2017年, 第34卷, 第1期　
刊出日期：2017-01-01

  

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  长江科学院院报. 2017, 34(1): 0-0.

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江湖泥沙与治理
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  图像处理技术在推移质运动颗粒参数提取中的应用

  许琳娟, 曹文洪, 刘春晶, 鲁婧

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 1-5. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150831

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  非均匀推移质颗粒运动规律一直是泥沙研究领域的难点,提取非均匀推移质颗粒的参数信息则是推进该难点研究的基础性工作。通过进行粗化床面非均匀沙水槽试验,拍摄了大量的泥沙颗粒运动视频,选取其中部分视频进行处理和研究:先通过图像转换软件将拍摄的视频转化为图片;然后利用图像处理技术对泥沙颗粒运动图像的空间变化特征进行识别,对转化后的图片进行畸形矫正和背景除噪;最后通过选取合理阈值将图片上泥沙颗粒提取出来,并计算泥沙颗粒粒径、体积等相关参数信息。研究成果可为获取推移质颗粒输沙运动基本信息提供基础,为非均匀推移质输沙机理研究提供更科学、完善、可靠的数据。
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  基于摄动理论的泥沙群体沉降公式研究

  倪志辉, 牟明艳, 吴立春, 赵健, 钟亮

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 6-11. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150842

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  国内外许多学者对单个颗粒泥沙沉降公式进行了大量的实验研究和分析,鉴于单个颗粒的沉速与群体沉降可以相差10倍,目前泥沙群体沉降公式大多为经验表达式,因此,深入研究群体颗粒泥沙沉降公式有重要的意义。考虑到在群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小对泥沙沉降公式的影响,基于摄动理论和最小二乘法,在泥沙群体沉降一般模式的基础上,提出一种新的泥沙群体沉降计算模式。通过对现场实测资料和水槽试验数据进行计算拟合,并与其它经典公式相比较,发现所推导的公式要优于后者。研究结果表明:针对群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小,考虑其颗粒间的相互影响,按群体泥沙颗粒粒径大小范围分别考虑,是一种群体泥沙沉降计算比较有效的途径。
水资源与环境
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  基于隐马尔可夫模型的安徽省降水特征研究

  霍凤岚, 张茜, 阿茹娜, 刘晓梅, 包曙明, 吴云飞, 包世超, 李树森

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 12-18. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160406

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  通过隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)对安徽省降水规律及特征进行分析模拟,以验证其在区域性降水方面的适用性。采用包含4个隐式状态的HMM对省内6个主要城市的多年日降水数据序列进行拟合。用贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterions,BIC)确定模型中隐式状态数量,用Baum-Welch算法训练得到最优模型参数,用Viterbi算法确定模型中最优状态序列。采用上述方法模拟安徽省6个城市在1960—2009年夏季共50个时段的降水情况。前40 a用于模型分析训练,后10 a用于模型验证及评价,结果表明HMM能更好地模拟降水特征,具有较高的实用性。
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  求直线供水边界抽水试验水文地质参数的解析法

  滕凯

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 19-23. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150884

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  直线供水边界条件下非稳定流抽水试验求解水文地质参数的超越方程涉及3个(在已知供水边界方向,未知位置的条件下)或4个(在供水边界方向和位置均未知的条件下)未知数,常规的解析法无法直接求解。现有的特定标准曲线比对法、图解拐点法、简化算法、非线性最小二乘法及二元线性回归法要么依赖图表、计算过程繁复,要么应用范围受限、计算结果误差较大,不便实际工程应用。采用优化拟合方法,在工程适用参数范围内,用较为简单的函数实现了对泰斯非稳定流井函数的替代,并利用水位降深比值关系式,经整理获得了可直接完成参数求解的简化解析式,计算过程简捷,便于实际工程应用。
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  赣南地区近58年来极端气候变化趋势分析

  吴丹瑞, 吴安琪, 何新玥, 李明

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 24-29. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150809

