长江科学院院报

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缪吉伦，张永祥，周家俞

长江科学院院报. 2011, 28(3): 1-4.

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河道整治工程中护岸导流多采用土石结构，这种结构易受冲蚀，造成生险频繁、抢险被动，工程维护费用高。多年来水利工作者一直在探索施工简便、投资省、效果好的新型护岸导流结构型式。总结了国内外护岸导流结构的最新应用技术，并比较了各种结构的优缺点，指出了今后的发展方向，可供设计参考。

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樟树林冠截留模拟试验研究

杨中文, 唐甜华, 陈野, 肖玲, 黄晶晶, 张卫华

长江科学院院报. 2011, 28(3): 5-9.

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林冠截留是水文循环中的重要成分之一。为探究降雨特征和林分特征对樟树林冠截留效应的影响，针对降雨量、降雨强度、叶面积指数（LAI）和树龄这些相关影响因子，采用室内模拟的方法进行对比截留试验。试验得到4种样树的16组降雨量、降雨强度和截留量，以及其各自的LAI值。分析结果表明：①降雨量、降雨强度和LAI是截留的主要影响因子，树龄对截留的影响效果不明显；②雨强与截留量呈反比关系，截留量与降雨量呈二次函数关系，叶面积指数（LAI）与截留量呈正比关系；③树叶伸展方向对截留产生较大影响，模拟试验方法仍需进一步改进和完善。

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江汉平原区域降水与气温长期变化趋势分析

罗启华，郭生练，李天元，伏琳

长江科学院院报. 2011, 28(3): 10-14.

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挑选江汉平原区域内具有代表性的5个气象站52年间（1957-2008年）的逐月降水量和月平均气温观测资料，取显著性水平α=0.05，运用Mann-Kendall检验对年季降水量和年平均气温时间序列进行统计分析。结果发现：区域年降水量没有明显的变化趋势。从季节变化来看，春秋两季降水呈缓和的下降变化趋势，夏季降水呈上升趋势，但变化趋势不显著，冬季降水有显著的上升变化趋势；区域年平均气温有显著的上升变化趋势，特别是最近20年来上升幅度明显增大。年平均气温时间序列从1994年开始发生了突变，突变以后上升变化趋势更加强烈。

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提高水库汛限水位研究

孙立志，朱成立，张巧玉，张凌智

长江科学院院报. 2011, 28(3): 15-19.

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针对北方大多数水库在主汛期由于汛限水位的制约经常发生汛期空库迎汛造成弃水，而汛后又无水可蓄，使得相当一部分雨洪资源不能得到很好利用的矛盾局面。在分析流域水情的基础上，结合水库汛期分期，在考虑水库大坝安全和下游防洪标准的前提下，运用数理统计法和多方案、多层次分析法对动态提高水库汛限水位的风险效益进行分析，最终给出不同汛限水位方案的风险和效益水平。通过对水库进行分期汛限水位研究，可知提高汛限水位在北方缺水地区实现洪水资源化的可行性和必要性。

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基于最大熵的坝体健康评估专家模糊赋权模型

杨阳, 方春晖 , 李占超, 秦栋

长江科学院院报. 2011, 28(3): 20-23.

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针对坝体结构在运行期受外在环境影响因素复杂，定性和定量因素相关程度高，并且含有大量缺失和模糊不确定性的特点,利用模糊数学理论构建坝体健康评估的专家模糊赋权系数。在此基础上用GA算法依据最大信息熵原理对模糊权系数进行优化，综合坝体各个方面的多种评估，形成多层次的坝体综合模糊赋权模型。选用新安江重力坝作为评估实例，对变形、渗流、应力应变等多个方面进行评估，并形成综合评估结果。实例获得了较好的分析评估结果，对所提出的方法进行了验证。

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在役水工钢闸门检测和安全鉴定

苏建明，陈飞，叶小强

长江科学院院报. 2011, 28(3): 24-27.

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水工钢闸门是水工建筑物的主要挡水结构，在服役期受周边环境和运行荷载的影响，将发生防腐涂层剥落、钢板锈蚀、磨损、变形等破损形式。为确保闸门结构安全、满足水工建筑物日常效益的发挥，需对在役水工钢闸门进行科学合理的抽样检测分析和安全鉴定。胥口水利枢纽节制闸安全鉴定基于先进仪器的检测和科学的数据处理分析，为充分发挥闸门的承载能力，采用空间静力有限元对其结构进行强度和刚度复核，评估认定该节制闸钢闸门满足规范要求，能够安全正常使用。

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弯道低水头拦河闸闸孔分流比试验研究

钟杰

长江科学院院报. 2011, 28(3): 28-32.

