长江科学院院报

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王博，姚仕明，岳红艳

长江科学院院报. 2014, 31(1): 1-7.

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以长江中游荆江出口熊家洲至城陵矶段典型断面为例，利用河岸稳定性与坡脚侵蚀模型(BSTEM)计算了2个典型断面在不同自然条件下的岸坡形态、水位条件、坡脚横向冲刷距离、植被类型及有护岸工程条件下河岸稳定的安全系数，分析了这些因素对河道岸坡稳定性的影响。结论表明:水位变化对河岸稳定性有重要影响，高、低水位岸坡稳定性与河岸组成密切相关，退水速率较快时，安全系数大幅度减小，易引起崩岸的发生；不同岸坡形态下河岸安全系数也不同，均随着坡脚横向冲刷距离的增大而减小；坡面实施护岸工程与植被覆盖会增加岸坡的稳定性。

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长江戴黄河段河道演变及治理措施探讨

张慧，范北林，朱勇辉

长江科学院院报. 2014, 31(1): 8-11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0022014,31(01):8-11,17

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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戴黄河段的演变特点、趋势及河道存在的主要问题。分析表明:近年来戴黄河段总体河势基本稳定，但局部河段变化仍较大，主要表现为戴家洲头分流区河势不稳定，主流摆幅较大，影响河势和航运安全；戴家洲左汊左岸及黄石河段凹岸已护岸线主流贴岸冲刷，岸线不稳定，影响堤防安全。在此分析基础上，提出了对戴家洲左汊已护岸线进行加固，实施直港凸岸中上段低水潜丁坝工程和戴家洲右缘中上段护岸工程，对黄石河弯进行护岸加固及对黄石江滩进行综合整治等治理措施，可为河道治理研究与设计提供参考。

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太阳能人工湿地净化农村生活污水研究展望

汤显强，柴培宏，吴敏,金峰

长江科学院院报. 2014, 31(1): 12-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0032014,31(01):12-17

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通过分析农村生活污水特征、人工湿地主要技术缺陷和太阳能光催化、光伏-光热技术在国内外污水处理中的研究应用状况，从综合利用太阳能资源和解决湿地低温季节运行效率低、易堵塞和供氧不足等角度出发，提出了太阳能湿地保温技术和湿地防堵及供氧技术。新型太阳能人工湿地无能源消耗、简便易行，有助于改善湿地出水水质和长期运行稳定性，在太阳能资源丰富的广大农村地区具有广阔的应用前景。

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南方红壤丘陵崩岗不同防治模式探讨

肖胜生，杨洁，方少文，陈晓安，宋月君

长江科学院院报. 2014, 31(1): 18-22. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0042014,31(01):18-22

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崩岗是我国南方红壤区所特有的一种土壤侵蚀类型，也是最严重的侵蚀类型之一。探索与提炼崩岗防治手段与模式，形成高效、和谐与稳定的崩岗人工-自然生态系统，对实现水土资源的可持续利用与生态环境的可持续维护具有重要意义。在崩岗侵蚀防治中，依据开发利用与生态治理相结合、治沟与治坡相结合、工程措施与植物措施相结合、当前治理与后期管护相结合的基本原则，提出了5种崩岗治理模式，以期对南方崩岗防治起到一定的指导作用。

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白龙江流域滑坡危险性评价指标体系的构建

齐识，张雅莉，张鹏，马金珠

长江科学院院报. 2014, 31(1): 23-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0052014,31(01):23-28