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  极端天气事件对人类和自然环境的影响巨大,为评估其变化趋势,采用Mann-Kendall趋势检验和线性倾向估计法分析了赣南地区1956—2013年基于气温和极端降水的8个指标的变化趋势。结果表明:①年降雨总量没有显著变化,季节性变化差异较大;②气温在年尺度和季节尺度变化一致,几乎全部站点年最高气温和年最低气温都有显著上升趋势,且秋季上升幅度最大,其最低气温最大上升幅度为每10 a上升0.39 ℃;除春季外,日温差均为减小趋势;③极端降水事件有增加趋势,年尺度上最大日降雨量和最大3日降雨量均有显著增加趋势,冬季增加趋势更加显著。本研究结果显示赣南地区气温变化趋势与全球变暖保持一致,极端降水事件也在加剧。
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  中国水资源利用特征及未来趋势分析

  吴芳, 张新锋, 崔雪锋

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 30-39. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150816

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  首先对我国过去60多年的用水数据进行整理分析,得出水资源利用时间分布特征:农业用水一直占主导地位,1949—1980年为快速增长期,1980年以后为稳定期甚至下降期;工业用水和生活用水则是在1980年后随着经济快速发展进入激增期。然后,对我国水资源利用空间特征进行分析可知:总用水、生活用水和工业用水呈现南高北低的态势;农业用水和生态环境补水用水呈现北高南低的态势;东、中、西部的用水效率呈现出一定差距,并呈现不同的变化态势。最后,运用情景分析法,分较高、适中和较低3种方案对我国未来10~15 a的需水量进行预测。
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  贵州省近55年降水事件变化特征

  张勇荣, 马士彬, 闫利会

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 40-44. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150903

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  为了更深入地了解贵州省气候变化的特征,运用19个气象站1959—2013年降水观测数据,分析了贵州省近55 a来的降水量、降水日数、降水强度的气候特征、变化趋势、空间分布和稳定性。结果表明:空间上,贵州省降水量南多北少,降水日数南少北多,二者呈空间负相关;时间上,近55 a贵州省降水大致可以分为1个平水期、2个丰水期和2个枯水期,降水增强区域面积逐渐缩小;季节差异性显著且随海拔高度增加而加剧;贵州省强降水日数和强度多年平均变化趋势不显著,空间上呈带状分布,最小值分布于威宁—毕节—遵义—三穗一带,但该区域暴雨强度变化率最大;贵州省大雨强度变异系数较小,但暴雨强度变异系数较大,且变异系数最大值分布于暴雨强度最弱的威宁—毕节—遵义—三穗一带。贵州省55 a间降水事件变化最突出的特征是:年均降水量、降水日数和强度相对较小的区域,其降水日数和强度的变化率最大、稳定性最差。针对这一特征应重点分析地形对贵州省降水的影响,加大对极端降水事件发生概率较大地区的降水动态及地质异动情况的观测。
水土保持与生态建设
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  鄱阳湖区堤防植物多样性特征与土壤种子库密度的关系

  段剑, 黄浩智, 王凌云, 黄高华, 肖胜生, 杨洁

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 45-49. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150844

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  以鄱阳湖区重点堤防作为研究对象,采用线路踏查、样方调查和种子萌发相结合的方法,研究不同加固土料堤防地上植物多样性特征与土壤种子库密度的关系。结果表明:湖区重点堤防高等植物共计106种,隶属于38科,89属,以草本植物为主,禾本科、菊科和大戟科为优势科;不同加固土料堤防植物多样性指数与土壤种子库密度以水稻土最高,其次是建筑垃圾,山地黏土最低;不同植草模式下0~10 cm土层的土壤种子库密度以自然修复模式最大,其次是假俭草植草模式,以狗牙根植草模式最小;土壤种子库密度与地上植物种数、Simpson指数、Shannon-weiner指数和Pielou群落均匀度指数呈显著正相关,与地上植被密度、重要值呈极显著正相关,但与Margalef丰富度指数无显著相关性。因此,堤防土壤种子库密度与地上植物多样性特征之间具有较强的相互作用关系,研究成果对于鄱阳湖区重点堤防的除险加固与管理维护具有重要意义。
防洪减灾
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  基于VRP的溃堰洪水演进4D交互式可视化研究