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通过理论分析，结合模型试验，对处于弯道上的低水头拦河闸闸前的水流特性、闸孔的分流比及其影响因素进行了研究，探讨了闸孔分流比的计算方法。结果表明，由于枢纽对闸前水流的影响，使得闸前弯道水面横比降、纵比降显著减小，纵向垂线平均流速横向分布趋于均匀化。河槽总流量和枢纽轴线与弯道进口断面的夹角对闸孔分流比的影响较小。靠近凸岸的边孔泄流能力较弱，其余各闸孔分流较均匀。闸孔分流比的计算结果较为满意。这些对于保证闸址选择、水闸设计的经济性、安全性具有很重要的意义。

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CT技术在岩土试验中的应用研究

程展林，左永振，丁红顺

长江科学院院报. 2011, 28(3): 33-38.

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简要介绍了长江科学院岩土试验CT工作站以及与之配套的CT三轴仪、渗透仪研制情况。阐述了近年来利用CT技术在粗粒土组构、砾石土浸润试验、膨胀土干湿循环试验、水力劈裂试验、加筋土试验研究等方面研究的初步成果，展示了不同岩土试验CT图像的效果，显示了CT技术在岩土试验中的作用，以期引起岩土工作者的关注，推动岩土试验的发展。

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颗粒形状对多孔介质孔隙特征和渗流规律影响研究的探讨

张家发 , 焦赳赳

长江科学院院报. 2011, 28(3): 39-44.

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讨论了颗粒形状对于多孔介质孔隙系统及其渗流规律的可能影响及其研究意义；综述相关领域的研究成果，探讨了颗粒形状的测量评定方法、颗粒形态和填筑的模拟方法、孔隙系统的可视化研究方法，以及渗流规律的试验对比研究方法；分析指出了颗粒形状对渗流规律影响的研究在促进水处理滤料开发和碎石料作为大坝填料利用方面的应用前景。

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基于试验和有限元法获取滑面强度参数

张海平，任光明，王军，陈全明, 周维超

长江科学院院报. 2011, 28(3): 45-49.

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在滑坡稳定性计算和工程设计中滑带土的内聚力（C）和内摩擦角(φ)取值对工程至关重要。首先采用有限元法，对滑带土进行应力仿真分析，再结合滑带土室内试验的相关物性指标及强度特征，得到滑动面的强度参数，其结果与室内直剪试验所得到的滑带土强度参数值以及刚体极限平衡法反演得到的参数值十分接近。该方法不仅可作为该滑坡稳定性计算参数选取的合理依据，也可以作为获取滑动面强度参数的另一种行之有效、缜密而又合理的新方法。

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岩体结构面产状的自组织聚类分析

邓继辉，陈柏林，吴小宁，谢贵华

长江科学院院报. 2011, 28(3): 50-53.

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为了给出客观准确的岩体结构面优势产状，用ISODATA(自组织聚类)算法，采用最小球面距离原则进行分类，将重心向量单位化后作为新的聚类中心，并以类内最大分量标准偏差控制分裂，聚类中心的球面距离控制合并，利用计算机进行编程实现。将此方法应用于湛江水封洞库岩体结构面产状的分析中，通过3组收敛精度依次增加的参数，得出了内聚性越来越高、类间距离越来越小的优势结构面产状，及聚类组数和每组样本数的客观准确结果。研究成果为判别结构面空间发育状况提供方便，弥补了传统图形分析方法不能进行精确划分的不足和以往分析方法不变的聚类组数及原理过程复杂的缺点。

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混凝土坝裂缝灌浆关键技术问题探讨

陈彦玉

长江科学院院报. 2011, 28(3): 54-58.

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混凝土坝施工期或运行期常出现不同程度的裂缝，灌浆作为修补混凝土裂缝的一项主要技术，能显著提高坝体整体性和承载力。结合国内外混凝土坝裂缝灌浆修补的工程实例，对灌浆技术的应用进行阐述，并对其中几个关键技术问题：灌浆时机的选择、灌浆压力的合理取值及灌浆效果评价方法等进行了探讨。

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渡槽内流速对其结构静力响应的影响分析

徐梦华，莫海鸿

长江科学院院报. 2011, 28(3): 59-62.

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采用三维有限元模型，通过对比计算，研究了渡槽内流速对其横、竖向结构静力响应的影响。研究表明：流速对渡槽横向位移以及横向弯矩的静力响应虽然有比较明显的影响，且随着槽内流速的增大，影响也在加大，但是，在1.0～2.5 m/s的流速范围内，影响很小，不会产生危害；高流速对渡槽竖向位移以及竖向弯矩影响要比低流速大，但是，在 1.0～2.5 m/s的范围内，对渡槽的竖向位移及竖向弯矩的影响也很有限。

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聚脲基坝面保护材料的制备及其施工工艺研究

陈亮，韩炜，李珍，汪在芹

长江科学院院报. 2011, 28(3): 63-67.

