期刊信息

创刊:1984年

刊期:月刊

主管:水利部长江水利委员会

主办:长江水利委员会长江科

   学院

刊号:ISSN 1001-5485

   CN 42-1171/TV

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主要栏目

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  • 水力学
  • 岩土工程
  • 工程安全与灾害防治
  • 水工结构与材料
  • 水利信息化
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2013年 30卷 11期
刊出日期 2013-11-30

健康长江
江湖泥沙与治理
水资源与环境
工程安全与灾害防治
水力学
岩土工程
水工结构与材料
信息技术应用
仪器设备与测试技术
安全监测预警专栏
健康长江
1 周琴,张元波,徐学军
浅析水利血防技术在长江中下游的实践与应用
血吸虫病是一种严重危害人体健康和生命安全、阻碍社会经济发展的重大传染病,必须采取有效的防治措施控制血吸虫病疫情。水利血防一直是血吸虫病综合防治工作的重要组成部分。对河道综合治理类项目水利血防技术进行了总结,并对长江中下游重要支流河道治理类项目实施情况进行了介绍,在此基础上对工程实施效果进行了总结和分析。为疫区血吸虫疫情的控制、改善疫区人民群众的生活环境提供借鉴。
2013 Vol. 30 (11): 1-3 [摘要] ( 300 ) [HTML 1KB] [ PDF 1013KB] ( 1967 )
江湖泥沙与治理
4 黄悦,董耀华,王敏
长江中游河床下切与节点控制治理初步研究
三峡及上游水库蓄水运用后,其下游荆江河段沙质河床下切了3~6 m,对两岸的护岸工程、供水工程以及三口分流分沙将带来不利影响。为了抑制荆江河段冲刷、稳定控制枯水位下降,开展节点控制组合工程治理方案的初步研究,提出护底工程组合和护底+潜坝工程组合的治理方式。经数学模型计算分析,提出的治理方式可减少荆江河段冲刷,控制枯水位不降或少降,同时还可缓解三口分流分沙减少趋势,但对城陵矶至武汉河段的冲刷会带来一定影响,其利弊关系还有待今后深入研究。
2013 Vol. 30 (11): 4-10 [摘要] ( 200 ) [HTML 1KB] [ PDF 3703KB] ( 1840 )
水资源与环境
11 万金红,杨志勇,张葆蔚,刘和平,方宏阳,李云鹏,张念强,刘建刚
小五台山油松树轮宽度重建近百年夏季亚洲-太平洋涛动指数
夏季亚洲-太平洋涛动指数(IAPO)能够很好地指示中国东部季风区夏季降水变化。利用树轮宽度指数作为代用资料,结合气象资料分析表明油松径向生长与春、夏两季的气温和降水呈现明显的相关关系。在此基础上,利用树轮指数序列重建了近百年(1914—2006年)夏季IAPO序列。重建结果表明,重建序列在低频信息1914—2006年间存在3个正位相阶段和4个负位相阶段,其中,1914—1948年间IAPO整体趋势一直处在负位相;1948—1965年间IAPO整体趋势一直处在正位相;60年代中期以来IAPO基本处在负位相,仅在70年代中期、90年代左右出现短暂的正位相。对比分析表明,重建的夏季IAPO序列与另一夏季IAPO重建序列具有良好的同步性。
2013 Vol. 30 (11): 11-15 [摘要] ( 270 ) [HTML 1KB] [ PDF 1345KB] ( 1862 )
16 王振亚,吴德波,朱余生
基于信息熵的河南省年降水量时空变化研究
选取河南省1960—2006年共83个站年降水量,将信息熵理论应用在河南省年降水量时空变化研究上,计算每站的年降水量时间序列和年降水量与其极小值的相对量序列的熵估计值、全省各年年降水量分布和年降水量与其多年平均降水量的相对值分布的熵估计值。计算结果表明:河南省年降水量的年际变化自西北东南方向增大,自南向北减小,自西向东增大,在西南东北方向则没有明显的规律;河南省年降水量相对值的年际变化自西南东北方向增大,在其他方向上则没有明显的规律;1966,1976,1999和2001年的河南省年降水量的空间分布较均匀,2000年的年降水量的空间分布不均匀;1986年的年降水量与其多年平均的相对值空间分布较均匀,2000年的年降水量与其多年平均的相对值空间分布不均匀。
2013 Vol. 30 (11): 16-19 [摘要] ( 322 ) [HTML 1KB] [ PDF 1272KB] ( 2073 )