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滑坡的发生受控于多种影响因子，同时影响因子中各属性类别对滑坡的发育分别产生促进或抑制作用，因此，构建合适的指标体系对滑坡危险性评价具有重要意义。以白龙江流域作为研究区，通过野外调查及前人研究，选取8个影响因子，并对各影响因子及其各属性类进行敏感性分析。结果表明各因子平均敏感性从大到小排序依次为:土地利用1.992，地质年代1.262，高程1.123，河流缓冲区1.059，距断层构造线距离1.058，坡度1.014，坡向0.978，NDVI(归—化植被指数)0.505，由于坡向和NDVI的平均敏感性小于1，因此予以剔除。最终确定高程、坡度、土地利用、地质年代、距断层构造线距离以及河流缓冲区6个因子作为白龙江流域滑坡危险性评价的参评因子。利用GIS的信息量法对白龙江流域滑坡进行危险性评价，得到白龙江流域滑坡危险性分区图。通过检验，评价结果具有较高的准确性，进而充分证明了参评因子选取的合理性。

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落石运动偏移比的模型试验研究

刘丹，叶四桥，黄己伟，杨威

长江科学院院报. 2014, 31(1): 29-32.

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为研究落石偏移比特征及影响因素，通过落石模型试验，分析下落高度、坡形、坡表铺装、质量等因素对落石偏移比的影响规律。结果表明:除落石从坡顶(0 cm)自由下落，偏移比随机性较强，无明显规律外，不同下落高度(不同入射速度)，落石偏移比随入射速度的增加而增大；台阶状坡形上落石偏移比较上陡、下缓坡形上大；坡面越坚硬，偏移比越大；落石质量越小，偏移比越大；就偏移比值来说，均在0.5范围内。在实际工程中，较大的入射速度、台阶状坡形、较小的落石质量、坚硬的坡表都会带来较大的偏移比，以及较大的随机性。因此在被动防治中应考虑更大的横向威胁范围，为落石防护布设提供参考。

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农业非点源污染与经济增长关系的实证研究——基于环境库兹涅茨曲线检验

洪业应

长江科学院院报. 2014, 31(1): 33-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0072014,31(01):33-37,41

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以重庆市1996—2011年时间序列数据为基础，采用Eviews 6.0软件，运用计量经济学分析方法研究农用化肥、农膜和农药单位播种面积施用量与农业经济增长变量间的关系，并检验其是否符合环境库兹涅茨曲线特征。结果表明:单位播种面积农用化肥、农膜、农药的施用量与农业经济增长水平存在显著的“倒U型”关系，具有“EKC”假设图形的趋势特征，并以2009年为拐点；人均大农业产值比人均种植业产值作为农业经济增长变量指标的拟合模拟效果要好。研究揭示了在欠发达岩溶山区，应走科学发展之路，积极转变经济发展方式，大力调整产业结构，大力发展生态循环农业、特色农业，促进农用化肥、农膜“减量化”。

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陡坡隧洞不同进口形式的水力特性分析

李蘅，李学海，杜泽金

长江科学院院报. 2014, 31(1): 38-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0082014,31(01):38-41

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为研究陡坡隧洞的泄流能力和洞内水流流态等水力特性与隧洞进口形式的关系，以某水电工程支流导流陡坡长隧洞为例，运用水力计算分析和模型试验验证的方法，分析比较了锐缘进口和曲线进口形式对陡坡隧洞泄流能力和流态的影响。研究表明:采用曲线进口形式可以提高泄流能力，降低围堰高程，但设计工况下洞内流态处于明满交替流状态，不利隧洞结构安全；采用锐缘进口形式，泄流能力有所降低，但可避免洞内出现明满交替流状态。综合比较认为，在围堰规模较小时，设计陡坡隧洞采用锐缘进口更为合理。

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仿自然型鱼道进出口布置试验研究

王猛，岳汉生，史德亮，刘志雄

长江科学院院报. 2014, 31(1): 42-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0092014,31(01):42-46,52

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仿自然型鱼道能有效减轻水利工程建设对鱼类的影响，而鱼道进出口附近的水流条件如何，直接关系到仿自然型鱼道能否应用成功。在分析和总结国内外仿自然型鱼道建设及研究现状的基础上，结合某工程仿自然型鱼道水力学整体模型试验，重点研究了电站不同运行方式下的鱼道进、出口流态，流速分布等水力参数，并进行了活鱼试验，对该工程仿自然型鱼道进、出口的布置提供了推荐方案，为较大水头仿自然型鱼道进、出口的布置研究提供参考。

