2016年, 第33卷, 第9期　
刊出日期：2016-09-25

  

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江湖泥沙与治理
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  一种基于实际水深的通航保证率计算方法——以钱塘江河口七堡段为例

  王卫标，曾剑，谢东风

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 1-4. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160366

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  通航保证率是进行航道设计、整治和评估航道效益的一项重要指标，一般采用航道水位高于设计最低通航水位的天数来确定。由于钱塘江河口河床冲淤变化剧烈，其低潮位的年际年内变化与河床冲淤变化关系密切，采用上述方法不能确切反映该河口的通航保证率。为此，利用1980年以来历年的实测水下地形分析了钱塘江河口七堡段的年际年内河床冲淤规律，讨论了低潮位变化与河床冲淤的关系，提出了采用逐日低潮位下的实际水深计算通航保证率的方法。并针对该河口河床冲淤主要取决于径流大小的特点，选取典型丰、平、枯水文年分析了七堡河段的通航保证率。结果表明，对应于丰、平、枯水文年，钱塘江河口七堡段的通航保证率分别达到100%，100%，87%，与实际较为吻合。该方法对我国其他冲淤变化显著、低潮位变幅较大的潮汐河口的通航水深保证率计算具有借鉴意义。
水资源与环境
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  近53年长三角地区极端降水时空变化分析

  周北平，史建桥，李少魁，陈挺，马丽

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 5-9. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150639

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  近年来，全球气候变暖趋势越来越明显，极端降水加剧了长江流域的旱涝灾害风险。利用长三角地区34个
  气象站1960—2012年逐日降水资料，以百分位定义极端降水事件阈值，采用趋势分析、Mann-Kendall检验、GIS空间分析等方法，在资料均一性检验和资料质量控制后，对长三角地区近53 a的极端降水的时空演变特征进行了详细分析，结果表明①长三角极端降水阈值分布在30.7~46.7之间且都在大雨范围内，部分站点接近暴雨级别，分布呈现带状分布，苏北、浙西南和浙东南沿海部分站点极端降水阈值较大，而苏南、浙北以及上海一带较小;②极端降水频次和强度存在明显的年代际差异，表现为前期明显下降而后期缓慢上升的趋势，长三角降水变得更为异常，极端降水突变主要发生在1987年;③浙江西南部和东南沿海岛屿的极端降水频次和总量均较高， R_95T大值区主要分布在苏北以及浙江东南沿海;④极端降水频次的四季变化体现了一年中雨带的南北移动，同时也体现了沿海与内陆的降水差异;苏北赣榆站、浙江东部沿海及岛屿站点的降水变得较为极端，未来易发生暴雨和洪涝，而射阳及周围地区发生干旱的几率增大。
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  基于熵权法的流域水资源脆弱性评价——以淮河流域为例

  刘倩倩，陈岩

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 10-17. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150591

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  流域水资源脆弱性评价可以量化表现出水资源的脆弱性程度，客观地反映研究区的水安全状况。根据水资源脆弱性的表现形式及成因，设置了水量、水质、洪涝灾害、旱灾4个一级指标，自然因素、人为因素、承载因素3个二级指标，分级构建了水资源脆弱性评价指标体系，在线性加权法的基础上采用熵权法构建了水资源脆弱性评价模型。以淮河流域为例进行实证分析，从时间、空间2个维度上对2003—2012年淮河流域整体及流域内的4个省份进行水资源脆弱性评价。结果表明时间上，10 a间淮河流域整体水资源脆弱度数值逐年减小，水资源脆弱性呈现好转趋势，流域内河南、安徽、江苏、山东4省的水资源脆弱性在10 a间均有所缓解;空间上，淮河流域水资源自西向东越来越脆弱。研究结果表明目前淮河流域水资源脆弱性状况呈现好转趋势，但仍然存在一些问题，有待进一步管理和调控。
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  改进的RAGA-PPC模型及其在河流健康评价中的应用

  李鹏程，韩春，王月敏，王甲荣

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 18-22. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150792

