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2013年, 第30卷, 第2期 
刊出日期:2013-02-01
  

  • 全选
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    水资源与环境
  • 张乐中, 许田柱
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.001
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    以库计水源地地下水为研究对象,在分析研究区水文地质条件的基础上,系统研究了研究区地下水的水化学时空变化特征:从外围分水岭向内以及由内部分水岭向周边,地下水水化学类型总体上沿地下水流向,呈HCO3型→HCO3•Cl型→HCO3•SO4•Cl型→SO4•Cl型逐步过渡变化规律;在垂向上,中、浅层地下水水力联系较为密切,分带规律不明显,深部地下水水质略差;在时间上,由于白垩系含水层厚度巨大,垂向水力联系密切,且水位埋藏普遍较深,季节性变化对地下水水质影响有限,地下水水质相对稳定。

  • 工程安全与灾害防治
  • 李德营,殷坤龙
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 6-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.002
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     滑坡的预测预报是世界性难题,特别是如何把外界影响因素定量计入到滑坡中长期预报模型中。在滑坡中长期预报模型适用性分析的基础上,提出了基于影响因子的GM(1,1)-BP模型,该模型能考虑库水位、降雨等外界影响因素。以三峡库区八字门滑坡为例,在八字门滑坡工程地质条件的基础上,通过对位移、库水位、降雨等监测资料的分析,系统研究了八字门滑坡的变形特征、影响因素和变形破坏模式。在确定八字门滑坡影响因子的基础上,分别采用本文模型、GM(1,1)模型和不考虑影响因子的BP神经网络对滑坡位移进行了预测研究,发现本文模型预测精度较高。
  • 张计,林水生,饶锡保
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 12-15. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.003
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     如何实现大坝各单项评价由定性评价到量化评价的转化是大坝安全量化评价技术研究的关键点。通过研究大坝安全性态特点,首先确定大坝安全程度的特定量化评价值,然后结合数学分析工具Matlab,非线性拟合确定了基于Logistic生长曲线模型的大坝安全评价量化评价模型,精确拟合出量化评价参数,拟合决定系数达到0.998 6,实现了大坝安全单项指标评价由定性到量化的转变。

  • 水力学
  • 聂艳华,段文刚,树锦
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 16-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.004
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    为定量分析地下水流的水量分配比例,进行了连通试验。试验以示踪剂罗丹明为媒介,利用其受特定波长光照会激发荧光的特性,采用高分析度荧光分光光度计探测示踪剂溶液荧光强度,进而建立示踪剂浓度-荧光强度曲线。试验中在某地域上游溶洞入口投放示踪剂,并在下游出口回收样品,探测其荧光强度,同时进行流量测量。根据已建立的示踪剂浓度-荧光强度曲线分析计算,得出样品中示踪剂的质量,进而根据物质质量守恒定律和示踪剂运移扩散理论推算得到上下游水量分配比例。通过试验结果分析发现:采用本方法能较准确地探测出上下游水量的分配比例,试验方法可行,结果可信,可为解决类似问题提供参考。

  • 岩土工程
  • 张家发,林水生,吴德绪,,张伟,李少龙
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 20-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.005
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    分析了围堰和基坑工程的特点;提出了渗流场调控的概念及调控的总体目标;强调保障调控效果就必须做到时机恰当、措施得当。按照实施的时机将调控措施分为预设措施和应急措施;归纳概括了针对性的调控措施及其适用条件;结合工程实例说明了预设措施失效时及时采取应急调控措施的重要性。渗流场调控理论充分考虑了渗流场在各种因素影响下的动态特点,可以指导在工程设计、施工和运行的全过程中布置和实施及时、有效的调控措施,以达到保障工程安全、控制工期和成本、减轻环境负效应的总体目标。渗流场调控理论对于所有涉水工程及与地下水有关的工程都具有重要意义。