  何文钦, 刘全, 邓渊

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 50-53. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150889

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  水利工程溃堰洪水演进分析对工程设计与灾害预警有重要意义。基于Virtual Reality Platform(VRP)平台,利用图形图像处理方式直观地模拟洪水演进过程,系统全面地分析洪水要素在时间与空间上的相互关系。融合多种数字处理技术进行数据可视化,建立洪水水力要素的时序变化与图形之间的映射关系,表现河道溃堰洪水水位、水深等水力要素的演变过程。实例说明VRP可模拟围堰溃堰洪水演进全过程,实现动态分析与用户交互,表明基于VRP的溃堰洪水演进动态4D可视化对洪水风险整体分析具有独特优势。
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  岷江上游汶川地震重灾区山洪灾害危险分区研究

  王钧, 宇岩, 欧国强, 潘华利, 乔成

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 54-60. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150956

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  以岷江上游汶川地震重灾区为靶区,在剖析山洪灾害特征及驱动因子的基础上,开展山洪灾害危险性分区研究。得出研究区山洪灾害具有如下特征:①受暴雨控制,主要分布在龙门山暴雨区,具带状、群发特征;②受地震发震断层的控制,在主断层范围内集中、连片分布;③呈串联或并联特征;④震后崩塌、滑坡淤堵河道,山洪灾害发生的临界雨量降低,导致山洪灾害规模扩大、频率增加,危害加剧。根据主控驱动因子即暴雨驱动因子(年最大1 h暴雨均值)和地震驱动因子(距发震断层距离),将研究区山洪灾害分为3个等级:高度危险区、中度危险区和低度危险区。研究成果可为岷江上游流域山洪灾害的监测预警、综合防治、减少山洪灾害损失等提供依据。
野外科学考察与观测
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  长江源与澜沧江源区浮游植物组成与分布特性研究

  殷大聪, 许继军, 金燕, 许珍

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 61-66. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150878

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  2012年夏季,长江科学院组织了江源科学考察团,对长江源和澜沧江源区的水体浮游植物进行了系统的采样调查,本次调查共鉴定出浮游植物29种,其中硅藻门17种,占种类数的54.83％,其次是绿藻门,共检测出7种,占种类数的24.14%;蓝藻门3种,隐藻门1种,甲藻门1种。各个采样位点的浮游植物密度均相对较低(密度范围为(9.14~13.60)×10⁴ 个/L)。本次调查的长江源和澜沧江源区水体浮游植物的种类和密度没有明显差别,研究结果与2010年长江水利委员会组织的江源科学考察结果相接近。研究结果显示,目前江源地区水生态环境整体状况良好,继续深入开展江源地区生态环境状况研究对于江源区的生态环境保护与修复具有十分重要的意义。
水力学
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  基于降雨分析的窄缝挑坎消能工水翅特性研究

  聂艳华, 王才欢, 况曼曼

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 67-70. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150827

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  通过建立窄缝挑坎消能工物理模型,模拟研究出射水流的激溅水翅问题。通过调整窄缝挑坎体型参数( 弗氏数Fr、收缩比 β、挑角 θ)以获得不同出射水流条件,进行对比试验分析水翅的成因及其引起的降雨量区域强度变化趋势,甄别影响水翅形成及其强弱变化的主要水力参数,总结其变化规律。研究表明,窄缝消能工水舌的外缘挑距和入水长度均会随着弗汝德数Fr的增加而增大,挑坎下游典型区域的雨量分布亦随之发生变化;随着窄缝收缩角的增大,急流冲击波波角逐渐变小,水翅向岸边扩散的角度变小,冲击波交汇点距离窄缝出口更近,降雨向岸边扩散的范围也逐渐变小;此外收缩比与水舌外缘挑距和入水长度变化成反比。本研究成果可进一步加深对窄缝挑坎消能工水力特性尤其是水翅形成机理的认知,为工程实践提供优化依据。
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  扩散型梯形翼墙消力池最不利消能工况计算研究

