长江科学院院报

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长江科学院院报. 2017, 34(11): 0-0.

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1960—2013年贵州省强降水天数时空变化特征

韩会庆,苏志华,张娇艳,蔡广鹏,张朝琼

长江科学院院报. 2017, 34(11): 1-5. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160773

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为深入了解贵州省强降水天数变化规律,基于贵州省1960—2013年19个气象站逐日降水资料,利用气候变化趋势分析法和Kriging插值法分析了贵州省54 a来强降水天数时空变化特征。结果表明:1960—2013年贵州省强降水天数整体呈下降趋势;空间变化趋势呈现中西部大幅减少,东部、南部和北部小幅减少或小幅增加的特点;各坡度带上强降水天数接近,随着高程增加,强降水天数呈减少趋势;北盘江、都柳江、红水河和南盘江强降水天数高于赤水河、牛栏江横江、乌江和沅江;都柳江和南盘江强降水天数呈增加趋势,其他流域呈减少趋势;汛期与非汛期强降水天数分布及变化趋势在高程带、坡度带及各流域上存在差异。研究结果可为贵州省气象灾害防治提供参考。

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降水变化和人类活动对浏阳河流域径流的影响

于泽兴,胡国华,陈肖,顾庆福

长江科学院院报. 2017, 34(11): 6-11. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160735

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定量评估降水变化和人类活动对浏阳河流域径流的影响,有助于更合理地利用流域水资源。采用线性拟合、滑动平均和累积距平等方法分析了1969—2013年浏阳河流域径流和降水的演变规律及其相关关系,应用累积斜率变化率比较法定量估算了不同时期降水变化和人类活动对径流量变化的贡献率。结果表明:浏阳河流域降水量表现为增加趋势,上升率为3 mm/(10 a);年径流量表现为下降趋势,下降率为2.7 (m³·s^-1)/(10 a);降水和径流在1988年和1999年均发生显著性突变,经历了“减少—增多—减少”的交替变换。与基准期1969—1988年相比,1989—1998年和1999—2013年这2个时期的降水量变化对径流量变化贡献率依次为56.8%,7.62%,而人类活动对径流量的贡献率依次为43.2%,92.38%,可见人类活动已成为影响浏阳河流域径流变化的主要因素。

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采用小波包熵度量入渗水量和试验尺度对土壤水运移非均匀特性的影响

盛丰,张利勇,吴丹

长江科学院院报. 2017, 34(11): 12-17. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160770

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土壤优先流是降雨和灌溉水在土壤中常见的运动形式,但如何准确描述土壤优先流的非均匀特征一直都是土壤水文学界的研究难点和热点。采用小波包熵(Shannon信息熵和log能量熵)对不同入渗水量和不同试验尺度条件下观测到的优先流运动进行了度量和分析,并将研究结果与采用基质熵和分形特征参数等度量的分析结果进行了比较。研究结果表明:①小波包熵可成功度量优先流的非均匀特征;②土壤优先流的非均匀特征随入渗水量的增大先增大后减少;③在研究尺度范围内,随着试验尺度的增大,土壤优先流运动的非均匀程度增加。

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黄河流域干流河段水资源调配多目标优化模型

张翔宇,董增川,宋瑞明,韩锐,许波刘,罗赟

长江科学院院报. 2017, 34(11): 18-22. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160775

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目前黄河水资源的分配手段仍存在不少问题,用水量同比例丰增枯减不利于黄河水量的合理利用,传统的调度方式也无法使资源、社会达到协调发展。根据黄河水资源的实际情况,考虑各地区用水的公平合理性,建立黄河干流河段多目标优化配水模型,采用改进遗传算法来求解河段优化配水问题。结果表明:经过改进遗传算法的优化求解,可以将黄河干流水资源量科学合理地分配到各河段,全区缺水率控制在10%以下,并且满足河道断面的生态流量需求,符合社会、生态对于水资源开发利用的要求,最大程度地发挥了水资源的综合效益。

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基于控制断面法的水环境容量及污染综合治理研究

张琳,周建银,王家生,黎礼刚,杨启红

长江科学院院报. 2017, 34(11): 23-26. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160822

