长江科学院院报

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长江科学院院报. 2021, 38(8): 0-0.

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2002-2018年长江口基本河槽冲刷及形态调整演化趋势

余文畴, 张志林

长江科学院院报. 2021, 38(8): 1-8. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20201057

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三峡蓄水后清水下泄对长江口河床演变产生何种效应是泥沙研究者普遍关注的问题。在阐述长江口近期来水来沙和边界条件变化的基础上,分析了长江口基本河槽河床冲淤特点、形态演变及其趋势。分析表明,长江口基本河槽发生了全面的强冲刷,河床形态朝宽深比减小的方向发展。各分段基本河槽上、中、下3层河床的冲刷分布,体现了长江口愈向上游段受径流作用相对较大,而愈向下游口门受潮汐动力作用相对较大对河床冲刷影响的特性。在保滩护岸和近期圈围工程与岸线整治工程作用下长江口总体河势仍将继续保持相对稳定;在三峡蓄水后来沙大幅减小的大环境下,基本河槽将连续受到冲刷,河床形态仍将朝窄深方向发展。

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窎鱼嘴浅滩2018年航道维护性疏浚工程后评估

闫霞, 姚仕明, 夏炜, 周银军, 李志晶

长江科学院院报. 2021, 38(8): 9-13. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200616

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窎鱼嘴浅滩位于三峡水库变动回水区,水道具有弯、急、险的特点。为防止水道碍航,2018年汛期首次实施了维护性疏浚工程。通过对窎鱼嘴浅滩疏浚工作的设计方案、施工过程及时机、航道可持续性等方面进行分析和评价,综合评估年度疏浚维护效果并总结归纳维护性疏浚工作中存在的问题和不足。研究结果表明:2018年窎鱼嘴浅滩维护疏浚方案设计与河段河床演变及年度水沙输移规律相适应;疏浚时机选在汛后三峡蓄水河段水位抬高时,有效缓解了施工与通航的矛盾,并且利用汛后冲刷的规律达到了事半功倍的效果;但由于疏浚工程未改变引起河床演变的水沙条件及边界条件,维护疏浚工程难以保证航道的稳定性和可持续性。因此,建议继续加强河段水下地形观测,根据浅滩演变趋势适时开展航道整治工程。该疏浚工程合理性、适应性的评估可为今后航道维护工作提供技术参考。

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断波在朱沱—三峡坝址库区河段传播规律分析

卢程伟, 陈莫非, 张余龙, 周建中

长江科学院院报. 2021, 38(8): 14-18. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200540

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水库群建成运行改变了河道天然洪水传播特性,主要表现在洪水传播时间明显变化。通过建立朱沱—三峡坝址库区河段水动力学模型,模拟分析了不同坝前水位、不同断波流量,以及不同最大流量持续时间条件下的洪水波传播特性,揭示了各因素对断波在该河段传播的影响规律。研究表明:影响断波在河道中传播过程的因素较为复杂,断波流量、最大流量持续时间和坝前水位均会对其传播造成一定程度影响,其中最大流量持续时间对洪水传播时间的影响最小,断波流量其次,坝前水位的影响最大。研究成果可为三峡入库洪水精确预报和三峡水库优化调度提供一定的技术支撑。

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洞庭湖区三口水系生态基流研究

李凯轩, 李志威, 胡旭跃, 陈帮, 王赞成

长江科学院院报. 2021, 38(8): 19-24. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200549

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近年来大型水利工程的建设与运行、洞庭湖区三口水系分流量的持续减少和三口水系地区水资源的不合理利用,导致三口水系的生态流量严重不足。基于洞庭湖区三口水系的主要水文站2003—2018年逐日平均流量和1973—2002年逐月平均流量数据,提出一种综合考虑不同水文学法的生态基流确定方法,得出逐月和全年的生态基流推荐值,并分析其保证率和影响因素。结果表明:新江口站、沙道观站、弥陀寺站、康家岗站和管家铺站的全年生态基流分别为208.18、49.44、75.39、2.52、93.94 m³/s,全年生态基流保证率分别为84.83%、37.52%、51.88%、21.84%、42.60%;各水文站汛期的生态基流最高值均出现在7月份,8月份、9月份和6月份依次递减,汛期的生态基流及其保证率明显高于非汛期。研究提出的方法和计算结果可为洞庭湖区三口水系的水生态修复提供参考。