  黄朝煊, 方咏来, 李水泷

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 71-76. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150785

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  针对目前消能计算大多适用于矩形断面情况,根据水力学理论、数学函数理论及无量纲原理对扩散型梯形翼墙水闸最不利消能工况进行研究,推导出扩散型梯形断面相对收缩水深、相对跃后水深的解析计算公式。通过Matlab软件数值分析及数学推导给出了受潮位影响的沿海挡潮排涝闸消力池池深极值、水跃长度极值的简捷计算公式,并通过工程实例计算比较,该解析计算式方便简捷、精度可靠。
岩土工程
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  某超大基坑挡土墙与土体相互作用的数值分析

  王梅

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 77-80. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150963

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  以某超大基坑为例,借助FLAC^3D有限差分软件建立考虑土体、地下连续墙、结构梁板等共同作用的三维模型,研究墙体产生侧向位移时基坑外主动土压力的变化趋势墙体发生鼓型侧移时,基坑外主动土压力呈“R”分布;并对影响围护挡墙结构侧移和主动土压力分布的几个参数(内摩擦角、墙土摩擦角、挡土墙入土深度,以及基坑长宽比等)进行敏感性分析,并归纳出变化规律:土体内摩擦角和黏聚力对挡土墙侧移影响较大,随着内摩擦角和黏聚力的增大,挡土墙上的主动土压力和墙体侧移逐渐减小;挡土墙入土深度对挡墙的主动土压力影响不明显,而对挡墙侧移有一定影响。随着挡墙插入深度增大,上部墙体侧移逐渐增大;而下部墙体却相反,当插入比在1.2左右时,墙体侧移最小。在开挖面以上,随着基坑长宽比增大,挡墙上主动土压力逐渐减小;而在基坑开挖面以下,特别在靠近挡土墙底部范围内,随着基坑长宽比增大,挡墙上的主动土压力强度逐渐增大。
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  剥离温度影响的锚杆轴力监测成果分析

  许景春, 俞俊平, 武立军, 杨再任

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 81-86. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150922

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  锚杆支护加固效果评价常依赖锚杆轴力的监测,但边坡中影响锚杆轴力的因素众多,故分析锚杆轴力的成因具有重要的意义。借助某高速公路超高岩质边坡的锚杆轴力监测,定性分析影响锚杆轴力大小的因素,然后针对各因素定量化,建立锚杆轴力多元线性回归模型,进而剥离温度影响,计算所受边坡变形影响的真实轴力,准确评价锚杆的加固效果,降低对边坡变形破坏的误判。将本方法成功应用于锚杆MGZ1042测点真实轴力的计算,通过剥离温度影响,锚杆轴力由原来的100 kN降至真实轴力40 kN,未超过锚杆轴力监测警戒值60 kN,从而正确判断了边坡变形破坏趋势。
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  钙质砂中桩基承载性状的模型试验研究

  杨超, 江浩, 岳健, 刘洋

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 87-90. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150830

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  通过室内模型试验研究钙质砂中桩的承载性状,并采用石英砂进行对比。试验结果表明:在钙质砂和石英砂中桩的承载性状差异显著;开、闭口对桩的承载性能影响不大,相对密实度越大表现越明显;相同相对密实度下钙质砂中闭口桩的承载力较石英砂中低很多;钙质砂中桩侧荷载分担较小,大部分荷载由桩端土体承担,桩身下部与上部轴力相差不大,密实度越大,桩端轴力分担比例越高;石英砂中,桩身轴力沿桩身呈迅速减少,轴力衰减速率随深度增加而增大;与钙质砂相比,石英砂中桩侧摩阻力大很多;钙质砂和石英砂中桩侧摩阻力分布形式相似,近似呈抛物线型,表现出相同的性质;钙质砂中桩侧摩阻力未随相对密实度的增大而明显增加,而石英砂中桩侧摩阻力随相对密实度的增大而增加十分显著。
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  改进GEP方法在边坡非圆临界滑动面搜索中的应用