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  利用山东海河流域骨干河流马颊河2009—2011年水质监测资料及污染调查评价中所取得的数据，通过构造改进的RAGA-PPC模型，将高维数据转换为低维数据，并将此模型应用于马颊河河流健康评价研究。调查断面选取从务庄闸到邓集共12个断面。河流健康评价结果显示总氮和氨氮在整个河流中总体趋势是增长的，生化需氧量在下游区域的大道王闸到邓集几乎是直线上升;河流中化学需氧量和生化需氧量会随着汛期和非汛期有些起伏，在汛期含量会有所增加;将选取进行综合评价的5个断面的权重值与标准值对比，其值均在0.22～0.15之间，马颊河基本处于亚健康状态。从研究区的人为因素及自然因素方面对马颊河河流健康状况进行了简析，为海河流域河流健康评价及河流污染治理提供了有效的科学依据。
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  基于LBA-PP模型的年径流丰枯分类

  毛宗波，刀海娅

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 23-27. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150635

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  针对年径流丰枯特性同时取决于径流本身大小和年内时程分配的特点，利用一种基于Lévy飞行策略改进的蝙蝠算法(Lévy Bat Algorithm，LBA)搜索投影寻踪模型(Projection Pursuit，PP)最佳投影方向a，提出LBA-PP年径流丰枯分类模型，并构建粒子群优化(Particle Swarm Optimization，PSO)算法-PP模型，与LBA-PP年径流丰枯分类模型对比，以云南省西洋站为例进行实例研究。结果表明LBA算法寻优能力优于PSO算法，具有较高的收敛精度、较好的稳健性能和全局寻优能力。利用LBA算法寻优PP模型最佳投影方向a，不但提高了PP模型的分类精度，而且为PP模型最佳投影方向的选取提供了新的途径和方法。LBA-PP模型同时考虑了年径流大小及年内时程分配信息，其分类结果较常规方法更科学、客观。
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  多元因子分析模型在河流健康评价中的应用——以苏子河水质特性研究为例

  贾磊

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 28-32. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160073

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  为顺应河流生态可持续发展，提出健康河流、生命河流等概念，维持河流生态系统健康已经成为流域综合管理的必然趋势。综合运用水文学、水力学、泥沙地貌学和水生生态学的基本理论和方法研究河流生态健康的表征因子，确定各因子的阈值，建立流域性水体水质可续发展评价体系。以河流可持续发展为基础，引用代表性的相关指标进行筛选，对流域水质指标进行数值化分析，以苏子河流域水质特性为研究对象，选取出评估河流健康状况的环境因子，客观反映出中小河流域健康状况，为河流的可持续管理和生态环境建设提供参考。
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  组合权重模糊联系度模型在水质评价中的应用

  叶章蕊，卢毅敏

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 33-39. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150615

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  针对水质评价指标存在的不确定性和水质评价标准存在的模糊性，基于集对分析理论与模糊层次分析法构建了模糊联系度水质评价模型。首先计算各评价指标值的分级联系度，对样本指标值做初步分类;再计算各评价样本与水质标准之间的综合联系度;最后通过置信度准则评判评价样本的水质级别。为突出不同评价指标的贡献率，将熵值赋权法和超标加权法引入该模型，并通过理想点法进行权重的合成，实现了多种赋权方法优势的融合。将模型应用于闽江渔业水域的水质评价，结果表明基于组合权重的模糊联系度水质评价结果更贴近实际情况，评价结果合理可信。
水土保持与生态建设
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  成都市土壤侵蚀定量评价研究

  刘斌涛，宋春风，陶和平

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 40-47. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150600

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  成都市是我国西南地区的政治、经济、文化和人口集聚中心，加强成都市土壤侵蚀研究，建设“生态成都”、“美丽成都”对我国西南地区水土保持生态文明建设具有标杆作用。利用四川省土壤流失方程(SCSLE)对成都市的土壤侵蚀状况进行定量评价分析。评价结果表明成都市土壤侵蚀状况总体上不严重，土壤侵蚀各项指标均低于四川省平均水平;成都市土壤侵蚀主要分布在东部的龙泉山脉和西部的龙门山脉、邛崃山脉，龙泉山脉土壤侵蚀比龙门山脉、邛崃山脉严重;受“5\512”汶川地震强烈扰动的龙门山脉局部地区土壤侵蚀强度高，在遭遇强降雨条件下极易发生突发性水土流失灾害，应重点加强这些区域强震诱发土壤侵蚀的监测和预警。
工程安全与灾害防治
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  基于BOTDA的深基坑桩锚支护结构变形监测

