2016年, 第33卷, 第2期　
刊出日期：2016-02-01

  

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江湖泥沙与治理
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  黏性泥沙絮凝研究进展

  柴朝晖, 李昊洁, 王茜, 杨国录, 刘同宦

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 1-9. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140855

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  黏性泥沙颗粒的絮凝特性表现出与粗颗粒泥沙迥异的物理及输移特性,因此黏性泥沙絮凝是河流海洋泥沙理论研究中的热点之一。总结了黏性泥沙絮凝在试验研究和数学模型方面的研究成果,介绍了最新的相关研究进展,并分析了现有研究中存在的问题。认为目前存在的主要问题有:①有关黏性泥沙的试验研究以单因素影响试验为主,缺少多因素影响研究;②对泥沙絮团的三维结构形态研究不足;③相关数学模型只能描述定性规律。今后应在黏性泥沙相似准则、多因素影响试验、絮团微观结构观测仪器开发、大尺度三维絮凝数值模拟等方面加强研究。

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  泾河张家山站水沙多时间尺度分析及输沙量模拟

  陶望雄, 张杰, 王青, 刘招

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 10-13. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140839

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  为了掌握泾河水沙变化的基本规律,运用EMD方法对泾河张家山水文站1958—2011年的年径流量及年输沙量序列分别进行了多时间尺度分解,依据实测年输沙量数据,应用时间序列分析方法建立了年输沙量模拟模型。泾河年径流和年输沙量的时间序列均可分解为3个不同波动周期的振荡分量和一个递减的趋势分量;年输沙量模型适用性较好,且模拟精度较高,可应用于年输沙量预测。泾河水沙多时间尺度变化的特征分析和输沙量预测可为泾河水资源规划提供科学依据。
水资源与环境
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  云南洱海东侧引水隧道地下水环境负效应探讨

  汪亚莉, 许模, 张强, 周中海

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 14-18. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140811

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  为防止隧道施工引起地下水环境恶化,将环境负效应评价体系应用于云南洱海东侧引水隧道工程中。利用AHP层次分析法对环境负效应体系各项指标选取适宜的指标权重,对实例地质条件以及水文地质条件等的分析,并采用模糊综合评判法对洱海东侧引水隧洞工程进行地下水环境负效应评价。评价结果表明:大理某引水隧道在经过萂村段时,造成的地下水环境负效应为Ⅳ级,隧道两侧约5 000 m内将出现地下水位下降,并伴随出现一定范围的地面塌陷和岩溶塌陷,以及明显的地表水系流量减少和井泉点枯竭。研究成果可为该引水隧洞的施工及设计提供参考。
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  δ¹⁵N和δ¹⁸O在太湖污染源解析中的应用

  祝鹏, 祝飞,

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 19-23. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140857

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  通过对太湖污染源的概化、比较,选择农业污水、工业污水、生活污水、雨水作为太湖水体污染源,测定污染源及16个水样δ¹⁵N和δ¹⁸O值,结合同位素质量守恒模型进行数值分析,确定各污染源来源比例。结果表明:太湖整体工农业污染占主要比重,生活污水和雨水来源比例均较低;其中,入湖支流水样工业污染来源比例平均高于农业污染来源,相对开阔湖区水样工业污染来源比例低于农业污染来源,而相对封闭湖区水样工业污染来源比例则高于农业污染来源。可见,在合理划分湖泊水体污染源组成的基础上,利用同位素与数值模型对污染源来源比例的量化研究可为湖泊污染源治理轻重缓急的选择提供参考依据,是揭示湖泊水体污染来源及其污染程度的重要手段。
水土保持与生态建设
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  土壤可蚀性因子制图及其不确定性研究进展

  孙佳佳, 王志刚

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 24-27. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140824