20 朱生亮,张建利,吴克华,李安定,车家骧
岩溶工程性缺水区农村饮用储存水净化方法
我国西南地区降雨丰富,由于分布广泛的岩溶地貌却存在着严重的工程性缺水问题,大量居民饮水得不到保障。为了适应偏远山区分散供水缓解工程性缺水问题的需要,结合水资源利用实际情况,设计了利用简单、耗费小的水质净化简易设施,采用了物理净化处理和消毒的方法减少储蓄水中的有机质。实验结果表明:储蓄水净化微生物大幅度减少,水中有机质含量明显降低,微生物指标达到生活饮用水卫生安全标准。水质净化设施运行成本较低,具有较好的推广应用前景。
2013 Vol. 30 (11): 20-23 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [ PDF 987KB] ( 2086 )
24 张云,陈建标,杨柳俊
连续微滤+反渗透技术在印染废水回用中的研究
采用连续微滤(CMF)+反渗透(RO)处理技术对印染废水进行深度处理,研究了CMF+RO集成工艺的处理效果。实验结果表明:CMF+RO处理系统运行稳定,对CODcr、色度、浊度、电导率的去除率均达到98%以上,RO产水的水质优于自来水,各项水质指标均满足印染工艺回用的要求。
2013 Vol. 30 (11): 24-27 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [ PDF 1252KB] ( 2166 )
28 王颖
基于模糊理论的宁波市水资源承载力评价应用
水资源可持续承载能力涉及到整个资源、经济、环境等复杂系统,越来越受到广泛关注。以水资源承载力的若干指标作为评价因子,构建综合评判模糊数学模型,并将其应用于宁波市水资源承载能力评价,针对评价结果进行分析,验证评判模型的可靠性。结果表明,目前宁波市水资源开发利用已达到一定规模,但水资源承载力较低。应采用节水、外调水工程、调整产业结构、加强污水处理、改善水质等措施。
2013 Vol. 30 (11): 28-31 [摘要] ( 321 ) [HTML 1KB] [ PDF 966KB] ( 2044 )
工程安全与灾害防治
32 占清华,王世梅,谈云志,赵代鹏
降雨及库水作用对滑坡影响规律试验系统研究
降雨与库水作用是滑坡地质灾害发生的重要影响因素,为了对降雨及库水作用对滑坡渗流及稳定性影响规律进行探索研究,特自主研究构建了小型滑坡模型试验系统平台,该系统主要由人工降雨系统、模型试验框架、试验数据采集系统、非接触式位移测量系统及各物理量量测传感器构成。并以孙家庄滑坡为例,运用相似理论建立相似比为1∶200的滑坡物理模型,采用人工降雨系统进行不同强度降雨试验,提供了可行的操作平台。研究了不同降雨强度下滑坡体内渗流变化规律。
2013 Vol. 30 (11): 32-38 [摘要] ( 266 ) [HTML 1KB] [ PDF 2182KB] ( 2319 )
39 肖诗荣,胡志宇,卢树盛,明成涛,陈德乾
三峡库区水库复活型滑坡分类
在综合分析了三峡库区水库滑坡的内外影响因素后,针对三峡库区2 000余处涉水滑坡、特别是针对其中大于100万m3的特大型滑坡,在统计分析的基础上,提出了基于物质组成和地质结构的三峡库区水库复活型滑坡分类方案,将滑坡分为黏黄土滑坡、碎屑堆积层滑坡以及岩质滑坡,并分析了各类滑坡的库水响应特征。针对库区蓄水以来变形(破坏)的151个特大型滑坡进行综合分析,提出了基于滑坡复活机理的三峡库区水库复活型滑坡分类方案,分为库水浮托型滑坡、动水压力型滑坡以及库水浸泡软化型滑坡。
2013 Vol. 30 (11): 39-44 [摘要] ( 349 ) [HTML 1KB] [ PDF 1226KB] ( 3123 )
45 黄江,石豫川,吉锋,段伟锋
三维激光扫描技术在高边坡危岩体调查中的应用与讨论
高边坡危岩体传统调查难度大,危险性高,三维激光扫描技术的高效率、高精度、远距离非接触测量等优势弥补了传统地质勘察方法的缺点。利用三维激光扫描技术可优化传统地质调查过程,且室内数据处理软件技术成熟,可实现对危岩体的定量分析,如:危岩体几何尺寸测量,高精度危岩剖面图,结构面产状、迹长、连通率、间距等测量,危岩体三维坐标精确获取及危岩体边界范围准确界定等;另外,通过三维激光扫描技术后处理软件的二次开发,并对建立信息化危岩稳定性评价系统进行初步研究,从理论上论证了其可行性。由此可见,三维激光扫描技术在高边坡危岩体调查中具有较高的应用价值与广阔前景。