  贺子光, 姚翔龙, 赵法锁, 汪班桥, 段钊

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 91-97. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150985

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  基因表达式编程(Genetic Expression Programming,简称GEP)是模拟生物遗传进化过程的一种新型优化方法,其结合遗传算法(GA)和遗传编程(GP)各自的优点,使编码更为方便、简单。为了进一步改善GEP方法的局部搜索能力和克服“早熟”现象,将局部搜索能力很强的单纯形法和回溯机制引入GEP中,提出了混合GEP方法。以安全系数为目标函数,将混合GEP法和不平衡推力法结合,提出确定非圆弧临界滑动面的新方法。2个经典算例的计算结果表明:该新方法可以准确地搜索到边坡非圆临界滑动面及相应的安全系数,且混合GEP方法的局部搜索精度和全局搜索能力均优于标准GEP方法,同时收敛速度得到明显提高。
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  冻融循环条件下岩石加卸荷力学特性研究

  陈招军, 王乐华, 王思敏, 李洁, 徐义根, 向力

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 98-103. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150807

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  为了探究冻融损伤后岩石加卸荷力学特性,以砂岩为研究对象,对经历不同冻融循环次数的2种含水率砂岩进行加卸荷试验。研究结果表明:冻融作用后,砂岩受到损伤,在加卸荷作用下,裂纹的扩展方向改变,发育程度加剧,且在饱和组砂岩中表现明显;从裂纹的扩展方向和破裂面角度来看,加载状态下砂岩以剪切破坏为主,卸载状态下以张拉和剪切破坏为主;加载条件下,冻融作用对砂岩造成的损伤反映出砂岩的峰值强度损失和弹性模量损失逐渐增大,且饱和砂岩较天然砂岩略大;卸荷条件下,各循环次数砂岩卸荷变形模量与卸荷当量之间的变化规律基本一致,当卸荷当量约为80%时,变性模量下降显著,而卸荷当量保持一定时,卸荷变形模量随冻融循环次数增加而减小。另外设计的卸荷速率都较小,对变形模量影响不明显。试验结果可为寒区岩质边坡开挖工程提供借鉴。
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  地下水位对雾江滑坡体稳定性的影响

  陈勋辉, 黄耀英, 李春光, 张如强, 左全裕, 林莉

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 104-108. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150929

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  边坡稳定安全系数受多方面因素的影响,其中地下水位线的不同处理方式对边坡稳定的影响较大。由于实际工程问题的复杂性,一般需要基于某种假定获得新的地下水位线。基于极限平衡理论,结合雾江滑坡体工程,对比分析2种地下水位线处理方式对安全系数的影响,同时探讨了不同水位下的的临界地下水位。分析表明:假定库水位与原始地下水位水平直接相连,古滑带安全系数随着水位上升呈现先缓慢增加后逐渐减小的趋势;而假定考虑滑坡体内地下水位变化,古滑带安全系数随着蓄水位的上升呈现逐渐减小的趋势,即考虑库水位引起地下水位变化后,安全系数有一定的降低,安全系数偏于保守;并且不同库水位都存在一个临界地下水位比例系数,且比例系数位于0~1之间。
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  一种新型的基准基床系数室内通用测试方法

  徐牧明, 陈定安

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 109-113. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160987