  李立贡，丁勇，马斌斌，周克明

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 48-51. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150654

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  将BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)分布式光纤监测技术应用于深基坑桩锚支护结构的变形监测中。在基坑开挖的过程中，对桩锚支护结构的型钢和预应力锚索进行长期监测，得到了型钢的挠度分布图以及预应力锚索的应力分布图。基于此，分析型钢和锚索受力变形状态，为基坑施工提供可靠参考依据。工程实践表明，基于BOTDA的分布式光纤传感技术具有连续性检测的优点，适合应用于基坑支护结构的变形监测。
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  浅层滑坡治理的新思路——以打尔勒克滑坡为例

  黄细超，任光明，姚晨辉，李源亮，杨磊，刘彬

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 52-56. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20151082

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  浅层滑坡的诱发主要是受强降雨和人类工程活动的影响，其治理工程一般较为简单，多为削坡、重力式挡墙、锚杆等方法，这些方法不仅成本高，而且影响生态环境。从民生角度出发，提出一种因地制宜的浅层滑坡治理思路，将金土地工程与加筋挡土墙相结合，运用于山区浅层滑坡的治理中，一方面可以整改居民的土地使用问题，另一方面又可以达到治理浅层滑坡的目的，因而该治理思路有良好的参考价值，为今后浅层滑坡的治理提供参考方法。
水力学
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  适宜大流量小底坡掺气设施的翼型挑坎研究

  周赤，姜伯乐，邢岩

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 57-59. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150625

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  大流量小坡度泄洪洞布置的掺气减蚀设施，往往存在空腔偏短及空腔回水等问题。根据大流量小底坡泄洪洞掺气设施已有的研究和应用成果，提出了翼型挑坎的掺气设施布置，以求解决上述问题。针对涔天河水库扩建工程1^#泄洪洞，开展了水工模型试验研究，比较了不同翼型挑坎布置型式对掺气设施水力特性的影响，论证了翼型挑坎对于减轻掺气设施空腔回水的有效性。通过水工模型试验研究，确定了翼型挑坎掺气设施的基本布置型式，为进一步开展研究和推广应用奠定了基础。
岩土工程
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  基于Flatjoint接触模型的岩石单轴压缩和巴西劈裂颗粒流模拟研究

  刘富有，陈鹏宇，余宏明

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 60-65. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150566

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  基于颗粒流平台，选择Flatjoint接触模型作为岩石模拟的基本模型，用单轴压缩和巴西劈裂数值试验测试岩石宏观参数，对数值试验进行正交设计，采用多因素方差分析和回归分析研究宏细观参数之间的关系。在此基础上，提出了基于岩石单轴压缩和巴西劈裂数值试验的细观参数匹配方法。以灰岩的室内试验为基础，对灰岩细观参数进行了标定，实现了灰岩单轴压缩和巴西劈裂的颗粒流模拟，模拟结果与试验结果相接近，验证了本文方法的有效性。
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  复杂斜坡动力响应特征分析

  刘勇，王运生，唐起，陈怡西

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 66-71. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150542

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  深切谷坡浅表部卸荷裂隙发育，风化强烈，致使浅表层成为非连续介质，出现介质性质差异，地震动响应由此变得复杂。通过对青川东山斜坡地震动监测数据进行分析，并结合适用于分析岩质边坡运动过程的非连续变形分析(DDA)方法对青川东山斜坡动力响应特征进行数值模拟，揭示了震中距、高程、震级、地形以及“丁”字形山体等因素对地震波峰值加速度(PGA)放大的影响。结果表明垂直山脊方向以及高程较高时的地震波峰值加速度放大倍数较大，可达6.12倍;在地形突出部位，地震波亦能得到一定程度的放大，放大倍数可达3.3倍;在“丁”字形山脊结合部位，PGA放大倍数会出现一定程度的减小。
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  蒙脱土失水缩裂过程的边界摩擦与温度效应