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基于试验流域的季风区洪水特性及其水文模拟

刘悦, 张建云, 陈鑫, 王婕, 鲍振鑫, 管晓祥, 刘翠善, 王国庆

长江科学院院报. 2021, 38(8): 25-32. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200659

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根据我国安徽省5个试验流域的实测资料,分析了各流域场次洪水的特性,并利用TOPMODEL模型对各流域进行次洪模拟,进一步探讨该模型在我国东部季风区洪水预报方面的适用性。结果表明:安徽省各试验流域场次洪水的降雨量-径流深散点均呈现较好的正相关性,降雨量随着海拔的升高而增大,山区的径流系数大于平原丘陵区;面积最小的瓦屋刘流域对暴雨的响应最为敏感,孙村流域场次洪水的洪峰模数差异最小、起涨时间最长,黄山流域场次洪水的历时最久;随着海拔的升高,流域地形指数的平均值逐渐增大,同时各流域面积占比最大所对应的地形指数逐渐减小;地形指数标准差越大的流域,土地利用类型也越丰富;TOPMODEL模型总体上可以较好地模拟安徽省各试验流域场次洪水过程,且对大流量的捕捉效果优于小流量,对天然流域的模拟效果优于人类活动扰动的流域。

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1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化

任晓华, 何士华, 马晓青, 赖毅舟, 陈仕航, 杜娟

长江科学院院报. 2021, 38(8): 33-40. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200652

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为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结果表明:年内降水量主要集中在6—8月,12月至次年2月降水量少;夏季降水时间分布不均匀,且8月份稳定性最差,冬季降水量小但降水均匀。年际降水量以9.92 mm/(10 a)减少,年降水量存在突变性和周期性波动,突变点集中在1982—1992年,在研究时段内降水量经历了3个周期的丰-枯变化;降水量在空间上分布不均匀,春、夏和秋季降水量在空间上呈现出“南多北少、西多东少”,而冬季降水空间分布规律较差。综上所述,滇中引水工程受水区应当注意防汛抗旱、监测区域泥石流以及预防夏季干旱。

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洪湖沉积物碳氮磷分布特征及污染评价

潘雄, 顾文俊, 李欢, 胡园, 张为, 林莉

长江科学院院报. 2021, 38(8): 41-46. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200640

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洪湖是中国第七大淡水湖,富营养化问题日益突出。全面了解洪湖沉积物氮、磷、有机质的含量及分布特征,对掌握其富营养化现状与氮磷污染生态风险具有重要意义。在湖区布设了8个采样点,2019年10月采集50 cm柱状沉积物,分别测定不同深度沉积物总氮(TN)、总磷(TP)以及有机质(OM)含量,分析了TN、TP 和OM 含量的空间分布特征及相关性,并运用综合污染指数法评价其对应的污染程度。结果表明:洪湖沉积物TN含量在467.8~8 454.5 mg/kg之间,平均值2 167 mg/kg,为重度污染,其中近一半的采样点表层沉积物TN含量>5 000 mg/kg;TP含量在502.7~1 252.4 mg/kg之间,平均值693.8 mg/kg,除杨柴湖为重度污染外,其他大部分地区为中度污染;有机质含量占比在5.0%~24.9%之间,平均值9.6%,为重度污染。在垂直空间上,TN、TP 和OM 均在沉积物表层垂向深度0~20 cm存在明显的积累,其含量随垂向深度的增加而迅速降低。研究成果可为洪湖富营养化的控制与治理提供科学数据支撑。

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汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

张胜, 林莉, 王珍, 潘雄, 刘敏, 董磊, 陶晶祥

长江科学院院报. 2021, 38(8): 47-53. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200610

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为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价。研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性差异,但从各断面比较来看,大多数断面丰水期污染程度大于枯水期,空间上丰、枯水期沿程各断面变化趋势相似,污染较大的断面分布在襄阳、汉川和武汉段;主要污染因子为总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N),其中TN浓度在丰、枯水期各断面均超过地表水Ⅱ类标准,且丰水期显著大于枯水期,TP浓度多数断面丰水期大于枯水期,超过Ⅱ类水标准限值断面的比例为27.8%,NH₃-N在枯水期均处于Ⅱ类水标准限值内,仅在丰水期个别断面出现超标现象。通过综合营养状态评价可知,汉江中下游综合营养状态指数处于中营养到轻度富营养状态,整体上呈沿程递增趋势,时间上表现为丰、枯水期无显著性差异,但枯水期综合营养状态指数波动更大。对污染成因进行分析,汉江中下游水质主要受点源、非点源污染和支流汇入,以及水利工程等的影响。研究成果可为汉江中下游水资源保护和可持续发展提供科学依据。

