长江科学院院报

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张慧, 沈华中, 张文二

长江科学院院报. 2012, 29(7): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.001

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利用实测水沙和地形资料,系统地分析了长江中游碍航严重浅滩河段——长江界牌河道的演变特点、趋势及综合治理工程效果。分析表明:综合治理工程总体上稳定了河势，改善了防洪和航运条件，但部分滩槽和过渡段未得到完全控制，汊道分流比不稳定、变化较大，航槽位置不稳定、局部岸线崩退。在此分析基础上，研究提出了实施新淤洲前沿低滩守护、右岸上边滩丁坝维修加固、左岸下复粮洲一带护岸守护、左槽出口局部碍航浅区疏浚等后续整治思路，可为界牌河段后续整治工程研究与设计提供参考。

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基于σ坐标变换和水位函数法的立面二维水动力学模型

孙先, 杨文俊, 王国栋

长江科学院院报. 2012, 29(7): 6-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.002

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根据近年来计算水力学在计算方法上的最新成果，提出了一种用于计算水流运动沿水深方向变化动水压力条件下的立面二维水动力学模型。模型中，采用基于Boussinesq假定的不可压缩牛顿流体的Navier-stokes方程作为控制方程，并对其做σ坐标变换，简化了计算区域。数值方法上，通过有限差分法离散控制方程，采用矩形交错网格，利用水位函数法求解自由水面流动，通过分步解法在交错网格上求解速度项和动水压力项。用该模型模拟了微幅波运动，并对模型计算结果与微幅波运动解析解进行比较，结果表明该立面二维水动力学模型具有良好的精度。

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离散Hopfield神经网络在湖库营养状态评价中的应用——以全国24个湖库富营养化等级评价为例

崔东文

长江科学院院报. 2012, 29(7): 10-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.003

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基于离散Hopfield神经网络联想记忆特性，建立了湖库富营养化等级综合评价模型，对全国24个湖库进行富营养化等级综合评价，并与文献投影寻踪法、评分指标法和LM-BP网络法的评价结果进行比较。结果表明：①离散Hopfield神经网络运用于湖库营养化等级评价具有简单、直观，容易实现等优点，其评价结果令人满意；②一般离散Hopfield神经网络并非适用于任何富营养化等级评价，当评价对象单项指标（因子）间存在较大差异时，对象将得不到正确的评价。

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人工回灌条件下地下环境要素对氯苯生物降解行为的影响研究

何海洋, 张文静, 谷小溪

长江科学院院报. 2012, 29(7): 15-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.004

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为控制区域地面沉降，计划开展相应的地下水人工回灌,而在拟采用的回灌水源中监测到氯苯等有机组分，因而确定回灌过程中氯苯的环境行为是十分必要的。由于人工回灌过程会对地下环境产生扰动，所以不同回灌季节会导致地下环境温度以及溶解氧发生变化。基于此，开展了一系列的生物降解实验，研究不同地下环境要素下人工回灌过程中氯苯的生物降解作用。实验数据表明:一定浓度条件下氯苯的生物降解反应符合一级衰减动力学和Monod方程。由Monod方程得出：随着温度升高和溶解氧的增加，降解速率加快，降解效果更好。阿伦尼乌斯方程能够量化温度对生物降解速率的影响。不同浓度氯苯生物降解计算出最大的降解量为：在好氧与厌氧条件20,10,0℃下，分别为35，31，28 μg/g和30，27，23 μg/g。就温度和溶解氧对氯苯生物降解的影响来看，确定人工回灌最佳季节是夏季。

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汕头市水资源承载力评价研究

陈凯, 李就好, 李永刚, 屈寒飞

长江科学院院报. 2012, 29(7): 21-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.005

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在对汕头市水资源状况及社会经济发展状况调查的基础上，结合水资源承载力评价基本原理，选取了14个适合汕头市的水资源承载力评价指标，并将承载力等级划分为3级，再分别采用RBF神经网络模型、BP神经网络模型和模糊层次综合评价模型3种方法对汕头市2000—2009年水资源承载力状况进行评价。结果表明：汕头市水资源承载力等级总体介于Ⅰ级与П级之间，情况较好，但有逐步恶化趋势；RBF神经网络模型法与模糊层次综合评价法比BP神经网络模型法评价效果好，适用性更强。

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基于WetSpa模型的设计洪水计算

舒晓娟

长江科学院院报. 2012, 29(7): 27-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.006

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分别根据长期的流量资料、广东省推理公式法，基于WetSpa分布式水文模型，推求广东省流溪河水库流域设计洪水。基于WetSpa模型推求设计洪水结果与广东省推理公式法相比，基于WetSpa模型推求设计洪水结果比根据长期流量资料计算结果更接近，说明基于WetSpa模型推求设计洪水是可行的。利用WetSpa模型推求设计洪水只需要知道流域的DEM、土地利用类型、土壤类型以及少量的降雨洪水资料。流域的DEM、土地利用类型、土壤类型数据可通过互联网免费下载，所以WetSpa模型为短缺资料地区推求设计洪水提供了新的参考。