  杜文凤,王菁莪,刘清秉,项伟,黄伟

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 72-77. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150992

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  膨胀土失水收缩产生裂隙的现象是造成其工程性质恶化的主要原因之一。现有研究成果揭示了膨胀土在失水过程中吸力增大与分布不均是造成收缩与开裂的主要原因。然而,已有关于膨胀土缩裂的试验研究很少考虑到土样边界条件对缩裂过程的影响。采用纯蒙脱土作为试验材料,设置玻璃与凡士林2种土样边界摩擦条件,测试了不同温度条件下,边界摩擦效应对土样缩裂过程与结果的影响;对产生裂隙的形态与数量进行定量化对比分析,提出了黏性土失水收缩产生裂隙的概念模型。试验结果表明:土样从饱和开始逐渐失水的过程中,低摩擦力的凡士林接触面土样开始出现裂隙的时间较晚,开裂时的临界含水量显著低于玻璃底面土样;在20,30,40 ℃环境温度条件下,凡士林接触面土样比玻璃接触面土样的最终裂隙量分别减少了70.3%,79.6%,77.6%;而在相同的边界摩擦条件下,温度越高则土样失水的速度越快,产生裂隙的数量也相对较高。
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  红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应

  吕龙龙，宋丽，廖红建，李杭州

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 78-82. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150567

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  通过对甘肃省定西市兰渝铁路(夏广段)LYS-1标胡麻岭隧道的红层软岩进行不同高径比试样单轴抗压强度对比试验，研究红层软岩单轴抗压强度的尺寸效应。加工试件直径50 mm，高20~100 mm。定义无量纲量尺寸效应系数为非标准样与标准样所测单轴抗压强度之比。试验数据拟合得出红层软岩尺寸效应系数与高径比、平均弹性模量之间线性相关，拟合效果良好;高径比＜2.0，尺寸效应系数随着高径比的增大呈先减小后增加的趋势。联立拟合直线求解，得出尺寸效应系数取极小值时的高径比。对试样进行受力分析，通过研究不同破坏形态，得出红层软岩试样尺寸效应系数变化的原因，且发现红层软岩尺寸效应明显。
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  蒙脱石含量对黏土表面干缩裂隙影响试验研究

  夏冬生，刘清秉，项伟，王菁莪，艾密

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 83-86. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150607

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  蒙脱石作为膨胀土中主要的黏土矿物成分，对膨胀土胀缩性质及裂隙性具有重要的影响。为研究蒙脱石含量对裂隙发育的影响同时规避其他成分的影响，对13组不同蒙脱土含量的蒙脱土-石英砂饱和泥浆样进行了干燥试验，试验控制温度为40 ℃。
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  饱和分散性土变形特性试验研究

  史祥，樊恒辉，刘刚，李普

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 87-92. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150630

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  目前，人们对于分散性土的研究主要集中在分散性土的鉴定、抗渗和改性等方面，而对其变形特性方面的研究很少。针对此现状，采用单向压缩试验研究了不同压实度下饱和分散性土的变形特性。试验结果表明饱和分散性土的变形既与应力有关，也与时间有关，且具有明显的非线性特征;压实度对饱和分散性土的变形有显著的影响。试验数据的统计分析表明，饱和分散性土的应力-应变、应变-时间关系均可用幂函数的形式来表述;据此，建立了饱和分散性土的加荷本构模型和蠕变本构模型。通过对模型预测值与实测值的对比分析，发现该模型能够较合理地预测饱和分散性土的变形特性。
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  膨胀土细观结构变化及与声波波速的关系

  韦秉旭，龚树，刘斌，刘雄，欧阳运清

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 93-97. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150616

