2017年, 第34卷, 第6期　
刊出日期：2017-06-01

  

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  长江科学院院报. 2017, 34(6): 0-0.

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江湖泥沙与治理
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  河流5区分段方法与长江干流分段实践

  董耀华，汪秀丽

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 1-6. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160252

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  基于Schumm河流分区理论与笔者“最大5河段分段法”，优化提出了“河流5区分段法”，即以流域分区为主导(“体”)，以干流河道分段为目标(“用”)，先按照河源、上游、中游、下游和河口5区进行流域分区，后选取河势和(或)汇流控制节点进行干流河道分段，综合确定合适的河流分段数;基于10大江河分段实践，检验了“河流5区分段法”。长江干流分段实践可总结为兼顾流域与河道特性、流域特性主导和河道特性主导3类分段方法;基于“河流5区分段法”，长江干流推荐划分为5段(长江源—直门达/巴塘河口—宜昌—湖口—徐六泾—长江口)、3段(长江源—宜昌—湖口—长江口)和2段(长江源—宜昌—长江口);长江干流其他分段方法分别基于河流名称、水系划分、行政区界、河流指标和专业管理等。
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  西藏扎拉水电站水库泥沙对电站运行影响试验研究

  黄建成，赵萍，闫霞，马秀琴，周银军

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 7-11. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160994

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  为了分析西藏玉曲河扎拉水电站运行后水库泥沙对电站取水发电产生的影响，基于扎拉电站整体河工模型试验成果，对扎拉电站运用50 a水库泥沙淤积过程，泄水建筑物及电站引水口前泥沙淤积分布、淤积高程，电站过机泥沙特性进行了试验研究。结果表明水库运用50 a末，库区泥沙基本达到冲淤平衡，水库淤积总量约占总库容的66.45%;坝前泥沙淤积高程基本与底孔进口底高程齐平，对底孔泄流排沙影响不大;电站引水口前形成较明显的冲刷漏斗，引水渠淤积对电站正常引水影响不明显;电站过机泥沙，在水库运用初期没有＞0.1 mm的粗沙，在水库运用50 a末，遇常年含沙量洪水， 过机泥沙中粒径＞0.1 mm的粗沙占过机总沙量的3.2%。建议下阶段进行优化水库调度，提高水库排沙效率的研究，进一步减少水库泥沙淤积，减轻泥沙对机组的磨损。
水资源与环境
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  基于多尺度SPI指数的哈巴河地区近53 a的干旱分析

  陈永志，李傲，周祥

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 12-16. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160268

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  为了对新疆哈巴河地区开展最新的旱情研究，以期全面了解该地区干旱特征及演变规律，基于不同时间尺度下的标准化降水指数(SPI)方法，分析了哈巴河地区1962—2014年间的干旱演变特征。结果表明①近53 a来，SPI指数方法在哈巴河地区有较高的适用性，不同时间尺度SPI皆可监测旱情变化，且与记载的流域实际旱情相符。②从SPI₁，SPI₃，SPI₆指数过程线可以看出，哈巴河地区发生不同干旱等级事件的概率为20%左右;SPI₃指数较SPI₁，SPI₆指数评价的旱情程度要重;SPI₁₂呈现显著的上升趋势，长时间尺度说明地区气候在逐步变湿，有助于减轻地区干旱。③不同季节SPI的年际过程差异显著，其中年SPI最小值为1963年的-1.97，53 a间发生轻旱、中旱、重旱等不同等级干旱事件的年份分别为9，4，0 a。④四季SPI发生轻旱级别以上干旱的年份约占26%~28%，平均约11 a。⑤冬季SPI呈增加趋势，其余季节及年SPI变化趋势不明显，且夏季SPI与年SPI过程较为相似。研究结果可为区域旱情监测与预警、风险管理提供科学依据。
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  基于变权灰色关联法的长江荆南三口地区水资源短缺程度分析

  代稳，吕殿青，王金凤，张府柱，仝双梅

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 17-23. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160253

