长江科学院院报

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闫旭峰，易子靖，刘同宦，刘兴年，王协康

长江科学院院报. 2011, 28(9): 1-5.

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河宽渐变是天然河道的普遍形态特征。运用声学多普勒流速仪（ADV）测量了渐变河道模型的水流结构。试验结果表明：渐变河道形态对水流结构影响明显，在渐缩段和渐扩段产生二次环流，前者影响效应大于后者，且方向相反。基于 SMS 水动力学模型对渐变河道水流特性进行了二维数值模拟，与实测值吻合较好，并计算分析了局部水头损失系数沿程的变化规律。

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重庆市万州区经济社会可持续发展的生态足迹分析

陈仕军 , 谢辉 , 梁川 , 何涛 , 李明忠 , 朱繁茂

长江科学院院报. 2011, 28(9): 6-13.

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运用生态足迹模型的时间序列分析方法，对位于三峡库区腹心的重庆市万州区 1990-2008 年的生态足迹、生态承载力和生态赤字进行了分析。研究结果表明：万州区人均生态足迹从 1990 年的 0.698hm²/人上升到 2008 年的 1.584hm²/人，年均增长率达 4.65% ，呈日趋增大的趋势；但是生态承载力却逐步减小，整个万州区均出现生态赤字。万州区生态足迹贡献较大的是人均耕地、草地、水域、建筑用地和化石燃料用地，所占比例分别为 30.63% ，25.56% ，2.80% ，8.99% 和 30.44% 。针对万州区经济社会的可持续发展态势提出了相应的对策与措施建议。

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浙江小型农村饮用水工程管理模式的可拓评价

厉莎，张仁贡

长江科学院院报. 2011, 28(9): 14-17.

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农村饮用水工程运行管理是现阶段农村供水工程研究的一个热点，而对小型饮用水工程运行管理模式研究较少。经调研，目前浙江省小型饮用水工程主要有 3 种运行管理模式：村集体管理、用水户协会管理、承包管理。建立有效的运行管理评价模式对小型饮用水工程研究具有重要意义。提出了一种基于可拓评价的小型农村饮用水工程管理模式合格度分析方法，运用该方法对饮用水工程评价指标之间的关联关系进行可拓分析与决策，通过构建关联函数对现有农村饮用水模式进行有效地评价，并运用该方法对浙江丽水莲都区的 15 个实例工程的运行管理模式进行评价，得出较优的管理模式。

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静水中单个气泡的动力学特性数值模拟

徐玲君 , 陈刚，邵建斌，薛阳

长江科学院院报. 2011, 28(9): 18-20.

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为研究水中气泡上升的动力学特性，采用数值模拟方法，以静止水中的单气泡为研究对象，应用 CFD 分析软件，建立了气泡在浮力和重力作用下的仿真模型。模拟区域考虑了静水压力梯度场，采用无滑移技术处理流场边界及全结构网格技术处理气泡，对直径为 2.6 mm 和 4 mm 的气泡进行了数值模拟。分析了气泡在水中的运动机理，并将数值计算与实验数据进行了对比。结果表明：气泡在水中的上升路径与上升速度与试验结果吻合良好，此方法为利用数值手段研究水中气泡的运动特性提供了一个有效的解决途径。

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低实用堰水力特性及其对工程的影响

吴国君，刘晓平，方森松，孙文红，侯斌

长江科学院院报. 2011, 28(9): 21-24.

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通过物理模型试验和数学模型相结合的手段，对比分析了某低水头水利枢纽在运行中 WES 堰和改进后折线型实用堰的行洪能力和过沙能力。结果表明：2种堰型均能满足规范中平原地区的行洪能力要求，而 WES 堰的行洪能力略优于改进后折线型实用堰，但改进后折线型实用堰的堰面紊动强度较大、范围较广，能有效增强水流挟沙能力，易使泥沙起动，一定程度上能避免堰面泥沙淤积问题，从而保证检修闸门正常工作，保障枢纽安全运行。综合对比分析，推荐采用改进后折线型实用堰。

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投放重物封堵溃口试验探究

贾志峰 , 富飞

长江科学院院报. 2011, 28(9): 25-29.

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为了尽量避免溃坝溃堤而引起的洪灾、泥石流灾害给国家和人民生命财产造成损失，有效地开展封堵溃口、延缓溃坝溃堤的研究有很大的现实意义。然而溃坝溃堤危害性很大，且具有不可重复性，只能通过小型试验获得相关数据在理论上进行研究。对高空投放重物封堵溃口时的不同投放高度、水流速度、投放方式的效果进行了探究，分析了重物落水过程的影响因素及运动规律并建立了理想状态下的水平和竖直方向上的运动微分方程。基于误差处理后的小型试验数据，利用最小二乘法思想，以 Matlab 编程求取试验中的参数，利用相似准则计算出模拟实际溃坝时重物的投放位置，为封堵溃口的研究提供了一定的理论依据。

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边坡工程模糊随机可靠度分析

王宇，宋新龙，张行，汪灿，余宏明

长江科学院院报. 2011, 28(9): 30-34.

