长江科学院院报

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陈瑜，黄锋华，孔次芬

长江科学院院报. 2011, 28(8): 1-4.

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基于栅格分布式水文模型并结合GIS技术，进行东江流域白盆珠水库子流域下垫面变化的洪水响应分析。根据该流域现状土地利用情景分析方法构建9种流域下垫面情景，选取大、中、小3场典型洪水过程，定量分析下垫面变化造成的洪水响应。结果表明：林地及其空间分布在截留降雨、消减洪峰和延缓洪峰滞时方面效果明显，故保护林地，特别是沿河道及流域上游的林地，对流域防洪减灾有重要意义；城市化有增加产流和加快汇流的作用，对流域防洪非常不利；水利工程有效地控制流域内支流洪水，对流域防洪有积极的意义；下垫面的变化对小洪水的影响大于大洪水。深入研究白盆珠水库流域下垫面变化引起的洪水响应将对流域防洪减灾有重要意义。

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长江下游天星洲的形成演变与主因分析

季荣耀，陆永军，左利钦

长江科学院院报. 2011, 28(8): 5-10.

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长江下游泰兴水道的天星洲形成发育于20世纪50年代初期，经历了50年代至70年代末的快速发育阶段，80年代初至90年代末的冲淤调整阶段，及90年代末以来的相对稳定阶段。研究表明:泰兴水道顺直放宽的河段特性以及江岸节点的挑流作用，形成大片缓流区，导致泥沙容易落淤形成水下浅滩，给天星洲的形成发育奠定了重要基础；而上游嘶马弯道20世纪50年代至70年代末的大规模江岸崩退，则给天星洲的快速形成发育提供了充足的泥沙来源。通过深入探讨天星洲的形成主因，分析其历史变迁过程，掌握其演变规律，为本河段的航道整治与岸线开发提供科学依据。

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河床形态冲淤调整的分形度量

周银军，陈立，孙宇飞，程伟

长江科学院院报. 2011, 28(8): 11-17.

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将河流动力学与数学中的分形理论相结合，以河床冲淤较为剧烈的三峡坝下游典型分汊河段为例，分析了河床表面分形维数（BSD）的变化及其与相应河段平面、纵剖面、横断面冲淤调整特点的关系。结果表明：BSD具有时空变异性，一方面不同类型河段BSD是不同的，其可在一定程度上反映河型，甚至河型亚类的差异；另一方面同一河段BSD随河床冲淤进程亦发生相应变化，其与河床形态调整存在着必然联系。同时，BSD值与典型剖面形态的复杂程度呈正相关性，可从整体上描述河床表面形态冲淤起伏的剧烈程度。BSD作为河床表面形态冲淤起伏程度的定量工具，其在河流动力学领域中的河势量化分析、河型判别及河道形态阻力计算等方面将具有一定的参考价值。

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水足迹在河北省水资源管理中的实证研究

曹永强, 马静

长江科学院院报. 2011, 28(8): 18-21.

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虚拟水和水足迹是当今水科学研究的新热点，被认为是解决粮食与水资源安全的重要策略，是衡量人类对水资源系统真实占有量的有效手段。首先介绍了虚拟水、水足迹的概念及其相关理论与计算方法，然后在可获取的实际资料的基础上，计算了2000-2007年河北省居民消费的虚拟水数量和水足迹总量。结果表明：全省8年间的虚拟水消费量在水足迹构成中所占比重最大，同时全省人均水足迹占有量逐年增加，但仍处于较低水平。研究结果可为河北省水资源的可持续管理决策提供相应的理论支持。

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应用一维水动力学模型预测三峡水库蓄水位

刘志武，王菁，许继军

长江科学院院报. 2011, 28(8): 22-26.

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三峡水库是河道型水库,以常规的静库容方法推算库区水位变化误差较大，有必要应用水动力学模型进行计算。建立了基于一维非恒定流的水动力学模型，模拟库区河道水流演进过程，预测三峡坝前的水位、流量过程。选取2007年9月25日至10月3日的三峡水库蓄水资料进行计算，并与实测水位比较。结果表明，该模型具有较好的精度，能够为实际蓄水调度提供参考。

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冲击成孔桩施工振动的可接受控制标准探讨

李维树，况华峰，黄勇

长江科学院院报. 2011, 28(8): 27-30.