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  对荆南三口地区水资源短缺程度进行分析研究，为实现区域水资源可持续合理利用提供科学依据。在水资源短缺评价研究中，前期研究成果大多采用常权法确定评价指标，致使评价指标产生状态失衡。将变权理论引入到水资源短缺程度分析中，从而确定评价指标变权重，并结合灰色关联法，构建水资源短缺程度分析的变权灰色关联法模型并加以应用。最终得出荆南三口地区三县的水资源短缺程度均为轻度缺水，其缺水程度排序为华容县>南县>安乡县。利用变权灰色关联法计算水资源短缺程度，方法可行，结果合理，满足了评价指标均衡性要求。
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  镉污染稻田土壤土柱淋洗修复研究

  罗希，林莉，李青云，胡艳平

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 24-28. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160231

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  以三氯化铁为淋洗剂，采用土柱淋洗法对镉污染稻田土壤进行了修复研究。系统考察了土壤的干湿状态、淋洗液浓度及体积、搅拌次数、淋洗时间等淋洗条件对Cd去除率的影响，深入探究了Cd在土柱中的分布规律。结果表明“干洗”条件下的修复效果优于“湿洗”;淋洗液浓度、搅拌次数、淋洗时间及淋洗液体积的增加均能提升Cd的去除率，但提升程度有限;当采用“干洗”方式进行淋洗，且三氯化铁浓度为0.05 M、搅拌次数为3、淋洗时间为2 d及淋洗液体积为450 mL时，Cd的去除率可达最大值25.4%;在此最优淋洗条件下，洗脱的Cd中有86.7%存在于孔隙水中。由此表明，在稻田淋洗修复过程中，高效排出孔隙水是修复的关键。
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  浙东引水调度管理系统设计与实现

  宋立松，于桓飞，姚赟

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 29. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160266

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  浙东引水工程输水线路长，运行管理十分复杂，为了保障浙东引水工程的长期安全稳定运行和工程引水调度效益的发挥，应用网络技术、数据库技术对引水线路沿程实时监测信息进行了汇聚和分析，提出了基于时间序列分析的引水调度的周期均值叠加预报的年计划预报方法、引水调度动态修正方法以及引水调度信息流程;研发了基于GIS的浙东引水调度管理系统。系统具有信息监测管理、调度管理、工程管理、政务服务等功能，实现了对引水调度信息的实时监测和汇聚共享。应用结果表明系统运行稳定，在工程引水调度中发挥了较好的作用。
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  昆明盆地地下水超采区水资源评价

  李芸，张楠

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 35-38. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160299

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  随着经济快速发展，昆明盆地淡水资源供需矛盾日益加剧，部分地区地下水超采严重。为合理开发、利用与保护地下水资源，根据地下水位动态变化以及其引发问题等因素评价了昆明盆地地下水超采情况，并划定了超采区域。评价结果表明至2010年底，昆明盆地地下水总超采区面积为128 km²，属于中型超采区，且各超采区均为禁采区。同时提出了治理超采区的措施和建议，可为区域地下水资源的科学管理提供技术支撑。
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  温度和光强对4种常见水华藻叶绿素荧光特性的影响

  许珍，殷大聪，陈进，许继军

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 39-44. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20161004

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  为探寻藻类水华暴发的机理，实现水华的预测预警和防治，深入研究藻类的生理生态学特性十分重要。以4种常见水华藻类(汉斯冠盘藻、小环藻、斜生栅藻和铜绿微囊藻)为研究对象，应用叶绿素荧光技术研究了不同温度梯度和光照强度对4种常见水华藻类叶绿素荧光特性的影响。研究结果显示汉斯冠盘藻对低温有良好的适应性，高温易造成热胁迫，其适宜的生长温度为3~22 ℃;在3~22 ℃条件下，随着光强的增强，其电子传递速率显著增加，表明其具有强的光保护能力和光能利用效率;铜绿微囊藻对高温有着较好的适应性，适宜温度为15~30 ℃，10 ℃以下会受到低温胁迫，光能利用效率随温度上升而升高;小环藻表现出对高温的适应性，3~10 ℃低温导致生长迟滞;相比而言，斜生栅藻对温度的适应范围更广，在22~30 ℃条件下，斜生栅藻具有更高的光能利用效率和光量子产量。研究结果显示了不同藻类生理生态学特性的差异，为水华的预测预警和治理提供参考。
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  干湿交替诱导含重金属细颗粒物在多孔介质中释放迁移的作用机制

