将相空间重构理论引入月径流模拟中,利用C-C算法进行相空间重构,将一维径流时间序列拓展为多维,基于交叉验证支持向量机(CV-SVM)原理及方法,构建以相空间重构理论与支持向量机相结合的径流时间序列模拟模型,并构建传统BP、双隐层BP及GA-BP径流时间序列模拟模型作为对比模型,以盘龙河龙潭寨月径流时间序列为例进行分析。结果显示:基于相空间重构理论的CV-SVM模拟模型能较好地处理复杂的径流序列,在长达200个月的测试样本模拟中,平均相对误差e_MRE、最大相对误差e_MaxRE分别为0.571 7%,5.526 7%,决定系数DC和合格率QR分别为0.999 9和100%。表明该模型具有较高的泛化能力和模拟精度,模拟效果明显优于传统BP、双隐层BP模型,甚至优于GA-BP模型;表明研究建立的基于相空间重构理论的CV-SVM模型用于径流模拟是合理可行的,可为径流模拟提供方法和参考。

由于长江上游大量水电工程建设引起了很多河流水生态环境问题,河流型水华多次发生。介绍了一种在研究海洋或湖泊水华问题中常用的生态围隔实验方法,根据不同研究角度对围隔实验进行归纳分类,结合近几十年的研究文献分析其在水生态研究中应用的优缺点,并对围隔实验用于研究河流水华问题的可行性进行了展望。研究可为在长江河道开展生态围隔实验提供指导性建议。

从系统工程的基本概念和原理出发,分析了边坡生态防护工程实际上是多学科相互交叉融合的结果,是一个典型的系统工程。以贵州光照电站岩石边坡生态修复工程为例,阐述了系统工程原理在边坡生态防护工程中的应用,该边坡经植被混凝土生态防护技术治理后,生态效应明显,实现了边坡治理的目的,这表明系统工程原理对边坡生态防护工程有着良好的适用性。

以三峡库区巫山县箭穿洞危岩体为研究对象,在库水位175 m、坐滑式完全入水工况条件下,进行库岸长度6 km的涌浪数值模拟分析。该数值计算可以形成涌浪瞬时水面、河道浪高分布、最大爬坡及预警分布图。结果表明:该工况下产生的最大涌浪高度为32.1 m,在对岸最大爬坡高度为24.1 m。通过涌浪沿河道传播过程,得出沿程传播分为急剧衰减区和平缓衰减区。急剧衰减区呈指数函数形式下降,平均100 m内涌浪下降高度为4 m,该急剧衰减区约有800 m长,上下游各400 m长,是涌浪危害航道的重点区域;平缓衰减区呈缓斜线形式下降,平均100 m内涌浪下降高度为0.1～0.2 m。根据该规律,箭穿洞危岩体失稳产生的涌浪传至巫山县城的浪高在1～2 m,抱龙河岸坡浪高在1.5～2.5 m,培石浪高在1.0～1.5 m。该分析方法可为涌浪灾害的预测、风险评价提供参考意义。

水利大坝施工围堰建设中,常采用水下抛填。砂、砂砾石及石碴等散粒料常被用作抛填材料,其水下抛填密度是围堰设计中的关键指标。由于散粒料水下抛填后很难直接取样测定其密度,目前也没有成熟的理论计算方法,抛填后堰体密度的确定成为困扰围堰设计和施工的难题。在分析抛填堰体密度影响因素的基础上,针对工程中应用的砂、砂砾石及石碴3种典型散粒料,设计进行了多组离心模型试验,测得了散粒料水下抛填密度,研究了颗粒形状、大小和级配等因素对水下抛填密度的影响。基于离心模型试验成果,提出了散粒体水下抛填堰体密度的估算公式,可供水下抛填围堰设计和施工参考。

以粉细砂为主料,按不同水泥掺入比、不同外加剂配比、不同成型方式以及不同龄期等参数组合制备水泥土试样,开展大量室内试验研究。对粉细砂水泥土的强度、变形和渗透特性进行分析和探讨。研究成果表明:水泥土的抗压强度随水泥掺入比的增加而增大,两者间较符合二次抛物线关系;水泥土的抗压强度随龄期增长而增大,两者关系可用对数函数关系进行拟合;膨润土和减水剂对水泥土的强度和变形参数影响很小,但膨润土有助于降低水泥土的渗透性。总结出水泥土抗压强度与水泥掺入比、抗压强度与龄期、变形模量与龄期、变形模量与抗压强度、渗透系数与龄期等参数之间的经验关系,可为水泥土配合比设计以及参数预估提供依据。

浅层非饱和土的力学特性与其土-水特征密切相关,研究自重应力作用下土体的土-水特征曲线及一维应力变形对于边坡、基坑等工程的稳定性分析具有重要意义。采用应力相关的压力板仪对西南某地区的粉质砂土进行了干燥试验及k₀固结试验。结果表明:在较低的竖向应力状态下,应力大小变化对粉质砂土的土-水特征曲线影响不大;在一定的净竖向应力状态下,粉质砂土的体积应变随吸力的增加呈线性增大;在一定的吸力状态下,粉质砂土的k₀固结变形是非线弹性的,净竖向应力越大,土体的体积应变越大,孔隙比越小。