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基于改进型遥感生态距离指数的秀山县生态环境质量评估

王志超, 何新华

长江科学院院报. 2021, 38(8): 54-59. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200609

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快速准确评估区域生态环境质量与变化对于喀斯特石漠化地区的生态监测具有重要意义。通过选取重庆市秀山县为研究区,以1990年、2002年和2016年Landsat5/8影像为主要数据源,提取石漠化指数(RI)、建筑裸土指数(NDSI)、湿度指数(WI)、植被指数(NDVI)建立改进型遥感生态距离指数(MRSEDI),对秀山县生态环境质量及变化进行评估。结果发现:①秀山县1990年、2002年和2016年MRSEDI均值分别为0.617、0.665和0.748,呈现上升趋势;②秀山县1990—2016年间生态环境质量优良等级区域面积呈现上升趋势,优良等级区域面积从1990年的55.94%增加到2016年的82.67%;③26 a间,秀山县大部区域生态环境质量变化情况为变好和不变,其中变好区域占全县面积的54.01%,不变区域占全县面积的34.49%。秀山县生态环境质量较好,且生态环境呈现继续变好趋势,秀山县26 a间一系列生态环境保护措施具有一定成效。

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氯化钙-腐殖酸活化作用下土壤Cd的电动脱除性能

胡艳平, 王振华, 李青云, 汤显强, 张笛梦

长江科学院院报. 2021, 38(8): 60-65. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200498

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为了提高稻田土壤Cd的去除率,同时减小对土壤pH值的影响,采用氯化钙-腐殖酸复合活化液增强土壤Cd的可移动性,基于电动土工合成材料(EKG)电动排水脱除土壤Cd,重点考察了不同活化剂浓度和活化时间下,土壤有效态Cd含量以及土壤pH值的变化,研究了活化-电动排水后土壤Cd的电动脱除量、土壤全Cd含量、有效态Cd含量、土壤pH值的变化。研究结果表明:0.5%氯化钙-1%腐殖酸对土壤Cd的活化效果最佳,土壤有效态Cd含量可从0.30 mg/kg提高至0.44 mg/kg,而活化处理后的土壤pH值仅降低约0.4;排尽上覆水后,通过电动排水可进一步脱除土壤Cd,土壤Cd的电动脱除量为上覆水中Cd含量的3倍左右;活化-电动排水后,土壤全Cd含量从1.72 mg/kg降低至1.20 mg/kg左右,土壤有效态Cd含量降至0.27~0.31 mg/kg,各截面土壤pH值较为均一且变化不明显,介于5.45~6.30之间。研究所提出的方法可最大限度地脱除土壤Cd,提高稻田土壤Cd的去除率,同时减小对土壤pH值的影响,一定程度上保证了农作物的安全生产。

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基于FCM-XGBoost的大坝变形预测模型

杨晨蕾, 包腾飞

长江科学院院报. 2021, 38(8): 66-71. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200508

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变形是评价大坝是否安全的重要指标之一。随着变形监测测点的不断增加,实现对所有测点的分析意味着消耗大量时间,往往会出现预报不及时的问题;另一方面,传统机器学习算法的引入虽然提高了预测精度,但参数选取不佳时对结果影响很大且建模过程十分复杂。引入模糊C-均值聚类(FCM)和极端梯度提升算法(XGBoost),首先对大坝的变形测点根据变化规律的相似性进行分区,然后针对每个分区建立XGBoost变形预测模型。以拱坝垂线径向变形监测资料为例,验证了聚类结果的可靠性,并将XGBoost变形预测模型结果与随机森林模型结果对比。结果表明,XGBoost模型在数据预处理、建模时间及预测精度上,都体现出更大的优势。

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时序InSAR在南水北调中线形变监测中的应用

张永光, 田凡, 李迎春, 刘豪杰

长江科学院院报. 2021, 38(8): 72-77. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20191501