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  采用CT技术和TH204型非金属超声波仪测试，探讨了干湿循环作用下膨胀土的细观结构及其平均纵波波速的变化规律，并运用损伤力学的研究方法定义基于CT数的损伤变量，据此建立了干湿循环作用引起的细观结构变化与平均纵波波速变化之间的关系。研究结果表明第1~4次干湿循环对膨胀土细观结构变化影响较大，内部微裂隙发育明显，第7~8次干湿循环对细观结构影响甚微;膨胀土的平均纵波波速随着循环次数的增加呈非线性衰减，并最终趋于稳定;随着干湿循环次数的增加，膨胀土损伤变量逐渐增加，其细观结构损伤演化是一种非线性累积过程;膨胀土平均纵波波速与基于CT数的损伤变量具有良好的指数衰减关系。
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  水泥稳定三峡库区风化砂CBR值试验研究

  杨俊，刘世宜，张国栋

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 98-101. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150552

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  以宜昌市三峡库区风化砂为研究对象，采用水泥对其进行稳定改良，拟用作公路路面基层。在风化砂中分别掺入3%，5%，7%，9%的水泥，在标准养护条件下，分别养护了7，14，21，28 d，然后进行加州承载比(CBR)值试验。试验结果表明水泥可以有效提高风化砂的CBR值，且水泥掺量和养护龄期均对风化砂的CBR值有很大影响;在养护龄期一定时，水泥稳定风化砂的CBR值随水泥掺量的增加逐渐增大，CBR值与水泥掺量之间呈良好的对数关系;在相同的水泥掺量下，水泥稳定风化砂的CBR值随养护龄期的增长稳步提高，CBR值与养护龄期之间基本呈线性关系。综合考虑经济性和风化砂的力学特性，风化砂中掺入7%的水泥能使CBR值达到最大值。
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  软硬岩互层边坡的破坏模式及稳定性研究

  郑志勇，余海兵，徐海清

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 102-106. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150661

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  采用FLAC^3D强度折减法研究软硬岩互层边坡在不同岩层厚度组合h、不同岩层倾角下边坡的破坏模式和稳定性系数k。结果表明h对边坡的破坏模式影响较小，θ对边坡的破坏模式影响明显①水平层状边坡破坏模式为滑移—压致拉裂;随着θ的增大，顺倾向边坡破坏模式为滑移—拉裂、顺层滑移、滑移—溃曲、弯折—溃曲;直立边坡为弯折—崩塌破坏模式;反倾向边坡为滑移—溃曲和弯折—倾倒破坏模式。②缓倾向顺层边坡中，h的变化对边坡k影响很小，k由靠近坡脚处的软岩决定;其余层状边坡中，当软岩厚度不变时，k随着硬岩厚度的增大而增大，当硬岩厚度不变时，k随着软岩厚度的增大而减小。③随着θ的增大，顺倾向边坡中，k曲线呈现出先减后增的形状;反倾向边坡中，k曲线呈现出先增大后减小再增大的形状;软硬岩互层边坡总体稳定性趋势为，近直立层状边坡>陡倾向顺层边坡>反倾层状边坡>近水平层状边坡>缓倾向顺层边坡。
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  压实弱膨胀土的膨胀变形特征及计算模式研究

  边加敏

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 107-110. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150613

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  膨胀性是压实弱膨胀土的典型特征，同时是造成膨胀土构筑物破坏的最重要的原因之一，合理地预估压实弱膨胀土在特定条件下的变形量对于减小构筑物的破坏具有十分重要的作用。因此，建立压实弱膨胀土的膨胀变形计算模式不仅显得十分重要而且也十分必要。基于此，在对压实弱膨胀土线膨胀率的相关影响因素进行分析的基础上，以高淳胥河某边坡弱膨胀土为研究对象，进行了不同初始状态下的膨胀土膨胀变形试验，研究了增湿比、压实度及上覆压力等对膨胀土线膨胀率的影响，建立了考虑增湿比、压实度及上覆压力的压实弱膨胀土线膨胀率变化模型，并采用其他学者的试验数据对该模型进行了成果验证，验证结果表明该模型可以较好地拟合压实弱膨胀土的膨胀变形量。
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  牵引式滑坡降雨预警判据的模型试验研究