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  土壤可蚀性因子是评价土壤对侵蚀敏感程度的重要指标,也是进行土壤侵蚀预报的重要参数。为促进今后相关研究的发展,较为系统地阐述了土壤可蚀性因子、土壤可蚀性因子的空间预测以及土壤可蚀性因子制图中的误差和不确定性的国内外研究现状。分析指出,准确地制作土壤可蚀性因子空间分布图具有重要的现实意义,然而,影响土壤可蚀性因子的因素相当复杂,将土壤类型、高程、遥感等辅助信息融入空间预测,量化、分析空间预测过程中的不确定性,降低制图误差、提高精度、控制风险,成为今后研究的方向。
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  三峡库区小流域降雨入渗和产流产沙特征试验研究

  梁永哲, 夏振尧, 牛鹏辉, 许文年, 陈毅

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 28-32. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140682

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  三峡库区暴雨集中,历时短,强度大,是造成土壤侵蚀的重要因素。为开展对三峡库区小流域降雨入渗和产流产沙特征研究,通过建立三峡库区小流域微缩模型,分别实施降雨强度为60,90,120 mm/h的3场人工模拟降雨,对小流域模型降雨入渗规律和径流侵蚀过程进行了分析。研究结果表明:径流量均随降雨强度的增加而增加,而降雨强度增加入渗的作用仅在一定范围内是有效的;随着降雨的进行,产流强度和入渗率都趋于稳定状态,入渗率服从对数函数规律,产流强度呈幂函数变化;3场降雨中累计产沙量和累计径流量的关系均满足幂函数形式,含沙量和侵蚀量之间呈较好的线性关系。该研究成果可为这一区域的水土流失防治提供重要的科学依据。
防洪减灾
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  土坝漫顶后冲沟网形成模拟

  张强, 周扬

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 33-37. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140828

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  根据土坝漫顶后冲沟网形成的特点,建立了能够模拟土坝漫顶后冲沟网形成的元胞自动机模型。在元胞自动机模型中采用坡降模式模拟水流运动,采用冲刷率公式模拟坡面冲刷,确定了坡面径流和坡面冲刷规则。在计算中考虑了地形随机起伏变化和坡面抗冲性能差异2个影响因素,得出不同因素对冲沟网形成的影响。结果表明:单一考虑地形随机起伏变化形成的冲沟网较顺直,综合考虑2个方面影响的计算结果比较合理。
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  土石坝漫顶溃决模式与溃坝参数预测

  罗优, 陈立, 平妍容, 周敏

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 38-41. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140806

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  利用黏土和黄砂混合配制试验筑坝材料,开展水槽试验,模拟均质土石坝漫顶破坏过程,研究溃坝模式对溃坝参数的影响。试验中观测到3种漫顶破坏模式:陡坎蚀退冲刷溃决模式(M1)、剪切蚀退坍塌溃决模式(M2)和浸泡剥蚀破坏模式(M3)。相同库容和坝高条件下,不同模式最大溃决流量差异较大:Q_p(M2)>Q_p(M1,M3);定义水流开始漫顶至水库内库存水流构成漫坝破坏的主要动力源的时间为漫顶临界时间T_C,则T_C(M2)<T_C(M1)<T_C(M3)。溃坝模式反映了漫顶流量、初始溃口、坝高和筑坝材料等因素对漫顶溃决的综合影响,是除坝高、库容外溃坝参数预测的重要影响因子。
工程安全与灾害防治
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  基于熵理论的锦屏一级拱坝空间变形预警指标拟定研究

  殷详详, 周钟, 赵二峰

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 42-47. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140833

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  锦屏一级拱坝已建成处于初次蓄水阶段,由于左岸边坡的持续变形对坝体弦长变形有一定影响,为使工程安全运行,拟定了弦长的空间变形预警指标。先利用改进的熵值法求得各测点的熵权,然后由信息熵的定义给出单测点变形熵的表达式,在此基础上再构建各测点的空间变形熵,最后运用最大熵理论给出了弦长空间变形熵的概率密度函数,并对弦长空间变形熵预警指标进行了拟定,结果表明该方法高效可行,可为大坝安全运行提供参考。
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  基于IPSO-RVM的大坝安全预警模型