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江苏省适宜水面率研究

杨树滩, 仲兆林, 华萍

长江科学院院报. 2012, 29(7): 31-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.007

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通过对江苏省情、水域现状及20世纪50年代以来水域变化的调查分析，评价了现状水域状况，指明了研究适宜水面率的重要意义。以现状水面率调查评价为基础，借鉴国内外适宜水面率相关研究成果，对适宜水面率作了界定。根据江苏省情，提出了一种新的水面率研究方法——类比法，采用该方法对江苏各地级行政区和全省总体适宜水面率进行了详细研究，提出了相应成果，并进行了合理性分析。研究方法及思路对类似地区和大尺度地域适宜水面率研究提供了经验和借鉴。

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基于未确知网络分析法的堤防工程风险分析研究

李锋, 李宗坤

长江科学院院报. 2012, 29(7): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.008

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堤防工程是我国防洪体系的重要组成部分。在堤防的运行和管理过程中，各种不确定性因素引起的风险正逐渐引起人们的关注。在对这些风险因子识别和分析的过程中，由于人们认识水平的局限所引起的主观上的不确定性，是堤防工程风险评价的难点之一。考虑到人对影响因素间比较判断的主观性和未确知性，结合未确知测度及网络分析法，提出了基于未确知网络分析法模型理论的堤防工程风险分析方法，并对模型的原理及求解进行了详细的阐述。最后，以某堤防工程为算例，验证了该方法在堤防工程风险评价中应用的科学性。研究成果为堤防工程的风险控制和管理提供了重要的参考。

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石门坎大坝栈桥桥墩爆破倾倒历时及振动效应分析

占学军, 任贤斌, 张晓平

长江科学院院报. 2012, 29(7): 41-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.009

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水工栈桥桥墩拆除爆破若处理不当，会对临近的水工建筑物造成永久性影响。通过对石门坎水电站栈桥的爆破倾倒历时及振动效应分析，给出了栈桥倾倒历时的求解公式，并指出了减少振动影响的相关措施。结果表明栈桥倾倒历时的实测数据与理论计算基本相符,爆破未对周边建筑物产生有害影响。

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三峡工程泄洪坝段下游动床冲刷形态演变过程研究

刘东, 车清权, 毛三保

长江科学院院报. 2012, 29(7): 45-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.010

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为验证模型试验坝下动床冲刷坑形态与原型之间的差异，探讨下游冲刷演变过程,用散粒料模拟冲刷岩基，选取3组典型工况复演三峡枢纽蓄水以来泄洪坝段下游冲刷情况。研究表明不同阶段的典型试验工况与相对应条件的原型实测地形整体形态基本相似，说明冲坑形态演变与岩基地质特性有关。

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提高通航船模试验直航精度的措施研究

刘晓平, 范宁阳, 乾东岳, 李帆

长江科学院院报. 2012, 29(7): 50-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.011

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为确保通航船模的直航试验精度，以湘潭城际铁路特大桥桥区通航试验为背景，分析了船模直航精度对试验的影响，采用改进船模内部元件等方法提高了通航船模的直航精度，并用试验手段说明改进措施效果良好，能保证试验精度要求。

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高坝联合泄洪消力塘底板上举力分布特性研究

王怀明, 杨敏

长江科学院院报. 2012, 29(7): 53-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.012

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为研究多孔联合泄洪对上举力分布的影响，通过某工程1∶50模型试验对坝后水垫塘底板块上举力大小及分布特性进行了测试，并对多孔联合泄洪和表、深孔单独泄洪时的最大上举力大小和分布进行了比较。经比较分析得出：表深孔联合泄洪情况下表深孔水舌冲击点附近的上举力，与表孔或深孔单独泄洪下相应位置的上举力相比，要明显减小；最大上举力的位置也有所改变，表孔冲击点附近后移，深孔冲击点附近前移。结果表明：表深孔水舌入水后形成大的旋滚相互影响，得不到充分发展，对底板的卷吸作用明显减弱，进而导致相应上举力值明显减小，最大上举力的位置也有所改变。

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断层构造近场地应力分布规律研究

周春华, 尹健民, 骆建宇, 肖国强

长江科学院院报. 2012, 29(7): 57-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.013

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通过分析几个典型断层构造近场水压致裂法地应力实测案例，结合构造地质力学及特性，得出近场断层构造地应力量值和方位主要受构造的空间分布、运动机制及其岩性影响的结论。一般而言，地应力量值在沿断层埋深方向上有不同梯度的分带，这与断层构造的剪切破裂形成机制及其影响带内岩性有关；最大水平主应力方位受断层构造的空间分布及运动机制影响，大致呈现与断裂走向平行或大角度斜交，甚至垂直的规律。分析断层构造近场地应力的分布有助于工程区岩体稳定性的科学评价，为工程选址提供依据。

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地下水封洞库岩体质量分级体系研究

季惠彬, 晏鄂川, 宋琨, 王章琼

长江科学院院报. 2012, 29(7): 62-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.014