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南水北调中线工程作为我国特大型线性输水建筑物,保障干渠的安全运营是推进受水区人民生活与经济发展水平的重要措施。利用改进的SBAS InSAR技术,对覆盖南水北调中线辉县段干渠自2015-04-11至2019-03-09的90景Sentinel-1A数据进行高精度处理,得到2015年4月至2019年3月期间辉县段及其周围的形变信息。结果表明:辉县段沉降区域主要分布在辉县市市中心的西南区域和峪河镇的北部区域,干渠基本处于稳定的状态,没有大尺度的沉降漏斗,沿线仅分布着一些小范围的沉降区。结合膨胀土的特性、降雨量和土壤湿度影响因子,进一步对辉县膨胀土渠段进行综合研究,结果表明,辉县膨胀土渠段呈现周期性沉降趋势,并且沉降与降雨量和土壤湿度呈现高相关性。

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不同距径比下管道后车环隙螺旋流脉动强度特性

吴剑, 刘亚坤, 孙西欢, 李永业, 张帝, 杨姣

长江科学院院报. 2021, 38(8): 78-83. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200559

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筒装料管道水力输送是现代物流业中出现的一种新型物料运送方式,有着特殊的优势。通过模型试验的方法,对管道双车在不同距径比S_D条件下后车所形成的同心环隙螺旋流的轴向、垂向、横向速度脉动强度分布特性进行了研究。结果表明:随着S_D的增加,轴向、垂向和横向速度脉动强度的平均值、极差基本保持稳定,标准差、变异系数呈现减小的变化规律;垂向速度脉动强度特征与横向的相似;无论在何种S_D条件下,垂向和横向速度脉动强度都比轴向脉动强度小1个量级,但其变异系数大约为轴向的3倍;管道双车合理距径比为5~7。研究结果可为此技术的工程实际应用提供参考。

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地应力测量精度及其全要素量化表征研究

韩晓玉, 邬爱清, 徐春敏

长江科学院院报. 2021, 38(8): 84-90. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200461

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针对行业现状对地应力测量精度定义及其全要素量化表征方法进行了研究。概述了地应力测量方法、常用试验技术及其测量精度方面存在的问题与原因。从闭环测量角度给出了地应力测量及其精度的定义,在对测量精度研究分类和总结的基础上,提出了地应力测量精度表征体系的构成和分层,指出了测量精度研究的意义、测量方法与测量技术的定义及其测量精度问题。阐述了地应力测量精度全要素量化表征的思路和含义、三维物理模型测量精度试验装置、坐标设定和表征程序,给出了平均方式和最大值方式的表征指标,以及二维和三维测量的精度表征公式,对角度误差的计算方法进行了讨论,对表征方式与技术研发要求的对应关系进行了说明。以早期的USBM孔径变形计和CSIRO空心包体应变计物理模型试验结果的测量精度表征为例,展示了测量精度的量化表征过程,与原有测量精度表征指标进行了对比,获得上述试验技术最大值方式单一指标的总体测量误差分别为10%和27%。首次获得了两试验方法的全要素测量精度数据,比较显示前者的总体测量精度大大优于后者。

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软土地区基坑侧位移变形预警及预测

王娟, 王兴科

长江科学院院报. 2021, 38(8): 91-96. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200619

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为准确掌握软土地区基坑侧位移变形特性,构建了基坑侧位移的预警模型和预测模型,其中,预警模型先以多重分形去趋势波动分析方法构建预警判别指标,再利用Spearman秩次检验实现判别指标的变化趋势判断,进而完成预警等级划分;预测模型则以脊波神经网络为基础,通过粗集理论和试错法优化模型参数,构建出优化变形预测模型。实例研究表明:通过预警分析,得出所给实例的预警等级为2级,说明其基坑侧位移趋于不利方向发展,应加强监测频率,提高施工安全预警;同时,在变形预测方面,参数优化能有效提高脊波神经网络的预测精度和稳健性,所得预测结果的平均相对误差均<2%,具有较高预测精度,且其预测结果与预警结果一致,佐证了分析结果的准确性,可为基坑安全施工提供一定指导。

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基于正交试验法的埋地钢管参数敏感性分析

伍鹤皋, 于金弘, 石长征, 石雅竹

长江科学院院报. 2021, 38(8): 97-103. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200671

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埋地钢管在设计时需考虑管周土体和沟槽对钢管的影响,但土体力学参数和沟槽形态参数对钢管结构的影响研究不够深入。通过引入正交试验法,以钢管最大竖向变形和钢管顶、腰、底处环向弯曲应力为试验指标,进行回填土变形模量E₁、砂垫层变形模量E₂、垫层包角θ、沟槽底部开挖宽度B和沟槽侧壁倾角α关于试验指标的敏感性分析。研究表明:对钢管变形和应力敏感性较高的因素有E₁、E₂、α;B的敏感性较低;θ的敏感性最低。埋地钢管的土体变形模量高、沟槽窄对钢管结构有利,沟槽侧壁倾角影响较为复杂,需结合具体工程进行分析。研究成果可为合理选取埋地钢管的结构设计参数,提供一定的参考依据,同时也为类似问题提供一种分析思路。