2013 Vol. 30 (11): 45-49 [摘要] ( 382 ) [HTML 1KB] [ PDF 1966KB] ( 2343 )
水力学
50 张志昌,李若冰,赵莹,傅铭焕
消力坎式消力池淹没系数和坎高的计算
为了研究消力坎式消力池淹没系数和消力坎高度的简化计算方法,以取代传统的试算法。综合前人对消力坎淹没系数的研究成果,对淹没系数进行优化拟合,进而推求淹没系数的迭代公式;分析了消力池坎高的简化计算方法;通过动量方程研究消力坎的阻力系数。研究给出了淹没系数的拟合公式和迭代公式、坎高的简化公式以及消力坎阻力系数的计算公式,并通过实例验证了公式的正确性。结果表明,淹没系数的迭代公式和坎高的简化公式形式简单,避免了试算的困难。
2013 Vol. 30 (11): 50-54 [摘要] ( 370 ) [HTML 1KB] [ PDF 1090KB] ( 2118 )
岩土工程
55 包承纲
我国岩土离心模拟技术的应用与发展
离心模拟技术正式登上岩土工程舞台已有半个多世纪了。由于它具有真实地再现工程实际应力水平的独特优点,因此成为岩土工程性状模拟的重要手段,具有不可替代的地位。首先介绍了离心模拟技术的原理和优缺点、主要用途,以及发展简史。然后,较具体地叙述了我国近年在边坡和土石坝工程、基坑和地下工程、软基工程、加筋挡墙、抗震工程、海洋与港口工程等常见的土工工程中若干成功的应用实例,同时也介绍了利用离心机解决岩土工程研究中疑难课题的一些新鲜经验,如深水抛填料密度、冻土工程、爆炸与地震海啸模拟、污染物的迁移、岩石力学研究等。最后对离心模拟技术的进一步发展作了展望。
2013 Vol. 30 (11): 55-66 [摘要] ( 349 ) [HTML 1KB] [ PDF 2578KB] ( 2697 )
67 郭龙,刘清秉,王菁莪,雷雯
以瞬态方法测试马兰黄土土-水特征曲线试验研究
选取陕西省子长县原状马兰黄土为研究对象,通过瞬态脱水和吸水(TWRI)试验方法,结合Van Genuchten(1980)土-水特征曲线模型和Mualem(1976)水力传导函数模型对土样的水-力作用参数进行反演计算,并绘制土-水特征曲线。试验结果表明,土样在不同脱湿和吸湿路径状态下的土-水特征曲线具有明显的回滞效应,其中,脱湿路径的进气值与饱和体积含水量分别为26 kPa和48%,不同干湿路径下与孔径分布有关的参数变化较小。为验证TWRI试验结果的正确性,针对同一个土样,采用2 Bar体积压力板仪对其基质吸力和体积含水量的关系进行稳态试验。对比以上2种方法的试验结果,可见瞬态脱水和吸水试验方法在低吸力范围内(0~300 kPa)的试验结果与压力板仪试验结果吻合较好,且具有试验周期短,测试吸力范围大的特点。
2013 Vol. 30 (11): 67-71 [摘要] ( 344 ) [HTML 1KB] [ PDF 1395KB] ( 2312 )
72 蒋中明,伍东卫,赵海斌,冯树荣
复杂裂隙岩体力学特性的数值试验研究
复杂结构面的模拟方法是裂隙岩体数值试验的关键技术之一。首先,利用ANSYS软件前处理功能和FLAC3D软件灵活的接触面生成功能,探索复杂裂隙岩体数值模型的构建方法;其次,利用数值试验方法对多结构面层状及柱状岩体的力学性质进行了单轴压缩研究,揭示了复杂层状及柱状岩体弹性模量及抗压强度的结构面倾角效应和尺寸效应,以及复杂岩体应力应变关系存在的差异性。数值试验结果表明,相同受力条件下结构面倾角的大小对裂隙岩体的变形特性有一定的影响,层状岩体或柱状岩体的单轴抗压强度及弹性模量会随试件尺寸的增大而变小并逐步趋向稳定。
2013 Vol. 30 (11): 72-76 [摘要] ( 267 ) [HTML 1KB] [ PDF 1949KB] ( 2047 )
77 赵国平,陈文华,马鹏,卢泳,周春宏
水压致裂法地应力测试在水电工程中的应用
阐述了水压致裂地应力测试方法在水电工程中应用状况。为了获得科学、客观的测试记录,进一步综合分析水压致裂法测试成果,结合众多工程实例图形,有针对性地分析了水压致裂法地应力测试过程中岩体波速、渗透流速、“V”型谷等与地应力的相关关系及规律性。测试记录的应力与测试过程中流速的控制有着很大的相关性;地应力量值分布及方向受洞径、“V”型谷的大小和特征所影响;测点地应力值的大小与波速的高低在宏观上有着一定的规律性。同时也对水压致裂法测试中若干问题提出探讨,为水压致裂法地应力测试在水电工程中的应用提供参考。
2013 Vol. 30 (11): 77-82 [摘要] ( 318 ) [HTML 1KB] [ PDF 1660KB] ( 2045 )