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将模糊随机理论应用于边坡可靠性评价当中，为了考虑随机变量的模糊随机性，引入稳定系数的隶属函数对边坡的实际工作状态进行模糊可靠评价。提出模糊随机极限状态方程的二次构造思想，即将模糊随机理论和响应面法相结合，首先利用响应面法进行一次构造，得到可靠度响应面函数，在此基础上借助隶属函数的补函数作为辅助，进行二次构造极限状态方程来计算边坡的模糊随机可靠度。结果表明，该方法计算简便、收敛速度快，克服了对模糊概率密度函数直接积分求解时过程复杂、耗费机时的缺点，具有较高的计算精度和广泛的工程实用性。计算所得到的可靠性指标更加能够真实地反映边坡的稳定状态，为边坡工程可靠性研究提供了一种新的方法。

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高地应力区大型地下洞室边墙松动圈动态分析研究

赵海斌，付建军，周江平

长江科学院院报. 2011, 28(9): 35-39.

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松动圈是地下洞室支护成败的关键，松动圈与开挖深度、围岩岩性、时间等因素有关，它实际是一个动态变化过程。首先阐述了声波法在松动圈动态分析中的适用性，并采用声波法对某大型地下厂房上游边墙松动圈进行了测试分析，绘制了开挖深度、岩体波速、时间、空间位置与松动圈的相互关系曲线，通过对上述关系曲线的分析，获得了松动圈的变化分布规律，提出了相应的工程措施。其分析方法为类似工程提供了借鉴及指导意义。

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丹江口大坝水泥灌浆帷幕耐久性研究

李晓鄂 , 李珍

长江科学院院报. 2011, 28(9): 40-43.

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为了解丹江口大坝初期工程河床坝段防渗帷幕的耐久性，对后期补强灌浆提出建议，采用理化分析及渗透试验等方法对帷幕中的水泥结石进行了相关试验研究。结果表明：多数检查孔芯样中的水泥结石水化产物结构较致密，矿物成分和化学成分未见明显异常；胶结较好的水泥结石芯样抗渗性能较好，渗漏溶蚀出的 CaO 少，且随着渗透时间延长， CaO 的溶蚀速率减缓；对于水泥结石致密的帷幕，估算的防渗有效年限为 100 年以上，说明水泥灌浆帷幕抗溶蚀耐久性较好；个别坝段的水泥结石存在较明显的 CaO 溶出现象，需进行补强灌浆处理。

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自干燥混凝土相对湿度变化理论及试验研究

张登祥，杨伟军

长江科学院院报. 2011, 28(9): 44-47.

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对自干燥条件下混凝土内部相对湿度的变化规律进行理论及试验研究。提出了自干燥效应引起混凝土内部相对湿度与饱水度的函数关系式，采用数字式湿度传感器测量密封养护条件下混凝土内部相对湿度随龄期变化的规律。试验结果表明，低水灰比混凝土早期相对湿度下降非常快，表明低水灰比混凝土早期开裂的几率显著增大。将相对湿度的试验值与本文提出的相对湿度计算模型的计算值进行比较，结果表明，试验值与模型计算值的相对误差非常小。

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高强度混凝土渡槽夏季施工防裂措施研究

张杨 , 邬爱清 , 何磊

长江科学院院报. 2011, 28(9): 48-52.

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高强度混凝土渡槽结构承载能力高，但水化放热量也大，在夏季浇筑时混凝土温控防裂难度较大。采用非稳定温度场及应力场的有限元计算方法，对夏季施工的典型渡槽结构进行了施工过程的仿真计算。根据不同工况的温度场和应力场计算结果，分析了易裂部位的开裂原因，提出了相应的水管冷却和表面保温措施，可为类似高强度混凝土结构的设计和施工提供有益的参考。

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基于 ANSYS 的大体积混凝土温度场计算程序开发

司政 , 李守义 , 陈培培 , 杨杰

长江科学院院报. 2011, 28(9): 53-56.

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目前大多温度场计算程序均存在一定的缺陷，基于 ANSYS 的完备前处理功能、强大求解器、方便后处理和良好开放性等优点，提出在 ANSYS 平台的基础上开发出适用性更强的计算大体积混凝土结构温度场的仿真程序，并对此进行了论证。利用开发出来的温度场计算程序，根据坝体碾压混凝土实际浇筑进度及热力学参数对其进行仿真计算，并将计算成果与实测资料进行对比，各测点温度最高值相差不超过 1.8 ℃，相对差在± 5.00% 以内，表明开发的程序可以很好地实现对大体积混凝土结构温度场的仿真计算。

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基于 HSPF 的东江分布式水文模型构建

董延军，邓家泉，李杰，郑江丽，马志鹏

长江科学院院报. 2011, 28(9): 57-63.