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为了制定出更精细、更严格的污染控制方案, 以深圳市观澜河为研究对象,根据设计水文条件及水质目标,以COD为污染指标,基于控制断面法,将水环境容量进行按月分配。通过污染源调查,并根据现状污水处理能力,得到观澜河流域入河污染物总量。结果表明:观澜河水环境容量相对于污染入河量来说非常小,污染负荷量远远超过了河流水环境的最大承载能力,尤其在枯水期12月份,入河污染物总量达到水环境容量的62.2倍。在此研究基础上遵循“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复”的技术路线,提出观澜河流域污染综合治理措施,为该地区的水污染治理提供科学依据。

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SFLA-PP模型在区域水资源利用效率综合评价中的应用

雷梦婷

长江科学院院报. 2017, 34(11): 27-32. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160690

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为验证混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)-投影寻踪(Projection Pursuit,PP)模型应用于区域水资源利用效率综合评价中的有效性和可行性。从综合、工业、农业、生活和生态环境5个方面遴选15个指标构建区域水资源利用效率评价指标体系,利用SFLA算法优化PP模型最佳投影方向,提出SFLA-PP水资源利用效率评价模型,与构建的入侵杂草优化(Invasive Weed Optimization,IWO)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法优化的PP模型作对比,并基于各模型投影系列均值及标准差σ构造4个等级的水资源利用效率评价标准,以文山州8县市水资源利用效率评价为例进行实例研究。结果表明:SFLA算法优化PP模型获得的适应度值为715.800 2,均优于IWO,PSO和CS算法PP模型,具有较好的求解精度和极值寻优能力;SFLA-PP模型对文山市、砚山县水资源利用效率评价为“高水平”,对麻栗坡县评价为“低水平”,其余5县评价为“中等水平”,全州水资源利用效率综合评价为“较高水平”;SFLA-PP模型对实例评价及排序结果与IWO-PP模型相同;与PSO-PP模型、CS-PP模型在评价结果及排序上均存在差异。实例验证了4种智能算法PP模型的求解精度对区域水资源利用效率的评价结果起到关键作用。

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基于模糊证据权模型的长汀县水土保持措施适宜性评价

陈小林,徐伟铭,肖桂荣

长江科学院院报. 2017, 34(11): 33-38. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160780

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在水土保持措施的适宜性评价中,评价因子的选取和权重的确定是值得探讨的问题。为避免因子选取和权重确定的主观随意性,引入集知识和数据驱动为一体的模糊证据权模型。以福建省长汀县封禁措施为研究对象,选取自然适宜性和社会适宜性2方面共7个因子,综合各因子参数计算后验概率,得到长汀县水土保持措施适宜性分级图。结合2014—2015年封禁措施分布情况进行分析,结果表明:高度适宜占38.5％,中度适宜占43.5％,一般适宜占9.2％,中度适宜级别以上占82%,与实际情况有较高的吻合性。这说明模糊证据权模型能够客观、准确地对水土保持措施进行适宜性评价,可以为政府配置水土保持措施提供决策参考和理论依据。

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基于马尔科夫过程的高堆石坝施工度汛决策模型

刘潋,胡安娜,宋玲,罗舒

长江科学院院报. 2017, 34(11): 39-43. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160740

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高堆石坝施工挡水风险的时变性和填筑进度的不确定性增加了坝体施工期度汛方案决策的难度。针对高堆石坝施工度汛过程动态变化的特点,随机模拟大坝挡水风险,并将其划分3个风险状态以判断度汛行动。以整个度汛施工期成本最小化为目标,考虑洪水来流、填筑进度和决策成本等关键因素,建立基于马尔科夫过程的高堆石坝施工度汛决策模型,分析逐月大坝挡水风险状态下的度汛策略、成本函数和风险状态转移概率。在检验其马尔科夫特性基础上,采用决策迭代算法求解每一决策时刻状态下的最优施工度汛方案及度汛过程的决策路径。工程实例分析表明,该决策模型对高堆石坝施工度汛计划策略的调控结果符合实际施工度汛高程变化情况,为指导快速准确制定大坝施工度汛方案提供了参考。