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三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线监测频率及其误差研究

李漪，樊炼，尚义敏，彭斌，王禹，唐晓超，黄光虎

长江科学院院报. 2014, 31(1): 47-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0102014,31(01):47-52

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对三峡库区碎石土滑坡高频率的地下水浸润线监测结果进行分析，表明库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差通常是因监测频率过小引起的。库区滑坡地下水浸润线的合理监测频率可以通过误差分析得到，以3个滑坡的高频率地下水浸润线监测结果为基础，利用设计出的“模拟监测试验”研究了不同监测频率下三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测误差。结果表明:随着监测频率的不断减小，浸润线监测误差会逐渐达到不可接受的程度，若以平均误差0.15 m、最大误差1.5 m作为监测值的容许误差，则三峡库区碎石土滑坡地下水浸润线的监测周期不得大于4 d，监测频率不得小于0.25次/d。

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复合土工膜心墙与斜墙高土石坝应力应变研究

姜海波

长江科学院院报. 2014, 31(1): 53-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0112014,31(01):53-57,76

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高土石坝在静力情况下的应力、变形特性和抗水力劈裂性能一直是高土石坝设计和施工的关键问题。为了研究复合土工膜高土石坝的应力应变特性，以一座坝高127.5 m的复合土工膜高土石坝为例，基于有限元计算方法，采用邓肯张E-B模型，分析和计算竣工期及渗流稳定期复合土工膜高土石坝坝壳料堆石体应力和应变、坝壳料堆石体变形以及大坝渗流量，得出复合土工膜心墙式和斜墙式高土石坝的应力变形特性，并对是否发生水力劈裂进行判断。算例表明复合土工膜对降低坝体浸润线，减小坝体孔隙水压力均有显著作用，堆石体的应力应变有了一定的改善，且不会发生水力劈裂等不利问题。

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固结灌浆后岩体变形模量的确定方法——以高摩赞大坝枢纽工程为例

陈书文，许仙娥

长江科学院院报. 2014, 31(1): 58-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0122014,31(01):58-60,76

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根据国内外工程经验，岩体变形模量的确定方法主要有现场试验和间接估算。固结灌浆后建基岩体的变形模量，往往难以进行大量的现场试验，而固结灌浆后的检查孔多会进行孔内声波测试。结合工程实例，在取得大量纵波测试数据和现场岩体变形模量试验资料基础上，拟合出纵波速度与岩体变形模量的相关关系，利用固结灌浆检查孔实测声波纵波速度，采用拟合的相关关系，对固结灌浆后岩体变形模量进行估算的方法，经济、便捷地取得灌浆后岩体的变形模量值。为工程设计复核提供了可靠的依据，可用于相似工程或试验资料不足工程灌浆岩体变形模量的确定。

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溪洛渡水电站灌浆网络管理信息系统建设及应用

饶小康，罗熠，姚振和

长江科学院院报. 2014, 31(1): 61-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0132014,31(01):61-65

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溪洛渡水电站灌浆管理信息系统总体采用B/S体系结构，结合数据库技术、无线网络技术、图形图像技术，将灌浆基础数据采集、数据实时监控、数据统计分析、形象展示有机结合在一起。该系统包括数据管理子系统、查询与分析子系统、形象可视化子系统3大子系统，可对灌浆盲区进行无线组网、将灌浆数据实时传输至Internet、对灌浆数据进行统计分析、生成灌浆形象展示图形、图表，并可对现场异常进行预警，有助于现场灌浆质量和进度的管理和提高工程管理水平。

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水利工程建设项目管理系统的设计与开发

李喆，谭德宝，张穗，王荣平，王晓斌

长江科学院院报. 2014, 31(1): 66-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0142014,31(01):66-71