  卢聪，吴耀国，张帅，桂亮

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 45-50. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20161241

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  为探究含重金属细颗粒引起土壤重金属污染的形成机制,以矿渣为对象，采用柱试验，研究了干湿交替诱导含重金属细颗粒在多孔介质中释放迁移的特征与机制。结果表明：干湿交替显著促进了粒径在342～955 nm的矿渣颗粒的释放迁移，该促进作用由3种作用机制联合引起，且与落干期时长有关，而与干湿交替次数和落干期排列顺序无关；释放迁移的矿渣颗粒在石英砂多孔介质中发生了累积，落干时间越长，累积质量越高，累积质量随介质深度的增加而减少，累积颗粒的粒径分布随介质深度无明显变化。细颗粒的释放迁移是含重金属细颗粒引起土壤重金属污染的主要原因，固应对干湿交替下含重金属细颗粒的环境行为给予重视。
工程安全与灾害防治
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  浙江典型海塘实时安全监测分析

  魏海云，许小杰，李红文，汤明礼，赵震波

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 51-55. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160818

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  海塘是浙江沿海及海岛抵御台风暴潮的第一道防线。针对海塘跨域大、台风期恶劣气候影响严重以及海塘外部影响对内部响应变化速度快的特点，提出了大范围、分布式、集中管理的远程实时动态海塘安全监测技术，并对钱塘江海宁盐仓段标准塘和浙东海塘舟山万丈塘进行实时监测。监测结果表明海塘内部渗压水位与潮位有较好的相关性，潮位涨落对海塘渗流影响由海塘外侧至内侧逐渐减弱;海塘内部水力坡降均小于允许坡降，海塘渗透稳定满足要求。在潮涌作用下，海塘将产生mm级水平变形，随着潮位涨落，海塘内部水平位移呈周期性变化;水平位移沿深度分布呈现上部大、下部小的特点。研究成果为海塘的日常维护和应急抢险提供技术支撑。
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  三维激光扫描技术在面板堆石坝挤压边墙变形监测中的应用

  万智勇，黄耀英，赵新瑞，左全裕，李祥红

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 56-61. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160219

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  为了分析挤压边墙的变形特性对混凝土面板的施工及应力变形影响，首次采用瑞士徕卡公司生产的ScanStationP40扫描仪对涔天河面板堆石坝挤压边墙进行3期扫描，将第1期扫描点云数据作为基准数据，将第2期、第3期扫描的点云数据分别与基准数据进行对比分析来获取挤压边墙的变形特性，然后与同期挤压边墙上的棱镜实测数据对比分析。结果表明挤压边墙中上部呈向下游位移的趋势，而下部呈向上游位移趋势;基于三维激光扫描的挤压边墙顺河向位移变化区域大于棱镜实测顺河向位移变化区域;挤压边墙中上部沉降较大，两岸沉降较小，挤压边墙处于变形发展阶段，尚不适合进行面板施工;2种监测手段得到的挤压边墙变形趋势基本一致。说明利用三维激光扫描技术对面板堆石坝挤压边墙表面变形进行监测是可行的，可为类似工程提供参考。
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  基于信息熵的模糊评价法及其在滑坡危险性评价中的应用

  饶军，沈简，唐绪波，傅旭东

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 62-66. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160201