  范振东, 崔伟杰, 陈敏, 杜传阳

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 48-51. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140801

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  针对SVM(Support Vector Machine,支持向量机)存在支持向量个数较多、核函数要求严格等不足,将性能更出色的RVM((Relevance Vector Machine,相关向量机)用于大坝安全预警模型的构建。核函数及其参数对RVM模型的性能有着重要的影响,组合局部核函数和全局核函数的混和核函数能提高模型的拟合精度和泛化能力,利用PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群算法)能有效地对核参数进行寻优,针对标准PSO算法容易陷入局部最优点的缺陷,提出IPSO(Improved Particle Swarm Optimization,改进的粒子群算法)。将上述组合算法用于大坝安全模型的建立,实例分析表明,基于上述算法模型的性能得到了一定程度的提高。
水力学
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  海水经船闸入侵淡水运河的三维数值模拟

  姜治兵, 陆虹, 杨青远

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 52-56. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150847

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  为研究船闸运行过程中盐分的输运规律及其对淡水水域的盐度影响,建立了三维k-ε两相混合流数值模型,模型控制方程组采用有限体积法进行离散,流速与压力耦合采用SIMPLEC算法,时间项采用一阶隐式格式,流项采用二阶迎风格式,计算区域采用六面体网格划分。采用某船闸的海水入侵原型试验成果对数值模型进行了验证,闸室内盐度的模拟值与实测值吻合较好。海水入侵淡水水域模拟结果表明:上游航道盐度分布可分为异重流段、过渡段和扩散段,各段盐分输运速度依次减小;各断面的盐度呈周期性变化,在船闸运行一段时间后逐步趋于动态平衡;一个循环内的盐分入侵量在船闸运行初期较大,随着运行时间的增加逐渐减小,并趋于恒定值。研究结果可为船闸的设计与运行调度提供科学依据。
岩土工程
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  考虑参数动态变化和相互关联的浆液扩散范围研究

  雷进生, 刘非, 彭刚, 王乾峰, 夏磊

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 57-61. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140719

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  土体注浆加固与防渗施工引起的浆液扩散过程,涉及固体骨架应力应变、浆液的渗流场分布以及浆液浓度垂直于扩散方向的分布梯度等问题。基于多孔介质渗流场和应力场的耦合作用,考虑注浆浆液参数的粘时变特性,以及注浆过程中多孔介质的密度、孔隙率、渗透率等物性参数的动态变化,分析注浆过程中的土体物性参数相互关联性和动态变化过程,给出了浆液时变和多孔介质参数动态变化的渗流场与应力场耦合的注浆扩散的模拟实现过程。采用有限单元法对均质土体进行流固耦合作用下注浆扩散范围的数值模拟,得到了黏度时变和黏度不变条件下的球形扩散半径和柱面扩散半径范围。与经典注浆扩散理论对比分析可知,考虑浆液时变特性、土性参数的动态变化和相互关联的流固耦合作用模拟可以很好地分析土体中浆液扩散范围。
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  端夯扩碎石桩复合地基现场试验研究

  叶朝良, 刘尧军, 冯怀平

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 62-66. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140812

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  结合南水北调工程SG14标的端夯扩碎石桩施工,根据现场静载、静力触探和动力触探试验以及室内土工试验对端夯扩碎石桩复合地基的桩土应力比、承载力以及桩间土的挤密效果进行了分析。试验表明:带有桩端扩大头的夯扩碎石桩的桩土应力比一般碎石桩大,试验所得桩土应力比一般在[4.2,7.4]之间;桩土应力比值随荷载的增加呈现先增后减,并逐渐趋于稳定,桩土应力比值随桩长的增大而增大;夯扩碎石桩复合地基的沉降曲线(P-S曲线)呈渐变型,没有明显的拐点或变化点出现;单桩复合地基承载力随着桩长的增大,承载力也逐渐增大;夯扩碎石桩施工能有效提高桩间土的强度,同时,对改善地基的不均匀沉降也有很好的效果。
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  不同施工方法下锦屏大理岩隧洞松弛范围及微观破裂方式