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弱膨胀性泥岩地区小型引水隧洞病害分析及加固

袁东,胡胜刚,李玉婕

长江科学院院报. 2017, 34(11): 44-47. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160746

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以贵州某水电站无压引水隧洞加固工程为例,针对弱膨胀性泥岩导致的隧洞侧墙变形开裂、顶拱岩块脱落、底板隆起等工程病害,结合工程所在区域的地质特点,通过试验和地质雷达等手段对隧洞围岩变形特征进行分析,明确了隧道围岩长期遭水浸泡,膨胀性围岩遇水膨胀是引发隧洞病害的主要诱因。采用三维数值模型,对隧洞膨胀性围岩遇水膨胀导致的隧洞侧墙应力应变分布特征进行模拟。拟定以排水、隔水为主,同时采用锚杆加固、对侧墙变形严重区段分块拆除重建的工程修复方案,并提出在实际施工过程中应注意隧洞侧墙逆止阀安装、隧洞侧墙拆除重建等施工工艺要求。本隧洞修复工程最终取得良好的实际运用效果。

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一种空间误差模型在混凝土拱坝变形预测中的应用

胡添翼,许朴

长江科学院院报. 2017, 34(11): 48-53. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160657

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混凝土拱坝作为一种高次超静定结构,具有较强的自适应性和整体性,但传统混凝土拱坝变形统计模型主要考察单个测点的变形序列,不能体现不同测点之间的相互作用。基于传统混凝土拱坝变形统计模型,用空间计量方法挖掘了拱坝不同测点同一时刻误差项空间面板数据的空间关联特性;进一步采用空间面板自回归模型拟合变形序列误差项面板数据,建立了混凝土拱坝变形预测空间误差模型。小湾拱坝坝体34个监测点水平向变形监测序列分析结果表明:误差面板数据之间存在很强的正空间关联性质,空间误差模型的预测效果优于传统统计模型,具有一定应用前景。

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竖向进水管布置对ABR液相流态影响的PIV试验研究

曾涛,董亮,刘少北,张长练,王勇,何雨

长江科学院院报. 2017, 34(11): 54-60. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160718

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在折流式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor,ABR)不同进水管悬空高度和不同进水流量组合的工况下,利用激光粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)对ABR的第一格室液相流态进行了研究,测得反应器内降流区和升流区关键截面的流场数据,获得了液相速度和涡量强度与悬空高度的关系曲线;同时研究了相关流场特征,包括流线图谱和涡量场。结果表明:对于ABR的第一格室,合理的进水管悬空高度可以保证良好的进水流态,促使ABR涡量面积分布均匀,有效防止局部沟流和液相死区,确保ABR高效稳定运行。根据试验分析结果,提出了设计时可供参考的进水管悬空高度的取值范围:流量在0.018～0.270 m³/h时,悬空高度的取值范围为230～530 mm;流量在0.558～0.846 m³/h时,悬空高度的取值为530 mm。

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基于PFC2D的岩土体孔隙统计算法分析

袁俊平,史宇宙,丁国权,王强林

长江科学院院报. 2017, 34(11): 61-65. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160795

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为了研究岩土材料微观孔隙结构特性,从机理上认识和掌握其宏观工程性质及其变化规律,基于PFC2D模拟岩土材料孔隙结构,对像素颗粒填充法的计算误差、像素颗粒尺寸选择及孔隙统计算法等进行了研究。研究结果表明:综合考虑误差控制与计算效率,建议最小土石颗粒半径的1/20为适合的像素颗粒半径;对比孔隙体积统计的3种算法发现,舍入法是相对最优算法。在此基础上实现了等效孔径分布的统计,为三维孔隙结构模型的研究提供了理论依据,为进一步对岩土材料孔隙结构特性及其与宏观力学行为和工程性质间关系的研究提供了基础。

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静载荷试验确定复合地基承载力的安全储备研究

赖夏蕾,简文彬

长江科学院院报. 2017, 34(11): 66-71. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160754