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  随着滑坡灾害的发生日益频繁，且严重威胁着人类的生命财产安全，滑坡的防灾减灾工作越来越受到关注，而滑坡的危险性等级评价是其中的一个关键工作。模糊综合评价法是滑坡危险性评价工作中较常见的一种方法，其难点之一是确定各评价指标的权重。将成功应用于其他领域的基于信息熵的模糊评价法引入滑坡危险性的评价中，利用信息熵原理来确定各指标的权重，赋权结果较为客观，能消除主观随意性;构建的评价指标体系中，在选取了稳定性评价指标的基础上增加了易损性指标，指标体系较全面，能有效避免“有灾无害”的评价结果，使得评价结果更为合理。以湖北省神农架地区为例，运用结合信息熵的模糊综合评价模型对其中的5个典型滑坡进行了危险性评价，评价结果与该地区的滑坡灾情基本相符。可将研究成果应用于滑坡的危险性评价中，为滑坡的防灾减灾提供依据。
水力学
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  明渠恒定均匀流机械能损失构成分析

  范敏，朱远乐，江耀祖，王智娟

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 67-71. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160262

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  明渠水流机械能损失的确定是水力学乃至工程流体力学中的重要内容。从明渠均质不可压缩液体恒定总流出发，以流体力学中黏性流体运动数学模型为基础，本质上揭示了机械能损失的构成和相互转化关系。成果表明矩形明渠均匀流紊流的机械能损失由时均流速梯度引起的损失与紊动能耗散引起的损失组成，当雷诺数较小时，时均流速梯度引起的损失是机械能损失的主要来源，而雷诺数较大时，紊动能耗散引起的损失是机械能损失的主要来源。在宽浅明渠中，雷诺数约为9.5×10³时，均流速梯度引起的损失和紊动能耗散引起的损失相等。
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  弯曲河段船闸口门区通航水流条件探讨

  叶玉康，刘晓平，张宇，苏天宇，罗鹏飞

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 72-75. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160255

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  船闸口门区通航水流条件中的横向流速指标是衡量船舶能否安全进出引航道口门区的主要标准之一。通过对位于弯曲河段的水利水电枢纽工程资料的收集分析，发现存在口门区局部区域流速测点横向流速超过规范限值，但船模航行参数符合要求的现象。针对这一问题，以大源渡航电枢纽二线船闸口门区通航水流条件模型试验和船模航行试验为基础，研究弯曲河段口门区船舶航行的特点，分析2种试验结果的差异，提出了在衡量弯曲河段船闸口门区通航水流条件时应考虑船舶航行存在艏向角的因素，以及船舶的有效横向流速应与规范中的限值进行比较的建议。
岩土工程
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  热湿作用下三峡库区典型砂岩劣化效应研究

  王乐华，金晶，赵二平，宛良朋，邓华锋

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 76-80. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160251

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  针对取自三峡库区范家坪滑坡砂岩，采用室内模拟高温季节环境条件，研究砂岩在“烘干-吸水”循环作用下的热湿效应，包括砂岩的质量劣化和抗剪强度参数的变化。结果表明①经历“烘干-吸水”热湿循环作用后，岩石质量劣化速率和吸水率是非线性波动变化的，其波动特征体现出了岩石内部裂隙的动态发育;②砂岩的抗剪强度参数黏聚力c和内摩擦角φ随着“烘干-吸水”热湿循环次数的增加而不断降低，在循环初期参数折减幅度较大，后期变缓并逐渐趋于稳定，这与岩石质量劣化规律具有相似性;③提出通过岩石直剪破坏裂纹延伸角度，定性判断岩石强度的方法。研究成果对昼夜温差大且气候潮湿的华中地区岩石劣化预测具有实际意义。
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  基于IDE-OSVR-ABAQUS的岩土力学参数反演方法

  卢远富，包腾飞，李涧鸣，王甜

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 81-87. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160259

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  提出引入自适应因子的改进型差分进化算法(IDE)，并应用于优化在线支持回归机(OSVR)的核参数和惩罚参数，建立岩土体位移和岩土力学参数之间复杂非线性关系的动态最优IDE-OSVR模型，输入岩土体位移值直接输出岩土力学参数实现参数反演。通过均匀设计方法与ABAQUS正计算构建初始训练集，然后逐次反演并进行验算误差，将误差未达到预定阈值前的验算样本增添至训练集，使得IDE-OSVR模型不断在线学习，提高参数反演精度。将IDE-OSVR-ABAQUS反演方法应用于工程算例，并同几种典型方法对比。结果表明该方法的岩土力学参数反演速度很快，反演精度很高，是一种合理的岩土力学参数反演方法。
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  紫红色泥岩三轴蠕变力学特性试验研究