  • 范雷,姜黎, 胡启芳
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 27-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.006
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    裂隙的大量存在使岩体的变形特性变得非常复杂,而在采用数值分析方法时,常常忽略微裂隙对岩体力学特性的影响。为了明确微裂隙对岩体变形参数的影响,通过变形等效原理,对含单一微裂隙的岩体的变形参数进行估算。计算结果表明:岩体的变形特性与微裂隙倾角、长度和荷载方向有关;微裂隙越长,岩体的变形模量越小,泊松比越大;微裂隙倾角与荷载方向的夹角越小,岩体的各向异性越明显,但是,随着夹角的增大,岩体不同方向上的变形模量逐渐减小,泊松比逐渐增大,岩体的各向异性逐渐减弱,当微裂隙与荷载方向的夹角为45°时,岩体则表现为各向同性。

  • 赵宪民,尹健民,李永松,周春华
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 31-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.007
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     三河口水利枢纽工程地处东秦岭地区的河谷地段,复杂地质结构和复杂地形地貌决定了工程区地应力分布的复杂性。为了研究其地应力分布情况,采用水压致裂法在左右坝肩边坡和河床部位3个钻孔进行现场地应力测量。测试结果表明:河床部位测孔埋深0~50 m及两岸边坡测孔500~530 m高程岩体应力量值较大,可划为应力增高区;而河床测孔埋深50 m以下和边坡测孔500 m高程以下,可归为原岩应力区;河床浅部岩体最大水平主应力方位与河流走向基本垂直,随着埋深的增加而向区域构造方位靠近;边坡浅层岩体最大水平主应力方向与河流在该段走向呈小角度相交,随着竖直埋深的增加,最大水平主应力方位逐渐向NE向过渡,而接近区域构造方位。
  • 王婷,张爱军,刘宏泰,安鹏
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.008
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     通过对杨凌黄土进行三轴渗透试验和常规渗透试验,分析了不同干密度的重塑黄土分别在pH=7.0的无气纯水及pH=3.0, 4.0, 5.0的乙酸溶液渗透下渗透系数的变化规律,研究了黄土在含酸渗透水流作用下的劣化性质,为分析黄土在酸溶液渗透作用下强度变化以及黄土构筑物的稳定变化特性提供依据。试验结果表明:①饱和黄土的渗透系数随着干密度的增加而减小。②在一定的干密度下,黄土的渗透系数随围压的增大而减小。③饱和黄土在pH=3.0酸溶液短期渗透下的渗透系数最大,随着酸溶液pH值的增大,渗透系数随之减小,因为酸溶液中的氢离子溶解了黄土中的难溶盐形成了新的渗流通道;而纯水pH=7.0渗透下土样的渗透系数介于pH=3.0和pH=4.0渗透下土样的渗透系数之间,是因为纯水采用的是煮沸过的无气水,相比之下试验配置的酸溶液本身存在少量的气体,从而影响了渗透系数的大小。④渗透系数随时间的增加而出现减小的趋势。试样进行三轴渗透和常规渗透,得出渗透系数都有随时间的延长而减小的规律。