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针对冲击成孔在城市施工引起的振动问题，主要考虑附近人群对振动强度的接受程度因素，在剖析国内外相关规范及标准的基础上，提出了人和建筑物可接受的控制标准。冲击施工过程中，对相邻建筑物进行了多方位的振动监测，同时对附近人群进行了调查记录，验证了标准的合理性，使该工程得以正常施工，达到了预期的效果。

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跌坎型底流消力池水力特性二维数值模拟研究

王智娟, 姜伯乐, 黄国兵

长江科学院院报. 2011, 28(8): 31-34.

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采用二维数值模拟的方法，模拟了表孔溢流坝及其末端的跌坎式底流消力池的二维流场。并分别从调整跌坎高度、在跌坎前增加水平段，以及改变出流角度3个方面对跌坎体型进行修改，通过各方案对比，得出消力池临底流速变化规律。可为工程设计和科学试验工作提供参考。

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环境温湿度对大体积混凝土影响的数值模拟分析

刘志勇

长江科学院院报. 2011, 28(8): 35-40.

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环境温湿度的变化及其在大体积混凝土结构中产生的影响不容忽视，对于温度场、温度应力场、湿度应力场，尤其是整体结构应力场的分析,是工程中非常关注的问题。为此，选取理想的球形大体积混凝土结构，仅考虑环境温、湿度的影响，用ANSYS软件依次对该结构的温度场、温度应力场及湿度应力场进行数值模拟，然后将模拟得到的温度应力场与湿度应力场叠加，得到整体应力场，并对模拟结果进行分析和总结。通过对应力场的数值模拟分析，可对大体积混凝土浇筑后裂缝的开展有一定的预见性，对制订温控措施有一定的指导意义。

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锚杆声波反射法质量检测的模拟试验研究

秦强，尹健民，吴从清，肖国强

长江科学院院报. 2011, 28(8): 41-45.

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为了研究锚杆锚固质量声波反射法检测时锚固体中的声波传播规律，进行了不同长度完整锚杆与缺陷锚杆的模型试验。对于完整锚杆，随着锚杆长度的增加，响应波形规则性越好，底端反射波幅值逐渐减小，反射波的能量衰减随之增大。对于有缺陷的锚杆，在缺陷位置处的波形出现畸变，波形变得不规则，呈缓慢衰减或间歇增强后衰减形态，当锚杆长度不同或缺陷位置不同时，测试曲线表现出不同的波形特征。锚固体固结波速随锚杆长度增加而减小，缺陷增大而增大，但是变化幅度较小，一般在4 200 ~4 400 m/s范围内。

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地震作用下不定位块体动安全系数计算与评价方法的探讨

徐栋栋

长江科学院院报. 2011, 28(8): 46-49.

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用块体理论分析方法中的矢量分析方法计算块体动安全系数，具体的研究思路是：首先输入构成不定位块体所需的结构面和临空面信息，然后根据有限性定理和可动性定理判断块体的有限性和可动性，在块体可动的基础上，再找出块体在自重和地震荷载共同作用下的滑动模式（脱离、单面滑动或双面滑动），并求出块体在该滑动模式下的安全系数，通过循环所有的地震时刻，得到了动安全系数时程曲线。考虑到不同区间安全系数的权值，提出了一种新的动安全系数评价方法，对动安全系数的评价指标做了探索工作。

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信息熵理论在岩体结构加速流变破坏分析中的应用研究

黄耀英, 郑宏, 田斌

长江科学院院报. 2011, 28(8): 50-54.

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将信息熵理论应用于黏弹性及黏塑性问题分析，通过单元弹性应变能和单元总应变能所对应的信息熵的对比，发现：不可逆流变应变对应的能量为耗散能，以单元弹性应变能计算的信息熵可以较好地反映结构从无序到有序的演变过程；然后将信息熵应用于不同岩体结构的加速流变破坏分析。结果表明：结构信息熵与节点位移具有良好的一致性；信息熵先因能量耗散而逐渐减小；结构加速流变破坏时，信息熵达到极小值。

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地下水封洞库岩体质量可拓评价

李辉, 季惠彬, 晏鄂川, 杨举

长江科学院院报. 2011, 28(8): 55-58.

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基于可拓学的物元模型，借助可拓评价模型对地下水封洞库岩体质量进行分类。根据岩体质量分类的影响因素，确定经典域和节域，并利用均方差法求取的权系数和引入的关联度，对地下水封洞库质量进行可拓评价。将该模型应用于黄岛地下水封洞库工程，得到了较好的预测结果，虽然与BQ法和RMR法对比得到的结果有异，但取样分析表明可拓评价模型的结果更合理，能够反映地下水封洞库岩体质量的等级。

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工程岩体分级研究综述

尹红梅，张宜虎，周火明，钟作武

长江科学院院报. 2011, 28(8): 59-66.