  吉锋, 陈中华

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 67-70. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140819

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  TBM(Tunnel Boring Machine全断面隧道掘进机)法和钻爆法是地下工程开挖的2种主要方法,不同施工方法导致围岩的扰动程度、变形破坏、自稳性、加固措施均不相同,要准确把握这些宏观特征,必须从微观上分析岩石的力学特征。以最大埋深2 525 m的锦屏二级水电站引水隧洞为研究对象,对不同开挖条件下的大理岩进行了电镜扫描测试、松弛深度检测,分析不同开挖条件下岩石的破坏方式和松弛范围。试验结果表明:在岩石破坏断面形貌上,TBM开挖条件下的岩石断口多为沿晶面擦花和切晶擦花,破坏机理以剪切为主,而钻爆法以拉断破坏为主;在松弛深度方面,钻爆法开挖下的围岩松弛深度大于TBM开挖下的围岩松弛深度40～100 cm。以上试验成果为相似地质条件下的岩石破坏机理和加固措施提供借鉴。
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  聚丙烯纤维土受力性能试验研究

  孙舒, 袁学锋, 李福林, 王月华

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 71-73. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140843

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  为了解决由煤层采动和重载车辆导致的路基砂土大变形问题,依据三轴压缩试验,研究了4种纤维长度和4种纤维掺量下砂土的强度和抗变形能力。结果表明:纤维土的应力-应变关系近似呈双曲线关系,主要破坏形式为鼓胀破坏;纤维土的力学性能随纤维掺量和长度的增加而增大,但对内摩擦角影响很小。最后在试验基础上通过1stOpt进行多因素回归分析得到黏聚力与纤维长度和掺量的拟合公式,并通过与实测值比较,认为其能够满足工程需要。
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  黄土湿载结构性本构模型的数值实现

  罗爱忠, 邵生俊, 陈昌禄, 方娟

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 74-79. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140501

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  在已提出的黄土湿载结构性本构模型的基础上,通过对天然黄土应力应变特性的数值模拟及数值模拟结果与黄土的试验结果对比,分析了结构性黄土的应力应变关系特征。研究结果表明:所提出的黄土湿载结构性本构模型在描述饱和重塑黄土的力学特性方面与修正剑桥模型具有相同的特性;模型仍然能够模拟具有不同含水率的重塑黄土的宏观力学反应;更重要是所建议的模型在模拟天然结构性黄土的力学特性方面,相对于剑桥模型及修正剑桥模型,具有明显的优势,更能对实验室所试验的天然结构性黄土的宏观力学特性给出准确的描述。通过黄土常规三轴实验室试测结果的对比分析,论证了所提出的黄土的湿载结构性本构模型的合理性和准确性。
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  基于云模型的膨胀土胀缩等级分类

  曾志雄, 田海, 黄珏皓

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 80-85. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140787

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  由于膨胀土胀缩性受多种因素的综合影响,膨胀土胀缩等级的分类是膨胀土处理中的一个难题。选取影响膨胀土胀缩性的5个主要因素作为评判指标,根据分类标准,构建云模型及云的不确定性推理,将各评判指标的定性评语量化为分值,实现定性与定量的转换。在此基础上,利用在各级别区间内随机插值得到的20个标准样本,基于优化理论求出评判指标的客观权重,结合主观权重,得到组合权重。最后,将建立的膨胀土胀缩等级分类模型应用到某实际工程,结合权重和云的不确定性推理,得到待判样本的综合得分,并确定样本的胀缩等级,分类结果与实际情况相吻合,验证了模型的可行性和适用性,该模型可以用于类似工程的膨胀土胀缩等级分类。
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  库水上升对含软弱夹层滑坡稳定性影响模型的试验研究