  • 土壤侵蚀与水土保持专辑
  • 姜景山
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 41-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.009
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     抛石挤淤法在沿海高等级公路地基处理中广泛应用,但对加固机理研究较少,通过建立弹塑性有限元力学模型,对抛石挤淤处理的路基应力变形性状进行了分析。计算结果表明:①抛石挤淤处理后的地基能有效提高地基的模量,减小路基沉降和地基浅部水平位移,加速地基孔隙水压力的消散,因此抛石挤淤的加固机理在于人工硬壳层效应和加速排水固结效应;②抛石挤淤体厚度越大,路基沉降越小,而抛石挤淤体模量和宽度对路基沉降的影响较小,因此施工时应采取有效工程措施增大抛石的沉底深度;③填筑速率越大,路基工后沉降越大,预压期越短,路基沉降越大,因此施工时应严格控制施工速度,并保证足够的预压期使路基沉降满足工程要求。深入了解抛石挤淤的加固机理、应力变形性状和影响因素,有助于为设计和施工提供参考和指导。
  • 岩土工程
  • 文辉辉,尹健民,秦志光,谢仁红
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 47-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.010
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    以谷城至竹溪高速公路珠藏洞隧道施工监测为工程依托,根据现场变形监测数据的指数函数回归方程,对最终变形量进行了预测,并基于其预测值,借助BP神经网络的超强非线性映射能力,对隧道围岩力学参数(变形模量E、黏聚力C、内摩擦角φ)进行反演,以及时掌握开挖围岩类型和材料特性参数,为隧道工程施工和设计提供参数依据,从而达到安全施工和优化设计的目的,以实现隧道的信息化施工与设计。
  • 高春玉,徐进,李忠洪
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 52-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.011
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    利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,对雪峰山隧道围岩中的砂质板岩开展三轴加卸载试验,研究这种具微面理砂质板岩的变形特性、强度特性及破坏规律,结果表明:平行面理试件(微面理平行最大主应力)加、卸载条件下峰值强度相近;垂直面理试件(微面理垂直最大主应力)卸载条件峰值强度低于加载条件约20%,残余强度低于加载条件25%。平行面理时砂质板岩表现为弹脆性特征,且卸载条件下的脆裂破坏特征比加载条件下更强。平行面理试件破坏面基本沿试样中的微面理面方向发育,破坏是横向强烈扩容引起的张性破坏。垂直面理时,加载条件下破裂面呈现对角线贯通性剪切破坏特征,卸载条件下破坏面从试件两端的剪切屈服面向中部扩展,中部在剪张作用下破裂,与加载条件下单个贯通剪切面有显著差别。

  • 周跃峰,谭国焕,甄伟文,樊少鹏
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 57-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.012
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    基于FLAC3D内置的FISH语言,对其渗流模型进行了扩展。将实验室测得的原状黄土土水特征曲线,利用MATLAB实现了参数拟合。将拟合参数编写为子程序,在每步渗流分析中加以调用,从而实现非饱和土的渗流模拟。利用该方法与有限元法分别模拟3种边界条件下的一维入渗问题,并比较模拟结果。经验证,结果吻合。其结果对研究非饱和土理论及扩展FLAC3D在非饱和土数值计算方面的应用均具有一定的意义。
  • 黄朝煊, 方咏来, 袁文喜
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 62-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.013
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    对采用排插板法进行基础处理的深淤泥海堤断面总宽度进行了深入研究,通过对浙江沿海地区淤泥土物理力学参数统计回归分析,得出了淤泥天然抗剪强度与天然含水量之间的经验关系。基于北京理正软件进行大量滑动稳定计算,分析了海堤宽度B与海堤高H、淤泥层天然抗剪强度指标、淤泥层厚度之间的关系,并得出了海堤断面总宽B的计算公式,并通过工程实际进行检验计算,得出本文公式与实际工程基本吻合。此外,对海堤滑动安全系数随淤泥抗剪强度指标变化关系进行了敏感分析,认为内摩擦角对海堤抗滑安全系数的影响比凝聚力的影响更敏感。
  • 吕凡任, 邵红才, 金耀华
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 67-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.014
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    对称双斜桩基础是斜桩基础用于建筑物(构筑物)基础的基本形式。通过桩身对竖向的倾角分别为0°,5°,10°,15°,20°的模型试验,研究水平荷载作用下对称双斜桩基础的承载力特点,并采用比例系数的方法分析了双斜桩基础承载力与双直桩基础承载力之间的比例关系。研究发现:随着桩身倾角的增加,对称双斜桩基础的水平承载力逐渐增加,但其增加幅度逐渐减小;该试验条件下,斜桩与直桩水平荷载承载能力的比例系数从0°,5°,10°,15°,20°分别为1,2.2,2.3,3.0,3.5。
  • 水工结构与材料
  • 杨柳,何蕴龙
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 71-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.015
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    为探讨库水可压缩性在动力响应中的影响,以五嘎冲拱坝为例,采用三维有限元分析方法,进行地震动力时程分析,并将附加质量模型运算结果与其进行对比。计算结果表明,附加质量模型未考虑库水的可压缩性,降低了坝体的自振频率,夸大了动水压力的作用,对横河向和竖直向位移影响较小,增大了坝体顺河向位移;对拱向应力影响较小,但增大了坝体竖直向应力。