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岩体质量分级是工程人员认识岩体的重要途径，工程岩体分级方法的发展在很大程度上反映了岩体工程实践的能力和水平。厘清工程岩体分级方法的发展现状及趋势，对了解和把握岩体工程实践的现状和方向有重要意义。首先对目前常用或产生深远影响的岩体分级方法进行介绍，指出工程岩体分级方法的发展具有如下特点：①所考虑的核心因素由岩块强度过渡到岩体结构和结构面特征；②由仅考虑岩体自身特征过渡到综合考虑岩体所处环境条件；③由定性分级过渡到定量与定性相结合的综合分级。现有分级方法的不足主要体现在：①针对深部工程岩体或复杂条件岩体，现有分级方法适用性不够；②有必要扩充岩体分级方法的输出信息，使之除包含岩体稳定特征外，还包含岩体参数及处置措施；③国内工程岩体分级较为凌乱，需要进一步统一和细化。针对以上不足，给出了具体的改进建议。

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用局部冻结法修复损坏的地铁隧道

孙闯，周兴旺，韩玉福

长江科学院院报. 2011, 28(8): 67-71.

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京沪高铁桩基施工中造成上海某地铁隧道管片破损，大量淤泥流入隧道内部,工程采用台阶式封堵墙对隧道内部土体进行封堵，并对破损隧道内部进行注浆充填。隧道上部土体采用地面充填加固注浆的方法加固扰动土层；修复段采用“地面垂直冻结加固土体, 结合隧道内水平冻结加固土体，隧道内开挖构筑”的施工方案；在破损隧道上部及四周3 m范围内进行局部冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕。冻土帷幕形成后采用暗挖矿山法进行修复段隧道的开挖构筑施工，对破损管片采用原位修复方案，施工取得圆满成功。通过介绍隧道修复设计方案，并对现场监测数据进行分析，为类似工程提供借鉴。

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南阳中心城区突发性水污染事故的应急处置研究

曹邦卿，贾虎

长江科学院院报. 2011, 28(8): 72-76.

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根据南阳中心城区突发性水污染事故具有不确定性、流域性、处理的艰巨性和影响的长期性、应急主体复杂性等特点，构建了基于WebGIS的南阳市突发性水污染事故管理系统和事故信息服务系统，并提出培养危机意识、构建应急管理系统、制定应急预案、组织常态性的训练与演习、及时发布事故信息、做好现场污染控制和后期处置等应对措施，从而提高南阳市突发性水污染事故应急管理水平和城市的防灾减灾能力。

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三峡工程运用初期荆江河段调关弯道冲淤演变试验研究

唐峰，李发政，姚仕明，朱勇辉

长江科学院院报. 2011, 28(8): 77-79.

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三峡水库修建后，由于水库调蓄作用，进入坝下游荆江河道的水沙过程发生了显著变化。荆江河道产生较明显的冲刷，已引起局部河段的河势调整，将在相当长时期内对两岸堤防、已建护岸工程和河道整治工程及河道的稳定产生不同程度影响，进而影响该地区的防洪、航运、生态与环境，以及河流的综合服务功能的正常发挥。采用长江防洪实体动床模型试验,研究了三峡工程运用初期不同时期荆江重点险工段调关弯道的冲淤变化过程，并在此基础上预测河势调整趋势。研究成果可为该段河道的治理和河势控制工程规划、设计等提供技术参考。

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荆江三口分流分沙及洞庭湖出口水沙输移的变化规律

郭小虎，姚仕明，晏黎明

长江科学院院报. 2011, 28(8): 80-86.

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荆江三口分流分沙及洞庭湖出口水沙输移的变化，不仅关系到洞庭湖区防洪、航运及水资源利用等，而且影响到长江与洞庭湖关系的变化趋势。利用三峡工程蓄水前后的最新实测资料分析荆江三口分流分沙及洞庭湖出流水沙变化规律，得到以下成果与结论：三峡工程蓄水以来荆江三口分流分沙比无明显变化趋势，但荆江三口分沙量大幅度地减少，其中三口五站断流天数也无明显变化，除弥陀寺、康家港断流时长江干流临界流量略有减少外，其它三站干流临界流量均变化不大。三峡工程蓄水后七里山年均输沙量减少幅度不大，但洞庭湖排沙比显著增大，甚至部分年份洞庭湖排沙比超过100%。此成果对于深入研究江湖关系调整规律和预测长江与洞庭湖的变化趋势均具有重要意义。

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2011年, 第28卷, 第8期　
刊出日期：2011-08-01

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