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未加载充分的现场静载荷试验不能完全反映地基承载力情况,有可能导致复合地基安全储备过高。结合闽东沿海某工程,在静载荷试验未加载充分的情况下,利用灰色模型预测了单桩和复合地基的极限承载力。同时,定义复合地基承载力极限值与按相对变形确定的特征值之比为K,K是一个反映复合地基承载力安全储备的安全系数。通过统计同地区113组复合地基静载荷试验结果,确定了水泥土搅拌桩复合地基的K值。经过验证,K值同样适用于该工程。因此K具有一定地区性,在根据相对变形确定复合地基承载力特征值后,利用K可以一定程度上预测复合地基承载力极限值,从而为较直观认知复合地基的安全储备提供参考。

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钻孔岩体结构均质区划分方法研究

魏翔,杨春和,王贵宾,陈世万,霍亮

长江科学院院报. 2017, 34(11): 72-76. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160678

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岩体结构均质区是针对实际工程特点而划定的成果,在实践过程中需要根据具体工程,抓住主要矛盾后,选择最具影响性的要素作为划分依据。针对高放废物深地质处置工程中钻孔岩体渗透性研究,提出了定性和定量相结合的钻孔岩体结构均质区划分方法。研究表明:基于结构面力学成因的定性岩体结构均质区划分方法存在对破碎带和蚀变带等细节考虑不足的问题,而以定量分区为主的岩体结构统计均质区划分方法(Miller法),未考虑影响岩体渗透性的主要因素结构面隙宽。最后得出将定性和定量相结合的方法来确定均质区效果更佳,这样既可以考虑到更多的结构面参数,同时也可以细化分区范围。此均质区划分方法结果能为后续的结构面网络建模及渗流计算提供数据支持。

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边坡坡面浅层加固稳定性分析及设计参数探讨

任广博,肖成志,周霞,何晨曦

长江科学院院报. 2017, 34(11): 77-83. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160703

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基于有限差分的强度折减法,探讨坡面浅层土体加固边坡的稳定性,并针对地基与边坡土质相同和采用岩石地基2种工况,综合分析边坡加固区宽度和土体黏聚力、加固区进入地基土深度和边坡几何参数等因素对稳定性和滑动面的影响。结果表明:当地基与边坡土质相同时,不同加固宽度下边坡安全系数随加固区土体黏聚力增加均呈先减少后增加的趋势,且当土体黏聚力达到临界值时安全系数趋于稳定;随着加固区土体黏聚力的增大,边坡由浅层滑动变成深层滑动并最终完全不通过加固区,通过将加固区适当深入地基土可以提高边坡安全系数;当采用岩石地基时,随加固区土体黏聚力增加,安全系数总体上呈现先减少后近似线性增加,相同几何尺寸和土质条件下边坡安全系数比地基与边坡土质相同时整体上提高了0.5~1倍,加固区土体黏聚力越大即抗剪强度越高时,边坡安全系数越高。

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基于广义开尔文模型的冻结壁和井壁共同作用下冻结压力解析解

彭世龙,荣传新,程桦

长江科学院院报. 2017, 34(11): 84-88. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160731

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冻结压力大小是深厚冲积层冻结法凿井外层井壁结构设计计算的重要依据。在冻土单轴蠕变试验基础上,采用广义开尔文流变模型,以及弹性-黏弹性对应原理,建立冻结壁位移场黏弹性方程;然后考虑冻结壁与外层井壁及外围未冻土体的相互作用,推导出了作用于外层井壁上的冻结压力的数学表达式。计算结果表明:在外层井壁砌筑后的前10 d,冻结压力的理论公式计算值与实测结果平均值相差较大,约0.5 MPa;在20 d后,冻结压力趋于稳定,两者差值的绝对值在0.2 MPa以内。总之,冻结压力的理论计算值与实测结果的偏差绝对值在10％以内。因此冻结压力的理论计算公式是比较符合实际的,此公式可为冻结井的外层井壁结构设计提供依据。

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基于应变屈服临界的岩石黏弹塑性蠕变模型研究

蒋昱州,王奔,王瑞红,卢波,李聪,朱杰兵

长江科学院院报. 2017, 34(11): 89-95. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20170327