  占清华, 王世梅, 赵代鹏

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 86-90. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140884

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  为研究库水作用对含软弱夹层滑坡稳定性影响,采用含软弱夹层的滑坡模型进行库水升降作用试验,测量了库水升降过程中滑坡体内土压力、孔隙水压力的变化情况,以及滑坡体内若干部位的位移情况。结果表明:库水位上升时,库水浸泡滑坡阻滑段导致阻滑力降低,滑坡稳定性随之降低,引起滑坡产生位移变形;库水上升过程对滑坡稳定的影响分为稳定、缓慢变形及整体滑移阶段3个阶段,3个阶段表现出不同的力学及变形特征,也反映了滑坡体稳定性随库水上升而下降的过程;滑坡体中软弱夹层为滑坡体内的薄弱部位,是决定滑坡稳定性的关键部位。
水工结构与材料
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  变态混凝土成孔注浆浆液扩散研究

  燕乔, 徐枫, 莫世远, 李亮

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 91-93. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140854

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  为探究变态混凝土注浆浆液扩散情况,根据变态混凝土注浆的特点,建立注浆模型,分析影响注浆效果的主要因素,根据注浆扩散试验结果,用多元回归分析各个试验因素对试验结果的影响,得出各个参数之间的定量关系式。通过对公式中的自变量和因变量的相关系数分析,可知注浆扩散情况与受注介质的注浆压力、单孔注浆量以及浆液的水胶比具有较强的相关性。该研究所得公式可以指导变态混凝土注浆施工,优化变态混凝土注浆施工工艺。
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  废弃玻璃粉在混凝土中的应用机理及ASR风险

  李丽华, 任增乐, 杨俊超, 刘数华

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 94-99. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140871

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  废弃材料广泛应用于土木工程领域,废弃玻璃粉用作混凝土辅助胶凝材料符合我国建材的可持续发展要求。在大量文献调研的基础上,分析废弃玻璃在混凝土中应用的可行性。结果表明,玻璃在复合胶凝材料水化硬化过程中不仅具有一些特殊的作用机理,还存在ASR风险。由于含有大量的无定性二氧化硅,玻璃用作骨料时容易引发碱-骨料反应,但磨细成粉料可用作活性辅助胶凝材料。因此,本文提出将废弃玻璃粉磨成粉体材料用作混凝土辅助胶凝材料,并探讨废弃玻璃粉在复合胶凝材料水化硬化过程中的作用机理及ASR风险。将废弃玻璃磨细成粉料,既可以解决玻璃骨料的碱-骨料反应问题,还能发挥其火山灰作用,改善混凝土的性能。
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  基于随机骨料模型的混凝土弹性模量预测研究

  杨华, 李宗利, 惠弘毅

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 100-105. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140583

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  为确定混凝土的弹性模量,基于细观层次假定混凝土是由骨料、砂浆和两者之间的粘结界面组成的三相复合材料,借助蒙特卡罗方法和瓦拉文公式,在二维平面上建立了随机骨料模型。通过有限元法预测混凝土的弹性模量,并将数值计算结果与试验结果进行比较,验证了该细观有限元模型的有效性。在此基础上研究了混凝土各细观组成成分的弹性模量、骨料体积率、骨料最大粒径、骨料级配、界面厚度以及孔隙等因素对混凝土弹性模量的影响规律。结果表明:在混凝土的各细观组成成分中,砂浆弹性模量对混凝土弹性模量的影响最大;连续级配的混凝土弹性模量在相同条件下大于间断级配的混凝土;孔隙的存在以及界面层厚度的增大均会使混凝土的弹性模量减小。研究结果为混凝土配合比的设计及力学性能的优化提供参考。
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  PTN石油沥青聚氨酯接缝材料超低温性能试验研究

  吴梦娜, 张慧莉

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 106-110. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140797