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超长联络通道冻结温度场发展规律及其对隧道变形的影响

陈军浩, 陈笔尖, 庄言, 王乐潇

长江科学院院报. 2021, 38(8): 104-111. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200499

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为获得超长联络通道冻结过程对盾构隧道及周边地层的影响,以福州地铁2号线紫阳站—五里亭站区间冻结联络通道为工程背景,采用ANSYS有限元软件对长65.8 m的超长联络通道、盾构隧道及周边土层在双侧冻结过程中的温度场及位移场进行分析。结果表明:在积极冻结期前21 d,冻结管交叉区域的冻结壁扩散平均速率快,达到57 mm/d,后29 d平均速率只有27.6 mm/d;积极冻结期喇叭口附近区域存在宽10 m、高2.5 m的变形集中区,对地面产生变形影响最大;冻结对盾构隧道拱肩水平位移和拱脚竖向变形具有显著的影响,积极冻结期结束,拱肩的水平位移比盾构隧道右侧墙大85%,拱脚竖向位移比拱顶大45%。同时,结构变形及变形增长速率随冻结时间增加而增加。因此,建议应合理控制积极冻结时间及冻结方式,以确保建(构)筑物的安全。

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开挖条件下非均质黏性土地基柔性桩筏基础非线性分析

纠永志, 张振, 李建, 申欢, 宋振宏

长江科学院院报. 2021, 38(8): 112-119. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200630

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为研究开挖对黏性土地基中柔性桩筏基础承载的影响,提出一种开挖条件下非均质黏性土地基中柔性桩筏基础非线性分析方法。采用有限元法对筏板进行分析。在考虑桩周土体开挖卸荷影响的基础上,基于荷载传递法,得出了开挖条件下非均质黏性土地基中基桩顶面柔度系数;基于层状弹性半空间理论,对开挖条件下非均质黏性土地基中桩土体系相互作用进行了分析;建立了开挖条件下非均质黏性土地基中桩土体系的柔度矩阵。采用有限元和有限差分相结合的方法得到了开挖条件下非均质黏性土地基柔性桩筏基础非线性简化分析方法。通过与已有试验和理论分析结果进行对比,验证了简化方法的正确性。计算结果表明:忽略开挖卸荷的影响,将低估开挖条件下桩筏基础中土体承担荷载的比例,并使得分析结果中筏板底部基桩桩顶荷载分布的不均匀性偏大。研究成果可为开挖条件下群桩基础和桩筏基础变刚度调平设计提供依据。

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干湿循环下复合改良黄土剪切力学特性试验研究

冀慧, 张涛, 刘保健

长江科学院院报. 2021, 38(8): 120-126. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200504

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纤维可有效改善土体的力学特性。通过不固结不排水三轴剪切试验,研究了玻璃纤维掺量、纤维长度、养护龄期及干湿循环次数对纤维-秸秆灰-石灰复合改良黄土剪切力学特性的影响规律。试验结果表明:随着纤维的掺入,复合改良土的应力-应变曲线逐步转为应变硬化型,极限偏应力、黏聚力及内摩擦角随着纤维掺量及纤维长度的增加,呈现先增加后减小的趋势,当纤维掺量为0.4%、纤维长度为9 mm时为最优配比。干湿循环条件下,复合改良土的极限偏应力、黏聚力及内摩擦角逐步减小,前期衰减速率较大,后期基本趋于稳定,衰减幅值受纤维掺量、纤维长度影响明显。养护龄期越长,改良土在不同干湿循环下的强度越高,稳定性越好。

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冻融循环对水泥土三轴强度指标与裂隙演化规律的影响

孙韬

长江科学院院报. 2021, 38(8): 127-132. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200485