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为了研究岩石的非线性加速蠕变特性, 依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Drucker-Prager准则的临界状态转化的最大剪应变判别式。基于Perzyna黏塑理论,考虑后继屈服硬化作用,引入统计损伤因子,构建了能描述非线性加速蠕变特性的黏弹塑性损伤演化模型;采用岩石全自动伺服三轴蠕变试验机对三峡库区典型砂岩试样开展了蠕变试验,得到了岩石试样在不同应力水平作用下的蠕变变形曲线。结果表明:蠕变试验中,岩样力学性质的时效特征显著,在最后一级应力水平作用下发生了非线性加速蠕变现象。基于提出的黏弹塑性蠕变模型对试验曲线进行拟合,拟合结果说明模型能够较好地反映砂岩蠕变3个阶段变形的规律特征,拟合效果较好。

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考虑降雨和蒸发条件的非饱和朗肯土压力计算分析

汪洋,马淑芝,贾洪彪,任传健

长江科学院院报. 2017, 34(11): 96-100. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160733

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降雨和蒸发会引起非饱和土体中水分的改变,从而导致基质吸力的变化。针对降雨和蒸发对非饱和土压力的影响,将稳定状态下非饱和土中的水流控制方程运用到朗肯土压力计算中,同时考虑中间主应力的影响,推导出降雨和蒸发条件下主动土压力公式和被动土压力公式,克服了朗肯土压力的不足。研究结果表明:降雨条件下,随着中间主应力参数b的增大和降雨强度的减小,主动土压力逐渐减小,被动土压力逐渐增大;蒸发条件下,随着中间主应力参数b和蒸发强度的逐渐增大,主动土压力逐渐减小,被动土压力逐渐增大。在进行土压力计算时,考虑降雨、蒸发和中间主应力的影响,更符合实际情况,更能发挥非饱和土体的自身性能。

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复杂环境下基坑复合支护案例分析

张志强,郭院成,杜浩鸣,靳军伟

长江科学院院报. 2017, 34(11): 101-106. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160784

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随着城市化进程中对老城区的综合改造,出现越来越多复杂环境条件下的深基坑工程。单一支护形式在处理复杂环境下的深基坑工程很难同时满足使用要求和经济效益,复合支护形式成为解决这一难题的有效手段。针对郑州地区基坑工程中遇到的既有电力隧道、防空洞以及旧桩基复杂环境下,通过对工程所处地理环境、工程地质条件、基坑工程施工条件、周边建筑安全等方面的综合分析,采用桩锚/土钉复合支护结构方案进行处理。工程监测结果表明所采用方案能较好地解决基坑工程遇到既有电力隧道、防空洞以及旧桩基时的复杂环境条件下基坑支护的问题。

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低黏土矿物含量泥岩有荷膨胀试验研究

王冲,王起才,张戎令,马丽娜,薛彦瑾,崔晓宁,李进前,王炳忠

长江科学院院报. 2017, 34(11): 107-111. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160761

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现有铁路规范中判定为无膨胀性的低黏土矿物含量泥岩仍具有膨胀性,其遇水之后产生的微弱膨胀对于变形精度要求只有4 mm的高速铁路具有潜在的破坏作用。以一高速铁路地基中的低黏土矿物含量重塑泥岩为研究对象,通过有荷膨胀率试验研究初始含水率、干密度及上覆荷载对膨胀极限状态的影响规律。研究结果表明:在初始含水率与上覆荷载一定的条件下,泥岩的胀限膨胀率随干密度的增大而增大;在干密度与上覆荷载一定的条件下,初始含水率越大,胀限膨胀率越小;在初始含水率与干密度一定的条件下,胀限膨胀率与胀限含水率均随上覆荷载的增大而减小。同时拟合得到了泥岩胀限膨胀率计算公式,验证结果表明胀限膨胀率实测值与公式预估值误差较小,可以采用拟合出的公式对于实际工程中的膨胀进行预测,为工程提供指导。

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反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征研究

张亮华,谢良甫,李兴明

长江科学院院报. 2017, 34(11): 112-115. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160673