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针对东江流域，在基于 HSPF 水文模型的基础上，构建了东江流域分布式水文模型。详细介绍了 HSPF 分布式水文模型构建的原理、模型数据准备、模型构建以及模型验证过程。从气象分布变异的角度出发，将东江流域划分成 51 个子流域，从物理分布变异的角度出发，将东江流域的土地利用类型与土壤类型和坡向重新叠置成 29 种特征类型的下垫面。通过模型的模拟效果来看，两校准站（河源站和博罗站）的相对误差均小于 15% ，NASH 系数都在 0.9 以上，模拟效果良好。

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新疆布仑口-公格尔水电站冲击式水轮机调速器机械液压系统设计

安刚 , 陈玉婷 , 叶伟 , 聂伟 , 王丽娟

长江科学院院报. 2011, 28(9): 64-67.

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在新疆布仑口－公格尔调速系统设计中，采用国内外领先的液压控制技术，并结合国内外高水头冲击式机组的运用研究成果所制造的水轮机调速器机械液压系统完全符合工程应用。介绍了该六喷嘴冲击水轮机调速系统的机械液压系统的设计方案，包括喷针控制单元、折向器控制单元、事故停机集中控制单元以及结构设计，希望能对类似多喷嘴大型冲击式水轮机调速器的设计具有参考价值。

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大型发电机中性点采用高阻抗配电变压器接地的配置方法

陈渝士 , 陶亦寿

长江科学院院报. 2011, 28(9): 68-70.

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大型发电机定子绕组对地电容较大，发生定子单相接地故障时电容电流也较大，采用中性点经配电变压器接地方式，能起到对过大故障电流限制的作用。采用高阻抗变压器作为中性点接地变压器的配置方法，利用变压器内在电抗生成的电感性电流，对故障电容电流进行部分补偿，在满足抑制故障暂态过电压要求的同时，将接地故障电流限制在允许范围内，解决了配置大型发电机中性点接地装置中常见的接地故障电流过大问题。

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长江科学院 2006－2010 年科技论文被 SCI ，EI 和 ISTP 收录情况分析

陈元明，周力峰，孟祥芳，聂文

长江科学院院报. 2011, 28(9): 71-74.

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对长江科学院 2006 － 2010 年科技论文被 SCI ， EI 和 ISTP 收录情况，从论文总量、著者、学科专业、论文所登载的期刊和国际会议论文集等方面进行了统计、归纳和分析，并讨论了提高相关单位及其科研人员科技论文在这 3 大检索系统中收录率的技巧和方法。

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三峡水库运用前后进出库水沙变化分析

黄仁勇，张细兵

长江科学院院报. 2011, 28(9): 75-79.

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根据三峡水库蓄水前后实测水沙资料，对三峡水库近期进出库水沙变化进行了较为系统的分析。结果表明：上世纪 90 年代以来，三峡水库进出库水沙均有所减小，其中输沙量减小更为明显；蓄水运用后三峡水库汛期进出库水量、沙量占全年的比例仍分别维持在 76% 以上和 96% 以上，但从年内分配变化上看，汛期进库水、沙量占全年的比例均呈减少趋势，汛期出库水量比例呈减少趋势，出库沙量比例呈增大趋势；三峡水库蓄水运用后 9-10 月份进出库水沙量减小较多，而枯水期 2-4 月份进出库流量均呈增大趋势。

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三峡工程运用初期石首河段冲淤试验及河势控制方案研究

黄莉，朱勇辉，姚仕明

长江科学院院报. 2011, 28(9): 80-86.

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利用长江防洪实体模型动床模型试验 , 研究了三峡工程运用初期不同时期石首河段的冲淤变化规律，并预测其河势变化趋势；针对该河段出现的新情况进行研究分析，提出了该河段的河势控制方案。研究结果表明：三峡工程蓄水运用至 2022 年末，该河段总体河势与近期基本一致，依然维持目前新生滩左汊为主汊、左汊内左槽为主河槽的分汊格局，但局部河势仍有一定程度的调整变化。该河段的河势控制初步思路为：对深泓近岸及主流顶冲的险工段采用护岸守护，包括对已建护岸工程的加固及未护段的新护；另外，根据河势调整趋势，对局部洲滩进行守护，以稳定目前较为有利的河势格局或防止其向不利河势方向转化。

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2011年, 第28卷, 第9期　
刊出日期：2011-09-01

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