻土帷幕的底部与中部，所以施工中应该值得注意。研究成果可为今后的联接通道数值模拟与人工冻结法施工提供参考。

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某水电站坝肩堆积体力学参数及滑动边界探讨

吉锋, 石豫川

长江科学院院报. 2011, 28(11): 62-67.

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堆积体稳定性计算成果直接影响工程的造价和施工方案，计算成果准确与否与两方面因素—堆积体强度参数和边界条件密切相关，而堆积体强度参数和边界条件的研究和确定较为复杂，尤其是这类滑动边界和强度参数不同于滑坡中的滑带易于查明和确定。以大渡河下游某水电站左坝肩堆积体为典型实例，对没有贯通滑带控制的和反演条件不充分的这类堆积体进行了探索性的研究。通过地质分析和滑动边界，采用最大剪应力法进行搜索分析，潜在滑面主要通过中部性状较差的碎石夹粉质黏土层而形成；堆积体强度参数采用工程类比、室内大型试验和反演法综合确定。结果表明，以地质分析为基础进行的数值计算与定性分析较为吻合，可为进一步的工程研究提供依据。

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基于地震时程曲线的块体动安全系数计算

徐栋栋, 邬爱清, 卢, 波, 孙玉杰

长江科学院院报. 2011, 28(11): 67-71.

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基于块体理论分析方法中的矢量分析方法，编制计算程序研究地震时程曲线下的块体稳定性。具体的研究思路是：首先输入所需的结构面与临空面信息，然后根据有限性定理和可动性定理判断有限性和可动性，在块体可动的基础上，再找出块体在自重以及地震荷载共同作用下的滑动模式（单面滑动或双面滑动），最后求出块体在该滑动模式下的安全系数，得到动安全系数时程曲线。将画块体程序加入其中，以便于为考虑黏聚力时提供接触面面积以及块体体积等相关信息。

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三轴循环荷载下大理岩阻尼参数的试验研究

任浩楠, 徐, 进, 聂, 明, 刘建锋

长江科学院院报. 2011, 28(11): 72-76.

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在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上对大理岩在4级不同围压下进行试验，每级围压下分3级动应力进行循环加卸载，得到三轴应力状态下大理岩阻尼比和阻尼系数与不同应力状态之间的变化规律。通过试验发现：在同一级应力状态下岩石塑性变形随着加载次数的增加逐渐增大，每次动循环岩石的能量耗散随着σ_max/σ_c和围压σ₃ 的增大而增大；同一级围压下，阻尼比和阻尼系数随着动应力振幅增大而递增，且随着围压的增大，递增的速率呈现出变快的趋势；在相同的σ_max/σ_c下，阻尼比和阻尼系数随着围压的增大而递增，且随着σ_max/σ_c的增大，递增的速率呈现出变快的趋势。岩石在高应力条件的循环荷载下，内部微裂纹扩展程度和新裂纹产生的数量和规模以及不可逆塑性变形更大，高应力水平下的每次循环荷载能量耗散也相应增加。

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PCC桩复合地基桩土应力比的计算及影响因素分析

卢长娜, 姜景山

长江科学院院报. 2011, 28(11): 77-82.

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PCC桩是一种适合软土地区加固的刚性桩，以大面积PCC桩复合地基中的一个桩-土-垫层单元为研究对象，考虑桩-土-垫层的共同作用，提出了PCC桩复合地基桩土应力比的一种计算方法。该方法假定桩土界面的摩阻力与桩土相对位移为理想弹塑性关系、同一水平面上桩间土与桩芯土沉降相同、桩端土符合Winkler地基模型，考虑桩-土-垫层的协同作用机理，推导出了PCC桩复合地基桩土应力比和沉降的计算公式，并根据推导出的公式对桩土应力比的影响因素进行了分析，为PCC桩复合地基优化设计提供参考和依据。

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经编土工格栅拉伸性能测试技术研究

陈莺, 陈文亮, 孙从炎

长江科学院院报. 2011, 28(11): 83-86转90.

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对现行土工格栅拉伸性能测试标准进行了系统的比较，总结了经编土工格栅拉伸性能测试中存在的问题，并进行了经编土工格栅拉伸性能试验研究，分析了初始夹具距离、拉伸速率和夹持时夹具钳口内加衬垫保护与否对拉伸性能的影响。得到的拉伸性能随初始夹具距离、拉伸速率和夹持时夹具钳口内加衬垫保护与否的变化规律，解释了拉伸性能测试中发现的问题。

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基坑开挖对邻近船闸的影响研究

潘宣何, 刘晓平, 林积大, 陈亚娇

长江科学院院报. 2011, 28(11): 87-90.