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水利工程建设领域存在着项目投资大、参建单位多、质量要求高等特点，以及人员素质良莠不齐、执行规范意识淡薄等问题，这些对于水利工程建设全过程监督管理提出较大的挑战。以水利工程建设管理相关技术规程为基础，应用现代信息技术构建水利工程建设项目管理系统，使得水利工程建设管理规范化、制度化和程序化，成为解决上述问题的有效途径。在用户分类、用户权限、业务处理流程、系统性能等需求分析的基础上，从建设目标、系统架构、主要功能和关键技术等方面进行系统详细介绍。选择湖北省漳河灌区续建配套与节水改造工程2011年度工程项目为实际案例，结合项目招投标、开工报审等业务流程，验证系统运行效果。该系统实现水利工程建设管理信息全过程规范化运行，提高工程建设管理透明度，保证工程建设依法按时完成，为工程建设过程实时监管和事后调查办案提供基础资料。

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基于虚拟仪器的电机测试平台设计

陈亮明，于军，章红，何圆球

长江科学院院报. 2014, 31(1): 72-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0152014,31(01):72-76

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基于虚拟仪器和LabVIEW 软件开发平台，完成电机测试平台的软硬件设计。测试平台主要对电机的电压、三相电流、功率因数、温度、转速、扭矩等信号进行采集，然后经过融合处理，对电机的综合性能进行评价。硬件设计主要包括信号采集、信号调理、信号处理等模块。其中信号调理电路主要包括电流转电压模块、电压放大模块、电流源模块和频压转换模块；信号处理主要利用NI-PCI6221数据采集和处理卡实现。软件设计主要是基于LabVIEW，利用信号选择控件、动态数据转换控件以及显示控件分别完成信号的采集与选择、信号的处理与显示，并利用PID控制算法完成电机转速和扭矩控制等。经过测试，测试平台可以达到预期的测试效果，研究工作是电机性能测试控制技术领域中的一次创新性尝试。

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一种新型平衡自调节系统在土工离心机上的应用

刘显军，王军，李思忠，杜寿兵，刘小刚

长江科学院院报. 2014, 31(1): 77-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0162014,31(01):77-80

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为了实现土工离心机运转以后的实时配平，减小离心机运转过程中的不平衡力，研制了一套平衡自调节系统。该系统构建了一套由电磁阀、传感器、PLC控制器组成的反馈控制系统，通过它向安装在配重端的水箱中受控注水，来实时调节工作端载荷变化引起的不平衡。将该系统应用到某土工离心机上，开展了离心机升速和负载增大工况下的自平衡调节试验，实现了离心机的实时配平。相对传统的液压缸或电机驱动配重块的平衡调节机构，该注水配平系统结构更简单、平衡调节范围更宽。

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基于Simulink的四相开关磁阻电机速度控制系统仿真

孙会琴，刘志勇

长江科学院院报. 2014, 31(1): 81-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0172014,31(01):81-84,91

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针对开关磁阻电机具有转矩脉动大的缺点以及电动汽车的快速启、停等的驱动要求，在MATLAB(2010Ra)Simulink仿真环境下，应用模糊PID自整定控制策略，搭建了16/12极SRM及其控制系统模型，通过对控制策略的仿真，验证了所述方案的可行性。

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台段式场平建设项目土方平衡优化设计的研究

姜清华，程江涛，蔡清，于沉香

长江科学院院报. 2014, 31(1): 85-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0182014,31(01):85-91