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  通过对PTN石油沥青聚氨酯接缝材料从20℃至-100℃的硬度、拉伸性能、拉伸粘结性能的测试,研究PTN材料在超低温下的性能,用扫描电镜(SEM)观察到样品放大5 000倍的样貌,对材料微观形貌上进行分析,建立硬度与拉伸性能的相关关系式,可用于以无损检测方法预测PTN材料拉伸性能。试验结果表明:PTN材料的硬度、拉伸强度随着乙组分含量增加而降低,断裂伸长率则增大。在同样配比下,硬度、拉伸强度随着温度降低而增大,断裂伸长率减小,在超低温-60 ℃以下,硬度、拉伸强度和断裂伸长率不再随温度变化,出现“停滞”现象。拉伸粘结的强度随着温度先增加后减少,拉伸粘结的断裂伸长率一直减少,至超低温下出现“0值”现象。
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  基于Weibull统计理论的混凝土率型损伤本构模型研究

  梁辉, 邹荣华, 彭刚, 田为, 陈学强

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 111-114. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140695

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  为研究混凝土在股役期间的材料特性,进行了不同应变速率下(10^-5,10^-4,10^-3和10^-2/s)的混凝土单轴受压试验,分析了混凝土材料基本力学特性,试验结果表明:随着应变速率的提高,峰值应力和初始弹性模量呈现增大的趋势,峰值应力的变化规律并不明显。基于Weibull和Lognormal统计分布理论,以及Lemaitre应变等效原理,引入应变速率因素,构建出混凝土材料分段式率型单轴受压损伤本构模型。依据试验数据,确定了所建立的率型损伤本构模型参数;给出了不同速率下混凝土单轴受压应力-应变和损伤变化规律曲线。结果表明:建立的混凝土率型本构模型能够反映不同应变速率下混凝土单轴受压损伤全过程。
信息技术应用
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  基于二次曲面拟合的GBSAR大气扰动误差模型研究

  汪学琴, 岳建平, 邱志伟, 桑杰

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 115-117. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140767

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  大气扰动误差是地基合成孔径雷达(GBSAR)观测的主要误差之一,它与大气环境的变化密切相关,受大气扰动干挠影响随时间和空间的变化而发生改变。通过分析大气扰动误差在时间和空间上的变化特性,采用二次曲面函数建立大气扰动的分布模型,利用多个固定点解算模型参数,进而估算整个测区任意位置的大气扰动误差。试验结果表明,该方法有效改正了大气扰动误差,提高了GBSAR观测结果的精度。
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  基于MODIS数据的科尔沁区植被覆盖时空变化分析

  李生勇, 王晓卿, 李彪

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 118-122. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20141015

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  我国植被覆盖辽阔,自然环境相对优越,但是随着时代发展,植被的生态系统遭到严重破坏,因此对植被空间格局的变化进行及时的研究至关重要。以通辽市科尔沁区为例,利用该区域2004—2013年的MODIS遥感数据产品,结合时间序列、均值法、插值法等理论,分析科尔沁区归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的时间和空间变化特征,得出了科尔沁区近10 a的植被覆盖演变情况:近10 a间科尔沁区植被整体上呈增加趋势,增加速率为0.033/a,其中植被覆盖度较好的年份是2005,2010,2011,2012和2013年,对整个科尔沁区而言,西辽河流域植被覆盖度最高;从NDVI值看出,对植被覆盖度贡献最大的为夏季,增加速率为0.002 8/a。研究成果将为科尔沁地区日后地表生态环境的改善和治理提供决策依据和理论基础。
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  二滩水电站监控系统改造几起典型故障分析

  席光庆, 周瑜, 李阳阳, 武法磊, 周琪, 周胜伟, 简振远, 宋永恒

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 123-127. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140867