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  基床系数是文克尔地基模型的关键参数,其基准值是采用原位载荷试验测得。采用室内试验快速准确测定基准基床系数值的相关研究较少。介绍笔者设计的基准基床系数室内测试仪及相应的试验原理;基于变形模量的等量关系、土体在均布荷载作用下变形与时间的变化规律,采用“终点沉降法”推导出室内试验的基床系数计算公式;介绍了室内测试仪的测试步骤和计算方法。经室内测试试验与原位试验对比,验证结果表明,该室内测试方法和测试结果具有效性与可靠性,能在室内准确测定各类细粒土在原位状态下的基准基床系数值,可以作为一种基准基床系数室内通用测试方法。
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  河道淤泥气泡混合土细观破坏机理模拟分析

  陈晨, 顾欢达, 陈冬青

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 114-119. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150898

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  河道淤泥气泡混合土是由固体土体和微孔组成非均质复合材料,微孔结构形状及分布特征是影响气泡混合土力学性质的主要因素。基于河道淤泥气泡混合土内部微孔分布的细观特征,利用物理力学及数值模拟试验方法,对河道淤泥气泡混合土的力学性质与微孔细观特征的相关性进行分析,以揭示河道淤泥气泡混合土的强度发挥及破坏机理。根据模拟计算及试验实测得到:大孔径微孔及微孔孔径分布的均匀性是影响气泡混合土力学性质的重要因素;其次,河道淤泥气泡混合土中的气泡掺入量、水泥掺入量也是影响河道淤泥气泡混合土力学性质的主要因素。
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  基于水气二相流的边坡降雨入渗有限元分析

  习念念, 童富果, 刘刚, 程庆超

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 120-123. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150975

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  为揭示边坡降雨入渗基本规律,基于水气二相流理论,以三峡库区大坪滑坡为例,采用有限单元法分析边坡降雨入渗水气运动规律。结果表明:根据水气流入、流出的方向不同,坡表可分为吸入区和溢出区,通常坡体上部为水、气吸入区,下部为水、气溢出区;水、气进出坡表的总速率受降雨特性、坡面产流情况、气温变化等外在因素的影响较小,具有相对稳定性;在坡表吸入区,当降雨强度大于水气入渗总速率时,入渗强度等于水气入渗总速率,吸入区产流;反之,入渗强度等于降雨强度,吸入区不产流。此外,坡表饱和区水压力可通过孔隙气传递到地下水面,增大地下水的压力水头,不利于坡体稳定。
水工结构与材料
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  新型隔热混凝土喷层支护技术研究与应用

  姚韦靖, 庞建勇

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 124-128. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150899

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  针对当前矿井热害问题,对深井热源进行了阐述,从喷射支护材料角度出发,选取陶粒、玻化微珠、粉煤灰作为隔热材料,通过正交试验的方法,研制出一种新型隔热混凝土;由功效系数法得出最佳掺量配比,在保证混凝土力学性能的前提下,提高了保温隔热性能,其导热系数仅为普通混凝土的1/8。结合淮南矿区巷道锚喷支护工程,进行了回弹损失、围岩压力、混凝土应力和围岩收敛的现场试验。现场监测结果表明,该种隔热混凝土材料不仅隔热效果明显,而且工作性能完全符合井下喷射混凝土的施工需要,有利于井下作业人员的安全和身心健康,具有良好的推广和使用价值。
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  地震作用下双级加筋土挡墙的动力响应研究

  张世暖, 蔡晓光

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 129-134. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150823

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  为了研究汶川地震中一处双级加筋土挡墙的破坏机理,利用FLAC^3D有限差分软件进行动力分析;在此基础上,研究平台宽度的变化对双级加筋土挡墙抗震性能的影响。数值结果表明:汶川地震中,平台位置产生过大的水平位移和竖向位移是该双级加筋土挡墙发生局部破坏的原因;地震作用下,墙顶处水平位移最大值与不同的平台宽度之间呈非线性关系,上级挡墙的水平位移最大值随平台宽度的增加先减小后增大,而下级挡墙的水平位移最大值则随平台宽度的增加先增大后减小;增大平台宽度可以减小下级挡墙面板附近填土的竖向位移;在低烈度时,平台宽度对峰值加速度(Peak Ground Acceleration, PGA)放大系数影响较小;在高烈度时,平台宽度对PGA放大系数影响较大。因此通过设计合理的平台宽度能提高双级加筋土挡墙抗震性能。
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  基于声发射循环加卸载时侧压混凝土损伤特性研究