  闫云明，李恒乐，郭士礼

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 88-92. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160171

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  为揭示泥岩在不同应力环境下的蠕变力学特性，对取自某在建工程的紫红色泥岩分别进行围压为0.5，1.0，2.0，5.0 MPa的分级加载蠕变试验。试验研究表明围压越大，泥岩的强度越大，塑性变形能力越强，流变特性越显著;相同围压下，稳态蠕变速率随偏应力呈幂指数函数型增长;相同偏应力下，稳态蠕变速率随围压升高而降低;利用等时应力-应变曲线法，得到泥岩的长期强度分别为11，16，22.5，29 MPa，均较各自围压下短期强度值降低40%~45%;通过摩尔强度准则得到的长期内聚力和内摩擦角分别为3.09 MPa和34.8°，分别较短期参数降低20.6%和25.9%。根据研究成果给出了一种带应变触发的分数阶蠕变本构模型，理论曲线与试验曲线拟合度良好，能较好地模拟泥岩的蠕变全过程。
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  压实膨胀土抗拉强度试验研究

  黄珂，姜冲，陈庆，吴兵

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 93-96. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160407

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  膨胀土干湿循环过程中土体内部干缩裂缝的产生与其抗拉强度有关，且其在抵抗干缩裂缝发育时产生重要作用，所以在研究膨胀土胀缩机理时，必须考虑抗拉强度的影响。对南京高淳膨胀土压实圆柱样采用轴向压裂法进行抗拉强度试验，研究不同压实度、不同初始含水率、不同制样方法、饱和度以及吸力对压实圆柱样抗拉强度的影响。结果表明压实膨胀土的抗拉强度随着压实度的增大而增大，随着含水率的增大而减小;失水和吸水对压实膨胀土抗拉强度有削弱作用且吸水的削弱作用更加明显;试样从非饱和状态转变为饱和状态时抗拉强度减小极为明显，减小比率高达80%。
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  各向异性片岩隧道支护结构承载力学特性研究

  孔凡水，左昌群，李涛，侯东波

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 97-102. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160221

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  为了更好地了解各向异性片岩隧道支护结构受力的分布特征规律，对武当群片岩隧道区不同片理面倾角的隧道围岩初期支护及二次衬砌承载特性展开了监控量测。通过对实测数据分析表明围岩稳定后二次衬砌分担的围岩荷载远大于初期支护分担的围岩荷载，大部分二次衬砌分担的围岩荷载比高达80%~90%，这导致部分断面已超过了相关规范中关于软岩支护结构承载比例的规定，对二次衬砌后续运营稳定性会产生较大影响;片岩隧道支护结构受力表现出明显的各向异性特征，当片理面倾角<45°时，随着片岩片理面倾角的增大，支护结构稳定时水平侧受力呈增加趋势;当片理面倾角>55°时，水平受力呈较陡减小趋势;隧道支护结构不同部位受力相差较大且具有明显的非对称性，片岩隧道围岩及支护受力均存在顺层偏压特性。
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  倾斜荷载作用下沉箱基础的极限承载力计算方法

  邱月，高玉峰，黎冰，王钰轲，吴迪

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 103-107. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160228

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  为了确定沉箱基础在顶部受到倾斜荷载时的抗拔承载力，利用极限包络线方法进行分析。基于15组模型试验以及合理假定，提出了水平荷载、竖向荷载作用下沉箱基础的极限抗拔承载力函数，通过分析水平、竖向极限承载力系数与长径比的关系，提出了水平、竖向荷载作用下沉箱基础的承载力计算方法。基于不同长径比、不同荷载作用角度下沉箱基础的水平承载力归一化分量和竖向承载力归一化分量之间的破坏包络线图，得到了两者之间的幂函数关系，从而得到了沉箱基础在倾斜荷载作用下的极限承载力。
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  格构锚固体系承载机理及破坏模式的试验研究