  潘以恒，李雪平，吴丽清，王威，谭福林

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 111-115. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150576

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  以河南省灵宝市麦尖窝滑坡作为试验对象，进行室内人工降雨模型试验，研究降雨作用下牵引式滑坡的变形破坏规律，并提出适用于研究区的降雨预警判据。采用含水率传感器、坡面示踪点和数码相机等仪器设备对关键部位含水率、坡面变形和裂缝发育情况进行监测、记录。试验表明在强降雨作用下，边坡表现为自下而上的渐进式牵引变形破坏。通过分析模型各关键部位的变形破坏特征和含水率监测数据，确定牵引式滑坡变形破坏过程中的关键时间节点，并将整个过程划分为变形启动、变形加速和整体破坏3个阶段。基于以上变形破坏模式，提出以滑坡坡脚、坡肩表面出现贯通裂缝时的持续累计雨量E₁(75 mm)、E₂(180 mm)分别作为麦尖窝滑坡的橙色、红色降雨预警判据。
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  散粒体斜坡失稳破坏内部因素试验研究

  卜祥航，傅荣华，李仅德，黄友

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 116-120. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150606

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  影响散粒体斜坡稳定性的诸多因素中，外部因素起到诱导作用，内部因素则起到主导作用，其中天然休止角对散粒体斜坡的稳定性起到控制作用。故配制4种不同级配样品(1＜C_u≤7)，模型架上模拟散粒体的堆积失稳过程表明休止角的大小随颗粒不均匀系数的增大而增大;休止角的大小随浑圆度的增大有增大的趋势，浑圆度为1.14～1.40，休止角的增长速率较低，浑圆度达到1.40以后增长速率较高;休止角的大小随m值增大先增大后减小，而后趋于稳定;休止角整体上随c，φ的增大而增大，但在起初阶段变化较为缓慢。最后运用多元线性回归理论线性拟合以上5种内部因素，建立散粒体斜坡天然休止角的估算模型，通过验证证明了该模型的准确性。
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  泄水减压法抗浮效果影响因素的正交分析

  杨博进，李银平，干泉，刘伟，孔庆聪，黄珏皓

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 121-127. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150629

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  针对地下室传统抗浮工法的不足之处，探讨了地下室泄水减压抗浮法的基本原理及相应的构造措施，结合数值模拟对影响地下室抗浮泄水减压效果的回填土宽度、泄水孔间距，以及施工过程中填土夯实度、地下室底部底层扰动程度等因素进行正交试验探讨分析，最后结合残差分析法及层次分析法对各因素的影响顺序、影响权重进行了计算。研究结果表明相对传统方式，泄水减压法变被动抗浮为主动抗浮，抗浮效果显著，且施工简便、成本低廉;各因素影响顺序 填土夯实度>填土宽度>孔间距>地下室底部扰动程度，对应权重值分别为0.55，0.27，0.15，0.03。前3个因素的总和达到0.97，故在应用该技术的工程实践中应尽量减小回填土宽度，降低填土透水性，缩减泄水孔间距均能达到良好抗浮效果，同时也应根据具体的工程条件对这3个因素的参数进行合理限制，以达到最佳降水效果，为泄水减压抗浮法的设计和施工等提供重要参考。
水工结构与材料
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  某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究

  赵安平，李昊洁，俞红升，肖为民

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 128-132. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150550

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  为研究高桩码头桩基受力及结构损伤，对某高桩码头3类典型断面进行有限元数值模拟，并对基桩进行承载力计算分析;之后，将数值模拟结果与现场桩基结构损伤检测结果作比较，二者吻合较好，从而验证了理论分析的正确性，并最终给出受损部位的加固措施。根据基桩承载力有限元分析及实测结果，可以断定基桩顶部(距桩帽下方1~2 m)为最易受损部位;对于码头3种断面类型，应尽量避免使用断面1、断面2的形式，原因是这2类断面的水平承载力太小，极易受水平力作用而在使用过程中发生损坏;提出2种加固基桩受损部位的措施，增大桩帽截面法和钢抱箍法，但在具体修复时，应根据实际情况在考虑时间因素、经济效益的前提下，认真总结比较这2种措施的优缺点，灵活选用修复措施，对桩基受损部位进行妥善处理。
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  基于数值流形法的重力坝抗滑稳定性分析