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将不同配比的异氰酸酯预聚体组分（a₁和a₂）和脂肪族胺基组分（b）按照等当量反应原理制备了双组份聚脲基坝面保护材料，按其不同的性能分别作为坝面保护材料的底层和面层。对原材料及其产物进行了红外光谱表征，测试了坝面保护材料与混凝土间的粘结性能及抗冲磨、防渗、抗碳化、环保等性能。研究结果表明，经不同配比制备的产物为聚天门冬氨酸酯聚脲，其中底层具有优异的与混凝土间的粘结性能，面层具有较好的耐水流冲刷磨蚀以及防渗、抗碳化性能。该材料挥发性有机化合物（VOC）含量低，具有安全环保的特点。聚脲基坝面保护材料施工分为基面处理、底层材料涂刷、面层材料涂刷、坝面保护材料养护等步骤，施工简便，并成功应用于汤渡河水库除险加固工程溢流坝面保护。

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大掺量粉煤灰混凝土碳化深度预测模型探讨

杜应吉，黄春霞

长江科学院院报. 2011, 28(3): 68-71.

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大掺量粉煤灰混凝土由于具有诸多优良性能，在工程实践中得到广泛应用，但对于其碳化等耐久性能研究不够深入。通过对目前普通混凝土碳化深度预测比较典型模型进行分析，并根据大掺量粉煤灰混凝土快速碳化实测数据，计算出适应于大掺量粉煤灰混凝土的碳化系数 D_e^c，初步建立了适合于大掺量粉煤灰混凝土碳化深度的预测模型。应用此模型对工程碳化数据进行预测验证，结果表明：模型A适应于粉煤灰掺量≥60%的碳化深度预测；模型B适应于粉煤灰掺量＜60%的碳化深度预测，且误差均在10%以下。

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面向服务的地质灾害空间数据共享技术研究

汪宙峰，何政伟 ,李敏，南希

长江科学院院报. 2011, 28(3): 72-74.

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我国是地质灾害多发国家，近几年,由于泥石流、滑坡等自然因素和人为因素诱发的地质灾害呈上升趋势,地质灾害空间信息共享平台建设具有迫切的现实需求。基于社会各行各业、政府、公众等对空间信息共享需求日趋增长,如何对空间信息共享存在的问题进行总结与分析, 如何科学合理地构架地质灾害空间共享平台,从而利用该平台提供的共享和互操作机制来预测、预警、评价和治理各种地质灾害也就成为当务之急。探讨地质灾害空间信息共享服务平台的实现目标、建设思路、平台设计架构、建设内容等，形成了一套较为完整、规范的网络环境下的地质灾害信息共享服务体系、技术组成和业务流程。

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长河段河工模型时间变态影响及水沙过程控制方式研究

李发政, 孙贵洲, 渠庚

长江科学院院报. 2011, 28(3): 75-80.

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为满足泥沙沉降和起动相似，河工模型试验一般采用轻质模型沙。轻质模型沙引起的河床冲淤时间比尺与水流运动时间比尺不一致，使得模型水流运动过程发生扭曲、河道槽蓄及泥沙传播发生偏离，从而导致模型河床冲淤变形不相似。结合长江防洪模型试验分析了长河段河工模型时间变态对水流运动和河床冲淤变形的影响，探讨了时间变态影响改进措施，提出的模型进口提前、出口滞后的水沙过程控制方式，可供类似河工模型借鉴。

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遇特大型洪水荆江河段洪水演进特性实体模型试验研究

朱勇辉，卢金友，李发政，姚仕明，范北林

长江科学院院报. 2011, 28(3): 81-86.

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利用长江防洪实体模型进行了2002年10月地形条件下长江荆江河段遭遇“54年型”和“98年型”特大型洪水时的洪水演进特性实体模型试验研究。研究表明：试验条件下洪峰从枝城传播至监利需14～21 h，平均传播速度3.2～4.8 m/s。当遭遇“54年型”洪水且不考虑三峡水库调蓄时，各站试验洪峰水位与1954年实际洪水相比普遍升高，荆江面临极其严峻的防洪形势，沙市站洪峰水位超过堤防设计水位约 1.60 m，石首、监利和城陵矶等站超过设计堤顶高程达 0.4～1.23 m；考虑三峡水库调蓄后，各站试验洪峰水位较不考虑调蓄情况明显降低，防洪形势有明显缓解，但依然不容乐观，其中沙市站洪峰水位超过堤防设计水位0.30 m，莲花塘站超过设计堤顶高程0.28m。当遭遇“98年型”洪水且不考虑三峡水库调蓄时，各站试验洪峰水位与1998年实际洪水相比普遍升高，荆江防洪形势严峻，其中沙市、石首、监利和莲花塘站分别超出堤防设计水位达1.20，1.25，1.73，1.68 m。

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2011年, 第28卷, 第3期　
刊出日期：2011-03-01

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