  张涛，石胜伟，谢忠胜

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 108-113. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160289

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  通过开展格构锚固体系与滑坡体相互作用的室内物理模型试验，测得格构锚固体系的梁下土体抗力、格梁内力、位移及变形破坏等关键数据，进而得出滑坡防治中格构锚固体系的承载机理与破坏模式。结果表明在滑坡推力及锚索锚固力作用下，格梁节点处下部受拉、上部受压，跨中处下部受压、上部受拉，整体受力呈“S”曲线状;随着荷载的增加，格梁节点处向坡内弯曲变形、跨中处向坡外弯曲变形;格梁的主要破坏形式有跨中“弓”形弯折破坏、节点处受压碎裂破坏、格梁中间土体拱出破坏、格梁上方土体挤出破坏4种类型;格梁的主要破坏模式为塑性多绞弯折破坏。
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  地震作用下某水利枢纽左岸坝前堆积体稳定性预测分析

  彭仕麒，张志龙，费文平，莫济兴，徐珍

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 114-118. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160240

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  某水利枢纽工程左岸坝前堆积体经历了5·12汶川大地震及4·20雅安地震，其内部的物理力学参数发生了恶化，稳定性有所降低。尽管现在该堆积体整体是稳定的，一旦再次经历类似的地震，其整体稳定状况会更加恶化，将对下游水利枢纽工程的安全稳定运行产生重大影响。运用FLAC^3D数值模拟方法和Newmark法计算堆积体边坡在地震作用下的永久位移是很有必要的。计算结果表明地震作用下堆积体发生位移部位主要位于压重体上方的小部分范围，产生的最大位移为0.56 m，同时根据位移和塑性区情况判断了堆积体的稳定性。最终预测出在类似的地震作用下，堆积体只会发生局部的浅表层蠕滑，整体仍是稳定的，研究成果为保证下游水利枢纽的安全稳定运行提供依据。
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  被动区土体加固对深基坑变形影响的研究

  康志军，谭勇，邓刚，卫彬

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 119-123. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160195

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  被动区土体加固能有效地控制基坑开挖引起的变形、保护基坑周边环境，在实际工程中得到广泛的应用。对上海软土地区某地铁车站深基坑工程进行数值模拟，系统地研究了不同土体加固形式对基坑变形的影响。研究结果表明该工程采取的坑底加固措施使得基坑变形满足变形控制标准;增大土体加固的深度能显著地减小围护结构侧向位移、地表沉降和坑底隆起;而过度地增大加固土体的割线模量E₅₀^ref对控制基坑变形的效果甚微;在同等条件下，满堂加固控制基坑变形的能力明显优于裙边加固。
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  基于DTS的灌注桩完整性检测方法研究

  刘永莉，肖衡林，胡其志，马强，李丽华

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 124-127. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160167

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  为了完善DTS应用于灌注桩完整性检测的理论，基于有内热源的径向热传导理论和试验，针对桩径为300，400，600，1 000 mm的灌注桩，对沿桩中心轴线方向内置光纤热源的热传导特征进行研究;取最大过余温度1 K，对加热功率与温度场的相关性进行计算分析。确定了桩体内置光纤热源径向热传导特征、桩径、加热功率的定量关系，分析了DTS检测桩缺陷对光纤布线及加热功率的要求，最后给出了考虑DTS测试精度的合理光纤加热功率的确定方法。
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  白鹤滩水电站左岸坝基柱状节理开挖松弛特性试验研究

  柯传芳，于胜利

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 128-131. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160184

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  白鹤滩水电站左岸坝基边坡柱状节理玄武岩出露且易松弛，对边坡安全稳定影响较大。为了解坝基柱状 节理玄武岩在爆破开挖后松弛深度的变化规律及发展趋势，以坝基650～660ｍ高程边坡柱状节理试验区为研究对 象，利用声波孔检测不同区域、不同支护条件下岩体松弛深度。通过分析检测成果得出如下结论：地质条件对柱状 节理玄武岩的松弛深度有影响；预应力锚杆在一定时间内能压密松弛岩体，其防松弛作用好于砂浆锚杆。
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  岩溶隧道含水裂缝扩展规律研究