  陈远强，郑宏，陈涛

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 133-137. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150655

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  作为一种新的数值方法，数值流形法在重力坝抗滑稳定性方面的研究较少。首先给出了水压及扬压力的荷载矩阵、安全系数的求解方法，然后采用数值流形法分析了重力坝沿建基面及深层双斜面的抗滑稳定性，得出了安全系数，并与有限元接触分析的结果进行了对比。分析结果表明采用数值流形法和有限元接触分析法得到的安全系数基本一致，从而验证了数值流形法在重力坝抗滑稳定分析中的可行性。
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  基于ANSYS二次开发的早龄期混凝土徐变应力计算

  郭浩洋，戚蓝，李少明，刘勇，赵芳兴

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 138-142. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150622

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  徐变是混凝土材料所具有的时变特性，对早龄期混凝土的应力影响很大，不可忽略，然而工程界主流的通用有限元程序不支持混凝土徐变的计算，不利于工程应用。为此，笔者通过对ANSYS用户子程序usermat进行二次开发，编写了自定义的材料模型，利用ANSYS程序实现了混凝土弹性徐变方程的隐式解法。在此基础上，通过算例验证了该二次开发子程序的正确性，并将其应用于实际工程，通过对比，采用弹性徐变方程隐式解法求得的计算结果与实测值的变化规律相同，数据也比较吻合，误差范围一般在0.3 MPa以内，证明该子程序具有较好的精度，可以推广应用于工程早龄期混凝土温度徐变应力的预测和计算。
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  水灰比和偏高岭土掺量对硫铝酸盐水泥基材料性能的影响

  何凯，严绍军，赵莽，窦彦，翟国林

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 143-148. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150501

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  为了研究水灰比和偏高岭土掺量对硫酸铝盐水泥的流动度、收缩率和力学性能的影响，以龙门石窟裂隙防渗的灌浆工程为例，开展流动性试验、力学性能试验及干缩性能试验。结果表明硫铝酸盐水泥初始流动度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成正比;水灰比越高，微膨胀率越低，甚至出现一定收缩，整体上膨胀率随偏高岭土掺量增大而变大;抗压强度大小与水灰比、偏高岭土掺量均成反比;7 d的抗折强度随偏高岭土掺量增大而减小，养护28 d的抗折强度恰恰相反;抗折强度随水灰比的增大而减小，且回落幅度相对较大;黏结强度随水灰比先增大后减小，随偏高岭土掺量增加，黏结强度整体上有所增加，在水灰比为0.5时，出现1个峰值。 试验结果可为龙门石窟的现场灌浆试验提供理论依据，也可为同类石质文物的灌浆修复研究提供参考。
信息技术应用
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  高RCC拱坝施工期温控决策支持平台研究

  裴亮，徐建江，何坤，吴震宇，陈建康

  长江科学院院报. 2016, 33(9): 149-153. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150582

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  混凝土高坝开裂是普遍存在的现象，国内外许多混凝土坝都因施工裂缝而被迫停工处理。混凝土高坝的浇筑施工过程受到自然环境、结构形式、温控、资源等多种因素的影响，如何综合考虑这些影响因素制定切实可行的大坝浇筑施工计划，并在施工过程中加强对混凝土温度和应力的实时监控和科学管理十分必要。混凝土高坝施工过程决策支持系统的研究开发，能够为水电大坝的建设和安全提供先进的管理路径，具有巨大的潜在效益。以立洲水电站工程为依托，研发了高RCC拱坝施工期温控决策支持平台，实现了碾压参数、温控信息、监测数据和仿真成果等数据信息的高效管理，大坝温控防裂效果和趋势的实时监控和预测预警，以及专家远程会商决策支持，对促进高RCC拱坝施工温控决策支持科学化水平和确保施工质量具有重要意义。