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为研究反倾层状岩质边坡倾倒变形时空演化特征,以硝洞槽岸坡为研究实例,首先在工程地质资料调查分析基础上对岸坡进行倾倒变形空间分区分析,然后基于地表位移监测资料分析岸坡不同区域倾倒变形随时域变化特征,最后对地表离散位移监测点采用距离反权重插值法得出岸坡倾倒变形位移演化云图,综合分析岸坡倾倒变形时空演化特征。研究结果表明:①岸坡前部以水平变形为主,后部以垂直变形为主, 岸坡整体变形受控于前部水平变形;②岸坡中部条带区域变形控制着岸坡整体变形演化过程,岸坡整体变形滞后于岸坡中部变形,中部条带状变形区位移的增加会诱发后期岸坡整体位移的增加,推断该带状区为倾倒变形锁骨段。

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辋川河引水输水渡槽结构性能评估研究

汪兴萌,卢亦焱,金璐,雷东山

长江科学院院报. 2017, 34(11): 116-120. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160256

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为全面了解辋川河引水输水渡槽的质量现状,保证渡槽的安全使用,对渡槽进行了质量检测与结构性能分析。通过对渡槽的检测,得到渡槽的外观缺陷、混凝土强度、混凝土碳化深度和钢筋锈蚀等参数,随后利用这些参数建立ANSYS有限元计算模型,分析渡槽各控制截面内力值。通过将分析结果与渡槽结构极限承载力相比较,可知槽身各截面的承载能力不足,后期使用需进行加固处理。

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不同侧应力状态下混凝土循环加卸载损伤特性

刘博文,彭刚,马小亮,谢京辉

长江科学院院报. 2017, 34(11): 121-125. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160674

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采用大型多功能液压伺服静动力三轴仪对不同单向恒定侧压下的混凝土进行应变速率为10^-4s^-1的等应变增量循环加卸载试验,恒定侧压为单轴静态抗压强度的0%,5%,10%。研究了不同侧应力水平下应力-应变全曲线中滞回环的变化规律,分析滞回环与耗散能的关系,并构建损伤估计模型,最后基于耗散能统计,研究混凝土的损伤特性。得出主要结论如下:①全曲线中滞回环在卸载初始阶段应力下降较快而变形恢复很慢,但随着应力的逐渐下降,应变恢复才开始加快;②在循环次数相同时,耗散能随着侧应力的增加而增加,且增加幅度明显,表明单位耗散能具有明显的侧应力敏感性;③建立的双参数损伤估计模型,能够很好地拟合循环加卸载损伤与累积残余应变的关系;④随着侧压比的提高,混凝土损伤发展速度逐渐减慢,损伤累积的路径大幅延长。

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日照温差下明钢管变位特性分析

杜超,伍鹤皋,石长征,苏凯

长江科学院院报. 2017, 34(11): 126-131. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160878

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为了探究日照温差下明钢管变位特性,基于某水电站典型管段明钢管,运用ANSYS软件,建立三维有限元模型,研究了检修时在日照两侧温差下明钢管的偏移及受力,进一步分析了在此偏移不能恢复时充水运行后的管段位移、受力情况。结果表明:在不均匀温差引起的管段变形的基础上充水运行,管段更显著地向低温侧偏移,管段弯曲加剧,运行水头越高则管段受不均匀温差影响越大;限位挡板缝隙越大,则支座、限位挡板受力越小,但是限位挡板对管段的约束作用越弱;管段变位以及支座、限位挡板受力较大的部位均出现在靠近伸缩节的支墩处,可以考虑在此处缩小支墩间距以加强管段约束、缓解结构受力;为防止不均匀温差下管段从支座上脱落,有必要适当增大限位挡板尺寸。

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基于实测数据的鄱阳湖悬浮泥沙粒度遥感反演模式分析

况润元,谢佳,张萌,李文红,张刚华

长江科学院院报. 2017, 34(11): 132-137. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160728