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针对水泥改性淤泥质软土受冻融循环效应影响的工程问题,开展冻融循环处理后水泥土三轴剪切试验、CT扫描试验和SEM扫描试验,研究了不同冻融循环次数(0~10)次下水泥土的力学特征和微结构损伤规律。试验结果表明:水泥土三轴应力-应变曲线均为应变硬化曲线,黏聚力、内摩擦角随循环次数增加而逐渐减小,且分别表现为指数型和线性衰减趋势;根据CT扫描图像的二值化处理结果对裂隙演化规律进行了定量分析,发现裂隙率随循环次数增加保持指数型增加;在冻融循环过程中裂隙率与强度指标的变化保持一定的同步性;由SEM扫描试验可以观测到冻融循环使水泥土内部的水泥基胶结物流失,颗粒间密实度下降,这是导致裂隙扩展和力学性能衰减的微观机制。

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腐蚀介质下粉煤灰混凝土宏微观性能的时变损伤

王宗熙, 姚占全, 何梁, 吴晗晗, 刘紫玫

长江科学院院报. 2021, 38(8): 133-138. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200519

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以2 mol/L NH₄Cl溶液为腐蚀介质,研究全浸泡条件下粉煤灰混凝土的耐蚀性能。溶蚀前,对粉煤灰混凝土进行气孔结构测试分析,研究溶蚀后的抗压强度损失以及溶蚀深度的变化幅度及变化规律,并采用核磁共振、场发射扫描电镜从机理上探讨不同粉煤灰掺量(0%、15%、30%、45%)混凝土溶蚀后的组织结构和孔隙的分布情况。研究表明:粉煤灰可细化混凝土内部孔隙,降低孔隙连通性并改善孔径分布,有效提高服役于水环境中混凝土的结构安全性和耐蚀性能。相对于普通混凝土溶蚀区域,粉煤灰混凝土溶蚀区域的内部生成了钙矾石晶体,说明钙矾石的生成可减轻溶蚀损伤。

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乌东德特高拱坝混凝土砂石骨料生产质量改进措施研究

胡进武, 李果, 邓乐清, 彭浩洋

长江科学院院报. 2021, 38(8): 139-145. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200657

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砂石骨料质量的优劣是混凝土质量的基础,对大坝的长期安全稳定运行具有重要意义。结合乌东德大坝砂石加工系统生产工艺特点,对料场毛料开采、砂石骨料加工全过程进行全面的梳理和质量改进措施研究,提出了粗、细骨料生产工艺的优化改进措施。结果表明,砂石骨料生产工艺的改善有效控制了粗骨料粒型,提升了成品砂的产量和质量(细度模数、石粉及微粒含量),确保了乌东德大坝混凝土品质,保障了大坝工程全生命周期的质量和安全。研究结果为类似水电工程人工骨料品质改善提供了参考。

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流域洪水调控计算的组态耦合技术与应用

唐海华, 李琪, 黄瓅瑶, 周超, 罗斌

长江科学院院报. 2021, 38(8): 146-150. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200511

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可视化

为快速应对流域洪水调控的不确定性计算需求,对流域防洪体系进行数字化建模,将复杂的洪水调控任务分解为相互独立的模型算法组件,研究不同洪水调控场景下防洪对象与模型组件的动态适配技术,提出多类型洪水调控计算的组态耦合方法。结合长江上游防洪体系的水库调蓄与水流传播综合分析情景,对水库群的洪水调度、回水模拟及河道洪水演进动态耦合计算进行实例应用,可大幅提升作业响应速度,任务配置灵活,适应性强,复用度高,对流域洪水的智能调控分析和会商研判决策具有重要支撑作用。

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寒区大坝心墙土料冻融监测技术及误差分析

张振宇, 俞祁浩, 方德扬, 岳攀, 王新斌, 陈坤

长江科学院院报. 2021, 38(8): 151-158. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20200542

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可视化

寒区心墙堆石坝冬季施工过程中,快速判断大面积心墙施工区防渗土料的冻融情况,是保证工程质量和快速施工的重要前提。研究发现,红外热成像测温技术可实现对心墙施工现场远距离、大范围、全仓面(超过10 000 m²)地表温度、土料冻融状况的快速检测和判定,但在现场不同环境条件下检测结果存在2 ~ 8 ℃的误差。针对该问题,基于辐射理论及红外测温原理,结合现场红外测温方式,分析得到影响心墙红外热成像仪测温误差的主要因素为心墙区的环境辐射和地表发射率。其中,环境辐射主要受气温控制。地表发射率受防渗土料压实状态(松铺、密实)以及土工布覆盖等不同地表结构形式的影响。结合现场试验数据,建立了地表辐射温度与地表接触式温度之间的修正关系。该研究为寒区工程土料冻融判别技术有重要的指导意义。

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2021年, 第38卷, 第8期　
刊出日期：2021-08-01

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