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针对台段式场平项目的复杂性和特殊性，考虑台段面设计标高调整对土方挖填工程造价、边坡支护投资及建构筑物基础投资的影响，提出一种基于场平单元特征参数的土方平衡优化设计方法。首先通过场地地形坡度分析确定稳定合理的边坡挖填坡比；然后根据不同场平单元挖填方量、面积及挖填不平衡系数等特征参数，确定控制性场平单元和依附性场平单元，并在控制性场平单元中，遴选出关键性挖方单元和填方单元；在此基础上，根据土方平衡优化设计目标，以关键性挖方单元和填方单元设计标高构建平衡优化数学模型，进行土方平衡优化设计；最后，以大型熟料水泥生产线建设项目为例，考虑土方开挖回填扩容效应，验证了该优化方法的实用性和有效性。研究结果表明，优化后场平总挖方量减少17.3万m³，边坡挖方量减少2.04万m³，挖填不平衡系数由1.59降低至0.97，既减少了土方挖填工程造价，又减少了边坡支护投资及施工难度。

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首座国家大型地下水封石洞油库工程施工创新技术

张文辉，赵晓，高志华，吴新霞，李鹏，陈彦生

长江科学院院报. 2014, 31(1): 92-97.

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黄岛工程是我国首座大型地下水封石洞储油库(简称“地下水封洞库”)，为我国战略石油储库大型地下工程建设开辟了先河。在水封条件下的围岩分级和现场实测地应力基础上，论述了该工程的人工水幕施工技术、钻爆法精细施工开挖与支护集成技术、施工通风技术及安全风险评估与应急预案、抢险救援等5大创新技术，并进行了相应的试验和数值模拟等效果验证。

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首座大型水封石洞油库工程建设管理集成创新模式

陆宝麒，梁建毅，张文辉，赵晓，陈彦生

长江科学院院报. 2014, 31(1): 98-102.

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针对我国首座大型地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)工程建设特点，采用集成创新、“E+P+C+监理”和第3方技术监测的模式，构建了HD工程建设技术集成、知识集成和组织集成的分析框架，并给出建设管理集成创新评价系统应用表。2 a多的HD工程实践表明该建设管理集成创新模式获得了优良效果，具有如下优点:集“工程建设业主、勘察、设计、施工、监理和监测”六位于一体；“业主、监理和施工”的3层次管理集成创新；在工程建设中可实施“HSE控制、质量控制、进度控制、投资控制和合同控制”5大刚性控制。

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地下水封石洞油库锚喷支护体系的思考与展望

程良奎

长江科学院院报. 2014, 31(1): 103-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0212014,31(01):103-109

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根据锚喷支护体系的长期科研成果和黄岛地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)建设的工程实践，采用喷射混凝土和锚杆加固块状围岩拱的足尺寸模型试验，验证和揭示了锚喷支护的粘结与深入效应对提升围岩自支承力，抑制围岩变形，形成“围岩-锚喷支护”承载体系的显著作用。讨论了大型水封洞库锚喷支护的设计、材料、施工、监测等关键问题。论述了采用与发展低预应力锚杆、钢纤维喷射混凝土、含硅粉喷射混凝土及渗漏水综合控制技术对提高水封洞库的长期稳定性及有效防治地下水渗漏的重要作用。

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地下水封石洞油库设置水幕系统必要性研究

王敬奎，吴振营，徐佳，周永力

长江科学院院报. 2014, 31(1): 110-113.

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某地下水封石洞油库工程水幕孔施工技术研究

周永力，孙海江

长江科学院院报. 2014, 31(1): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-5485.2014.01.0232014,31(01):114-120

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针对某地下水封石洞油库(简称“地下水封洞库”)工程水幕系统水幕孔长，造孔质量控制难度大等特征，系统阐述该工程水幕孔造孔施工技术要求，并从不同水平孔孔深的造孔时开孔上仰角度、钻孔过程中钻进速度控制、钻孔孔底偏差等方面进行分析研究，得出影响水幕孔水平造孔精度有关因素。同时对水幕孔注水试验流程、注入回落试验、有效性试验及施工期注水等施工技术进行研究总结。

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2014年, 第31卷, 第1期　
刊出日期：2014-01-01

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