  • 信息技术应用
  • 杨成, 白石
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 76-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.016
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    描叙了POS系统的运行原理,并结合原理分析了POS系统在航空摄影应用时应该注意的偏心分量测量、POS设备初始化、数据精度控制及基站架设等问题,最终结合实际的航摄飞行要求对POS系统在实际航空摄影中出现的上述问题提出预防措施和解决办法。

  • 仪器设备与测试技术
  • 饶小康,王晖
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 79-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.017
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     针对水电工程灌浆施工过程中质量和进度难以用传统方法进行监控和统计分析的难题,基于B/S架构,采用网络技术、数据库技术和可视化编程技术,建立灌浆数字化管理系统,实现对现场灌浆施工的实时监控、数据整编、数据查询、统计分析、异常预警等功能,实现灌浆施工数据的集中整合管理与共享,实时把握现场施工进度,及时统计整理现场资料,提高灌浆工程质量,为建设方的决策提供技术支持。

  • 张磊,郭海庆,谢兴华,郭加艳
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 84-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.018
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    土是一种多项体系,含水率对土的导电性起控制作用,据此自行设计了一种新型的含水率传感器装置,用电路板上保护电阻两端的电压作信号反映含水率的变化。将传感器在砂子和砂土中进行标定,得到含水率与电压的线性变化关系,并将该装置运用在雾雨入渗滑坡模型试验中测试含水率的变化情况。由测量结果知:该种装置能够方便、迅速、较准确地得到含水率的变化情况,能够满足雾雨入渗滑坡模型试验,但渗透关系、温度的影响没有考虑进去,还需要以后进一步的改进。

  • 科技简报
  • 涂从刚, 张兵
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 88-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.019
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     水轮机叶片是水轮机发电机组中的核心部件,由于工作的强度和环境影响,叶片极易磨损并且难以修复,更换叶片则成本巨大,故有效地对叶片进行修复则尤为重要。通过便携式三坐标测量机系统可对缺陷叶片进行逆向工程扫描,确立三维模型,还原其原始特性。根据系统软件处理三维比对得出叶片的缺陷部位偏差,从而进行修复指导,通过实践,证明三坐标测量机系统能对叶片修复给予指导并达到良好效果。

  • 安全监测预警专栏
  • 黄祥,甘孝清,李强,曾祥进
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 92-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.020
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    传统的水库水温监测将大坝上游坝面混凝土内部的点式温度测值近似为库水温度,存在一定的误差,且测点数量有限。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度、低成本以及可实现空间上连续分布测量等优点。从光时域反射、拉曼散射及散射光解调原理等方面研究了基于拉曼散射的分布式光纤测温系统的测温原理,并将该系统应用于长江三峡水利枢纽坝前库水温度监测中,对分布式光纤的布置、安装及观测等展开了研究。库水温度监测成果显示,三峡水库坝前库水温度沿水深方向的分布没有明显的分层现象,库水温度随气温变化而变化,最高库水平均温度约27℃,发生在8月,最低库水平均温度约10℃,发生在2月。基于拉曼散射的分布式光纤测温系统在三峡水利枢纽中的成功应用,表明该技术可以较好地应用于高坝大库的库水温度监测,具有一定的推广应用价值。

  • 李镇惠,罗琛,骆建宇
    长江科学院院报. 2013, 30(2): 97-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2013.02.021
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    对三峡茅坪溪防护土石坝的变形规律和特点进行分析,大坝内部累积沉降1.26 m,约占坝高1.21%,外部变形最大沉降205 mm,最大水平位移85 mm,坝体水平和垂直位移均呈河床大、两岸小的分布,水平和垂直位移均具有不可逆性。通过统计回归分析可知:水平位移受水压和时效影响,垂直位移不受水压影响,主要受时效影响。大坝位移速率逐年减小,但仍未稳定,大坝变形性态正常。