  马小亮, 彭刚, 吴彬, 胡伟华

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 135-141. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150984

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  在水平单向侧压应力作用下,进行了竖向等应变步长循环加卸载的混凝土抗压性能试验。对不同侧应力状态下的外包络线、共同点轨迹线和循环加卸载全曲线进行了分析,研究了侧应力对累积残余塑性应变和刚度退化的影响,探索了混凝土在加载全过程中的能量释放特性,基于声发射事件数构建的损伤变量分析了混凝土的损伤规律。研究结果表明:①在整个循环加卸载试验过程中,声发射事件数主要集中在峰值应力以前,峰值应力以后出现较少,峰值应力后的声发射能量随侧向压应力的增大而增大;②混凝土刚度退化速度及累积残余塑性应变随侧压应力的增加而减小;③不同侧向压应力下混凝土损伤发展路径各异,侧压应力越高,损伤路径越短,水平与竖向荷载间的大小比例,决定了混凝土损伤的主导因素与损伤机制。
信息技术应用
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  差分GPS无人机航测技术测试及分析

  吴波涛, 刘斌, 李云帆, 张煜

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 142-144. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160821

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  低空无人机航测技术存在着很多技术短板,GPS辅助空中三角测量是低空无人机航测技术研究的突破口之一。基于此,结合曲靖市罗平县阿岗水库灌区无人机航测项目,介绍了差分GPS无人机航测技术的原理及作业流程。采用全控制和部分控制的布点方案,将差分GPS的解算结果参与空中三角测量加密,并与常规方法进行对比,得出差分GPS无人机航测技术的一些结论及建议。结果表明,差分GPS技术的应用可大幅提高无人机作业的精度和效率。
仪器设备与测试技术
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  水电机组控制设备远程运营维护系统研究与实践

  潘熙和, 周颖, 黄业华

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 145-150. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160723

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  阐述了水电机组控制设备远程运营维护系统的研究背景及实施的意义,将工业4.0引入水电机组控制设备制造行业,借力“互联网+”设备厂家,实现其在水电机组控制设备中的应用。利用Nat穿透技术,建立P2P的数据交换,解决UDP协议下大数据流的分解/组装及加密问题,使现场设备可以直接透明地连接到服务端,减少客户的再投资。开发了“水电机组控制设备远程运营维护系统”,实现了水电机组控制设备的远程监视、诊断、运行、维护、培训和技术服务等,值得大力推广应用。
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  一种新型防沉降仪在直剪试验中的应用

  戴准, 时红莲, 方堃, 魏世豪, 武皇盛

  长江科学院院报. 2017, 34(1): 151-154. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150980

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  结构面模型制作过程中,在模型内灌注一定量流动的水泥砂浆,再将结构面试样直接放置在流动的水泥砂浆上,会引起试样的不均匀沉降;然而结构面的直剪试验中要求制作的结构面模型必须水平,否则在进行直剪试验时,将直接导致结构面与仪器所加竖向力不能垂直,即法向应力与剪切应力不垂直,这将导致试验结果与实际情况出现很大误差甚至完全错误。基于此,在岩体结构面的直剪试验中,一种制作结构面模型的防沉降仪被提出,包括:外支架、活动长杆、夹持板、挂钩、蝶形螺母等。在结构面模型的制作过程中,通过使用结构面模型的防沉降仪,将结构面试样夹紧使其固定不动,避免了其发生不均匀沉降和沉降量过大的现象。