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  对监控系统技术改造过程中出现的信号误报警、调度通信系统数据通信异常、101规约通信数据刷新慢及AGC/AVC工作站死机4个典型故障进行分析,发现上述问题分别由回路电磁干扰、程序存在bug、流程考虑不周全、固件版本落后及负荷分配计算程序不合理引起。通过下列处理方法故障全部得到解决:加强回路抗干扰能力及在程序中对信号进行滤波,剔除程序bug、合理安排进程启停时间及顺序,优化程序流程及策略以减少发送的数据量、缩短发送队列的长度,升级固件版本、优化负荷分配计算程序以防止AGC/AVC工作站死机。结果表明所采用处理方法是有效的。
仪器设备与测试技术
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  励磁调节器恒α控制方式在葠窝电厂的应用

  田波, 杨发红

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 128-130. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140834

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  详细介绍了葠窝电厂WL-06B型双微机励磁调节器的“恒α”控制方式。将发电机自并励励磁方式改为它励励磁方式,利用WL-06B型双微机型调节器的恒α控制方式给定子绕组做三相稳态短路特性试验,通过改变控制角的大小来减少或增加转子励磁电流以测得定子绕组的三相电流,根据短路特性曲线判断发电机三相电流的对称性,还可以用它判断转子绕组有无匝间短路故障。研究成果为今后试验工作提供了参考。
独立覆盖流形法专栏
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  基于独立覆盖的流形法的收敛性及覆盖网格特性

  苏海东, 颉志强, 龚亚琦, 祁勇峰

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 131-136. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150399

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  针对前期提出的基于部分重叠覆盖的数值流形方法,将其内涵范围缩小,仅研究其中的一种情况——基于独立覆盖的数值流形方法。从完备性和协调性2个方面讨论该方法的收敛性,特别强调其收敛性是基于各个独立覆盖的逼近而建立起来的,独立覆盖之间条形连接区域的尺寸要取小,并由此推断及用实例说明,覆盖网格可以具备“3个任意”的优良特性——任意形状、任意连接以及由此而来的可任意加密的能力,从而有望使数值计算的前处理工作大为简化。
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  基于CAD几何的数值流形方法初步研究

  陈积瞻, 苏海东, 祁勇峰

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 137-143. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150599

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  计算机辅助工程中的设计—分析—再设计的反复过程,蕴含着计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助工程分析(CAE)相融合的迫切需求。提出基于CAD几何的数值流形方法:按照CAE真实物理场分布的复杂程度来布置数学网格和设置近似函数阶次,比等几何分析方法更合理;只需引入自动且快速的切割操作,就能实现CAD模型进入CAE后无需修改而直接建模;针对以往的流形法需要将曲线边界离散成折线的问题,给出了曲线边界与网格直边的切割算法,实现了几何模型在CAE建模和网格细化中的保形性;针对流形法通常使用的多项式近似函数,推导了曲线“近似”单纯形的解析积分公式并应用于带有曲线边界的流形元的精确积分运算;最后通过平板内的圆孔算例验证了方法的可行性。该方法对CAD和CAE的融合提出了全新的思路,为实现CAD进入CAE后的自动化分析打下了基础。
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  基于矩形独立覆盖初步实现结构静力分析的自动计算

  苏海东, 龚亚琦, 颉志强, 祁勇峰

  长江科学院院报. 2016, 33(2): 144-150. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150919

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  采用前期研究的基于矩形独立覆盖的新型数值流形法,提出结构线弹性静力分析的自动计算方法,包括自动的前处理、自适应分析等。根据独立覆盖的特点提出几个后验误差指标:独立覆盖之间条形连接区域的应变连续性指标;边界应力指标和独立覆盖的高阶误差指标。利用新方法的h型网格加密及p型升阶的方便性,选择一种路径尝试h-p型的混合自适应,其中,对于矩形独立覆盖采用简单的二分法实现覆盖加密。通过几个二维算例验证了新方法实现自动计算的可行性,只需人工输入结构外形、材料参数和边界条件,其它工作完全交由计算机完成,最终得到满足一定精度的计算结果。