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由于地下水封洞库多为大跨度、高边墙、不衬砌或少衬砌的地下洞室，因此建库岩体多为质量较好的花岗岩、花岗片麻岩等，但现有岩体质量分级体系不能很好地针对此类工程进行岩体分级。在确定了影响地下水封洞库工程岩体质量分级因素的基础上，考虑RQD值、结构面空间分布、粗糙度、地下水、地应力和储存压力等因素，提出了适用于地下水封洞库岩体质量分级体系（UWCQ），并应用该分级体系进行黄岛地下水封洞库工程的岩体质量评价。证明UWCQ体系对评价地下水封洞库岩体质量是可行的，能满足工程需求。这对地下水封洞库的开挖方式选择、支护方案确定和安全性评价具有重要工程意义。

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广东粉土质砂的力学特性试验研究

张芳枝, 黄丽娟

长江科学院院报. 2012, 29(7): 67-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.015

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选取广东粉土质砂（SM）为研究对象，在一系列室内试验基础上，研究该土的渗透、变形和强度等力学特性，并探讨粉土质砂的应力应变关系和邓肯模型参数。试验成果表明：粉土质砂在压实和胶结程度高的条件下，其渗透性较低，压缩性中等，抗剪强度极高；其应力-应变关系表现有明显峰值和应变软化特征，在剪应力作用下土体开始表现为剪缩特性，当变形达到一定值后，表现出剪胀特性；此外，土体的本构关系能较好地采用邓肯模型来反映。研究结果为解决粉土质砂的工程问题提供了很好的基础和依据。

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改进的遗传算法在渡槽结构优化设计中的应用

郑重阳, 彭辉, 闫秦龙, 刘帅

长江科学院院报. 2012, 29(7): 73-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.016

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传统的遗传算法存在寻优效率较低、精度不高等缺点。为了解决这些问题，对传统遗传算法进行了改进——采用Fortran语言编制结构优化程序，并将改进后的遗传算法应用于大型预应力矩形渡槽优化设计中。通过对比原设计方案与优化方案的结构安全性及经济性，验证了优化设计方案具有显著的经济效益。结果表明，改进后的遗传算法提高了计算性能和优化效果。

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裂隙岩体加固浆材的试验研究

赵宏海, 李磊, 秦福刚, 许光泉, 张海涛, 谢治刚

长江科学院院报. 2012, 29(7): 77-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.017

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以裂隙岩体的注浆加固材料为研究对象，对“超细水泥-粉煤灰-膨润土-生石灰-水玻璃”浆液的固化反应加固机理进行了可行性分析，并针对浆液的渗透性、黏度、结石率以及结石体的抗压强度、耐久性等因素进行了室内试验（正交试验和耐久性试验）研究；详细分析了浆液及结石体的物理化学特征，给出了浆材的最佳配比及相应的性能指标。通过煤层底板注浆加固试验，验证了浆材对裂隙岩体加固的可行性，并取得了良好的治理效果。该类浆液与水泥类及一些常见的化学类浆材相比，具有价廉、储存方便、且无毒无污染的优点。

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多介质复杂区域四边形网格自动剖分算法及应用

付成华, 周洪波

长江科学院院报. 2012, 29(7): 82-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.018

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提出一种四边形网格自动剖分的改进行波算法。无需设置背景网格,将多介质复杂区域分成多个封闭子域，由AutoCAD模型自动提取各封闭子域边界的点线信息，利用网格密度参数和封闭域点线的拓扑关系控制内部节点的生成，采用总体密度和临近子域的相对大小控制网格疏密，通过网格质量评价体系和多重优化措施保证网格质量。先将计算域剖分为三角形网格, 优化后通过合并、分解生成四边形单元，再次对四边形单元进行优化处理即可获得优良的四边形网格。某铁路路堤工程断面和瀑布沟电站厂房2#机组断面计算域的网格剖分实例验证了该方法的可行性和可靠性。

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综合管理信息系统中的工作流应用技术研究

王奔, 周力峰

长江科学院院报. 2012, 29(7): 86-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.019

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介绍了工作流的应用背景，分析了工作流技术的原理，研究了基于工作流技术的综合管理信息系统的设计和应用。提出可编辑、管理和监控的工作流模型，并用分支逻辑和聚合逻辑描述了业务流转的管理机制。工作流技术使单位内部业务流程自动化，信息流转逐步实现无纸化。利用其图形化定义流程的功能，在办公流程越来越严谨的前提下，办公效率也大幅提高。长江科学院在综合管理信息系统中运用了工作流技术，取得了良好的效果。

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河工模型试验供水供沙系统的自动化控制

许明, 胡向阳

长江科学院院报. 2012, 29(7): 90-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2012.07.020

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介绍了一种采用自动化、智能化改造原来落后的河工模型试验供水供沙系统的成功方案。该方案包括自动供水系统与流量调节控制、尾水水位调节控制、自动加沙控制以及多对象多参量的综合协调控制。该系统实现了模型试验供水供沙全程自动控制，有效提高了试验效率和试验控制的精度。

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2012年, 第29卷, 第7期　
刊出日期：2012-07-01

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