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水体悬浮泥沙粒度是重要的水质参数之一,影响着水体的遥感反射率。研究两者之间的关系对于内陆湖泊水环境遥感监测具有重要意义。基于鄱阳湖实测数据,采用相关分析方法,用不同数学模型进行鄱阳湖悬浮泥沙粒度反演研究。研究结果表明:①浑浊区适合采用体积百分比众数粒径建立反演模型,清水区适合采用数量百分比中值粒径建立反演模型;②浑浊区悬沙粒度的敏感单波段是环境卫星Ⅳ波段,在清水区悬沙粒度的敏感单波段有环境卫星Ⅱ和Ⅲ波段,而环境卫星Ⅱ,Ⅲ波段比组合是整个研究区水域的敏感波段;③单波段反演模型中,幂函数适用于鄱阳湖粒度遥感反演;波段比反演模型中,多项式模型适于鄱阳湖粒度遥感反演。

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基于元数据的异构环境物联网管理研究

郑如滨,王豪伟,许通,朱立晨

长江科学院院报. 2017, 34(11): 138-143. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20161262

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环境物联网(Environmental Internet of Things, EIoT)已经广泛地应用于环境监测,在各个地区部署不同类型的EIoT系统是一个长期演进的过程。为了对分布于各地的大规模异构EIoT系统进行统一、有效的管理,通过分析环境监测的特点,并进一步分析了基于EIoT的环境监测系统的感知层、传输层与应用层的特点,提取出了各个环境物联网系统中多种类型的、可用于系统管理的元数据。基于这些环境物联网相关的元数据,构建了一个环境物联网系统统一管理框架。该管理框架通过实时感知应用层中数据存储层中的数据异常状态,可以屏蔽不同EIoT子系统中感知层与传输层的差异,这在一定程度上解决了异构性所带来的问题,可以对大规模、分布式部署的多个不同类型的EIoT子系统进行有效管理。

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河工模型断面水面边界激光快速扫描测量

胡向阳,许明,张文二,马志敏

长江科学院院报. 2017, 34(11): 144-147. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160669

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针对河工模型大范围断面垂线流速的自动采集系统对水面边界快速测量的需要,研制出了一种基于激光扫描原理的水面边界快速测量装置,该装置采用高分辨率线阵式CCD和激光三角法原理,实现了模型断面水面边界的快速扫描测量,并已成功应用于河工模型大范围流速同步采集与应用示范项目中。该方法具有测量速度快、精度高、无接触等优点,是河工模型水面边界快速测量很好的解决方案。

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湖泊护岸香根草的种植方案及其效应评估

刘川顺,鲁晓义,王书法,陈曦濛,华成普

长江科学院院报. 2017, 34(11): 148-152. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20170725

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风浪侵蚀导致湖岸崩塌和岸线后退,造成沿岸财产和土地资源损失,目前生态护岸已经成为一种趋势。香根草因其发达的根系、卓越的植物力学特性和强大的抗逆性,特别适合湖泊防浪护岸。为了研究香根草在湖泊护岸工程中的效果,结合监利县东港湖崩岸防治,介绍了湖岸香根草的种植方案和种植技术,采用水岸侧侵蚀模型计算了裸土湖岸和香根草生长湖岸在风浪作用下的侵蚀速率。结果表明,种植香根草可使湖岸的侵蚀速率减小90%以上。相对传统的刚性护岸,香根草护岸更加节省工程费用、更为环境友好。

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我国黑臭水体污染与修复技术研究现状

廖伟伶,黄健盛,丁健刚,刘敏,陈婷婷,童启邦,姚源,吕圣红

长江科学院院报. 2017, 34(11): 153-158. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20170730

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黑臭水体是水体污染的一种极端现象,它的出现不仅造成生态破坏,严重影响居民的生活及身心健康,同时还严重影响城市良好发展。对国内黑臭水体的成因和污染现状进行了分析,按物理技术、化学技术和生物技术对国内黑臭水体治理技术进行了分类,介绍了各种治理技术的原理、优点、缺点及适用性。通过分析国内外实际工程案例,总结成功的经验并吸取失败的教训,指出需转变传统的治理理念,遵循现实可行的黑臭水体治理路线。只有根据水体实际情况,因地制宜、因时制宜,选择合适的组合修复技术,有针对性地制定黑臭水体组合修复方案,才能保持长效机制。

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2017年, 第34卷, 第11期　
刊出日期：2017-11-01

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