  张志成，唐德高，戎晓力，黄厚旭

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 132-137. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160305

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  为了探索岩溶隧道在施工过程中经常出现由于裂缝引发突水的灾害机理，利用水压致裂原理重点分析研究拉剪破坏突水和压剪破坏突水的力学过程和裂缝扩展过程中缝内水压分布特征和梯度。研究表明突水临界水压受裂缝的走向、所处位置等因素的影响;含水裂缝发生拉剪破坏所需的临界水压力大于其发生压剪破坏所需的临界水压力;在水力劈裂作用下裂缝的生长呈现间断性特征。研究成果对隧道施工过程中突水灾害的防治具有重要的意义。
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  湿陷性黄土地区公路涵洞地基变形特性研究

  荣露，熊治文，孙润东，梁恒祥

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 138-142. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160682

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  黄土的特殊工程性质，导致其所在地区公路涵洞病害时有发生。为了解决湿陷性黄土地区不良地基导致的涵洞工后沉降过大的问题，以青海民和—小峡一级公路湿陷性黄土地区的2座涵洞为例，分别采用灰土换填法和灰土挤密桩法对这2座涵洞地基进行处理，地基处理后对这2座涵洞进行为期1 a的沉降监测。结果表明采用灰土换填法和灰土挤密桩法1 a累计沉降量分别为25.0 mm和18.2 mm，灰土换填法和灰土挤密桩法都能有效消除涵洞地基因浸水而引起的湿陷变形，较大幅度地提高地基承载力。地基处理1 a后沉降趋于稳定，与灰土换填法相比，灰土挤密桩法对降低压缩变形、提高地基承载力更加有效。研究成果可为湿陷性黄土地区公路涵洞的设计施工提供参考。
水工结构与材料
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  土石坝沥青混凝土心墙材料配合比试验研究

  闫小虎，姚新华，王晓军，杨华全

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 143-148. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160276

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  传统观念认为水工沥青混凝土防渗结构中，碱性骨料可以与沥青中的表面活性物质产生化学吸附，有很好的黏附性;酸性骨料与沥青主要是物理吸附作用，与沥青的黏附性和耐久性无法保证，在长期浸水作用下，沥青膜易被水逐渐置换而从骨料表面剥离，从而导致结构破坏。奴尔水利枢纽工程坝址区内有丰富的酸性天然砂砾石料，距坝址较近，便于开采，但其附近没有碱性骨料料场。依托奴尔水利枢纽工程，采用人工灰岩骨料及天然砂砾料2种骨料，进行了室内沥青混凝土配合比性能试验研究，提出了级配指数r=0.40、填料F=12%、人工灰岩骨料沥青含量B=6.9%和天然砂砾石骨料沥青含量B=6.0%优选配合比，供设计参考。
仪器设备与测试技术
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  压差放大式逆止阀的研制及工程应用

  程永辉，龚泉，郭鹏杰

  长江科学院院报. 2017, 34(6): 149-154. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20160295

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  输引水工程线路长，沿线地下水位复杂多变，防渗结构存在抗浮稳定问题，一般采用排水减压措施进行处理，具有单向排水功能的逆止阀是最为可行的选择，但现有逆止阀产品仍存在安装方向要求严、施工精度要求高、启闭不灵活、长期性能差等不足。针对以上问题，结合逆止阀应用条件，从启闭原理、止水方式和防淤堵等方面入手，研发了压差放大式的新型逆止阀;逆止阀的开启和关闭只通过压差控制，无需任何外力，无方向性要求;采用了压差放大式结构和弧形接触止水方式，提高了启闭的灵敏性和可靠性;设计了专门的防淤堵结构并考虑了产品的疲劳破坏问题，保障了产品的长期性能。逆止阀可作为渠道、堤防和河道的护坡、大坝水位波动区、输水隧洞、航闸底板及其他涉水建筑物等工程防渗结构的排水减压措施。