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采用有限单元法对排桩支护结构下邻近船闸的基坑开挖过程进行模拟，分析了已建船闸闸室墙及支护桩的位移、闸室墙后土压力及地基反力随开挖深度变化规律以及它们之间的相互关系。结果表明：邻近船闸基坑开挖时，维持墙后的土压力，可以避免闸室墙前、后趾处的地基反力相差过大，有效地减少其横向位移，以确保闸室墙的稳定。此结论可为工程的设计及施工提供参考。

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框架式双排抗滑桩结构性能研究

钱同辉, 陈芳, 程周炳, 丁红星

长江科学院院报. 2011, 28(11): 91-95.

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为了解框架式抗滑桩桩土共同作用特征和阻滑能力，采用有限元技术，综合考虑滑体、滑床的物理力学参数及桩土界面参数等对桩土相互作用的影响，并结合长江三峡库区巴东县红石包滑坡治理工程，建立框架式抗滑桩的三维有限元计算模型。通过观察框架式抗滑桩内力和位移的变化规律，研究桩、梁、土相互作用关系。计算结果显示：框架梁与前后双排桩变形协调一致，框架桩与桩间土体位移值基本相同，框架式抗滑桩与桩间土体构成了一个整体刚度较大的空间结构。此结果表明框架式抗滑桩具有等效连拱支挡作用和较大的刚度和稳定性。

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生成DDA块体相邻面上刚性点对的Voronoi图方法

张杨, 邬爱清, 林绍忠

长江科学院院报. 2011, 28(11): 96-99转109.

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在高阶DDA用于连续结构的计算分析中，需要在块体之间的相邻面上设置刚性的 “连接点对”将相互独立的块体连接成一个连续的整体。对于多构件的复杂结构，快速均匀布点是一个难点。基于Voronoi图理论，改进了几何法生成Voronoi图的算法，并基于质心法对点的位置进行优化。据此编制了相关程序,并采用算例进行了验证。计算结果表明：该方法可以快速在任意凸多边形内获得分布均匀的一系列点，能方便地应用于三维高阶DDA计算分析。

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FRP侧贴加固钢筋混凝土梁受弯承载力计算与分析

陈绪军, 戴木香, 徐芸

长江科学院院报. 2011, 28(11): 100-103转109.

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根据纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastics)侧贴加固钢筋混凝土构件受弯性能的试验研究，对受弯破坏形态和设计要求进行了讨论。基于平截面假定的正截面受弯承载力的计算理论，提出了FRP侧贴加固构件的正截面受弯承载力的实用计算方法。计算值与试验值吻合较好，并具有较高的可靠性，可供设计参考。探讨了《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006）中由梁底改贴到梁两侧面的FRP截面积修正系数ηf的取值情况:在hf/h为定值时，ηf并不象《混凝土结构加固设计规范》所示为定值，而是随加固梁各参数的变化而变化。

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新型ADV流速仪在桥墩模型试验中的应用

吴新生, 韩向东, 黄卫东, 廖小永

长江科学院院报. 2011, 28(11): 104-109.

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为了精确进行流速测量，对在建的马鞍山长江大桥桥墩概化水槽模型试验采用了新型声学多普勒流速仪（ADV）测量。通过开展桥墩模型试验，进行桥址断面概化和岸坡概化，重点观测桥墩附近水流变化及河床变形情况，了解桥墩周围河床的冲刷深度、冲刷范围，为工程设计和防护措施提供依据。研究表明：由于新型ADV测量范围大、速度快，可以测量瞬态流速、平均流速以及三维脉动流速分布，是一种测量精度高、功能全的流速测量仪器，在水流运动研究中将会得到越来越广泛的应用。

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TSX型超大量程大坝坝基沉降仪的研制与应用

熊国文, 熊梦婕, 程建议

长江科学院院报. 2011, 28(11): 110-112.

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为克服传统的水管式沉降仪在深覆盖层坝基应用的局限性，经过比选与试验，开发研制了应用于深覆盖层的TSX型超大量程大坝坝基沉降仪，成功地解决了深覆盖层坝基的沉降监测。介绍了该仪器的结构、量程、精度、传感器类型、率定试验结果，仪器的应用范围、应用实例及应用效果。工程应用表明：研发仪器的测值符合大坝的变形规律，可长期、准确、连续、稳定地监测土石坝坝基沉降量。

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下荆江熊家洲至城陵矶河段演变分析与治理思路探讨

卢金友, 渠庚, 李发政, 唐峰, 朱勇辉

长江科学院院报. 2011, 28(11): 113-118.

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利用三峡水库蓄水运用前后的水沙和地形资料，系统分析了下荆江熊家洲至城陵矶河段演变特点和趋势。结果表明：由于三峡工程蓄水运用以来水沙条件的变化，该河段河势较之前发生了一定程度的调整，八姓洲、七姓洲上游侧及观音洲弯道左岸未护段岸线均发生崩退，七弓岭弯道段的主流线已发生明显变化，并发生了切滩撇弯现象，若遇不利水文年时存在自然裁弯的可能性。在此研究基础上提出了分阶段进行河道综合治理的思路，以期为该河段的治理提供科学依据。

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2011年, 第28卷, 第11期　
刊出日期：2011-11-02

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