水工结构与材料
83 石妍,彭尚仕,董芸,严建军,杨华全
骨料品种对等强度水工混凝土的性能影响研究
为研究骨料品种对等强度水工混凝土的性能影响,选取3个不同骨料品种及大坝工程配合比,进行水工混凝土力学、变形及热物理性能试验。研究表明:混凝土强度等级一致时,不同骨料品种的混凝土变形及热物理性质不同——灰岩混凝土的抗拉强度最大、干缩较低、热物理性能好,且灰岩骨料本身强度适中、易于加工、骨料粒形好、吸水率低,是人工骨料中的首选;白云岩也较理想,但玄武岩混凝土弹性模量高、变形大、热物理性能不佳,不利于大坝混凝土的体积稳定性。
2013 Vol. 30 (11): 83-85 [摘要] ( 311 ) [HTML 1KB] [ PDF 1060KB] ( 2192 )
86 祝百茹,刘海卿
体外预应力筋加固砌体结构抗震仿真分析
为研究体外预应力筋加固砌体结构的抗震效果,运用LS-DYNA软件对加固前后砌体结构在地震作用下的全过程进行仿真模拟。结果表明:体外预应力筋对砌体结构提供的主动约束力可有效限制被加固砌体结构裂缝的发生和开展,同时能有效防止预制板的脱空现象;体外预应力筋加固可有效减小结构水平位移,提高其抗侧移能力,有效增强结构的刚度和强度,提高砌体结构的抗震能力。因此,采用体外预应力筋加固砌体结构具有一定的现实意义。
2013 Vol. 30 (11): 86-90 [摘要] ( 279 ) [HTML 1KB] [ PDF 1703KB] ( 1790 )
91 尹晓文,傅强,董传卓,赵长勇,杨建,高源
干湿循环对CA砂浆力学性能影响的试验研究
采用CSS8810-100KN电子万能试验机对不同干湿循环等级的CA砂浆试件进行了单轴压缩试验,获得了相关力学性能指标随干湿循环等级的变化规律。结果表明:CA砂浆具有较强的韧性,其应力-应变曲线分为初始压密、弹性变形、塑性变形和应变软化4个阶段;峰值应力、弹性模量、破坏能随干湿循环等级的增加,先增大后减小,割线模量随轴向应变的增加先增大后减小,其主要影响因素为初期干湿循环使CA砂浆中未水化水泥进一步水化,砂浆结构更加密实,后期干湿循环导致微缺陷的产生和扩展;塑性功整体随循环等级的增加逐渐减小,干湿循环损害了CA砂浆的减振性能。通过数据变换得到了CA砂浆各力学性能指标与自变量之间的函数关系,为研究成果在实际工程中的应用提供了便利。
2013 Vol. 30 (11): 91-96 [摘要] ( 301 ) [HTML 1KB] [ PDF 1474KB] ( 2017 )
信息技术应用
97 申邵洪,莫晓聪,宋丽,梁东业
基于物联网技术的取水远程监测系统设计与实现
取用水远程在线监测是实现精细水资源管理的一项基础性工作。根据水资源管理工作要求,提出了基于物联网技术的取水远程监测系统体系架构,完成了系统用户管理、数据采集、数据处理和网络服务等相关技术的设计与实现。结果表明该监测系统能够满足取水户远程实时监测的要求,能够为水资源管理提供实时、真实、可靠的取用水数据,并且通过实际应用证实了系统的稳定性和可靠性。
2013 Vol. 30 (11): 97-100 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [ PDF 1356KB] ( 2090 )
仪器设备与测试技术
101 涂丽琴,程玉婷,严国强,王丽娟,王爱生
PLC M218在水电站油压装置控制系统中的应用
调速系统油压装置是水电站重要的辅助设备之一。以Schneider公司M218系列的PLC为例,详细介绍了该系统自动控制功能及过程。M218体现了施耐德电气的“灵活设备控制”理念,该控制系统具有高可靠性和稳定性。
2013 Vol. 30 (11): 101-104 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [ PDF 1757KB] ( 1892 )
安全监测预警专栏
105 杨胜梅,黄艳芳,李申亭,李波
基于空间信息技术的溃坝洪灾损失定量评估研究
为更好地进行流域防洪规划和防灾预案的制定,对溃坝型洪水灾害损失进行了预测性定量评估与淹没空间分布制图研究。以溃坝洪灾单项损失——人口损失为例,利用空间信息技术在空间数据管理、分析和可视化方面的优势,对溃坝型洪灾特征参数进行估算,绘制淹没人口空间分布图,并结合溃坝洪灾生命损失评估模型,实现溃坝型洪灾损失的预测性定量评估分析。分析结果表明:警报时间对生命损失起重要作用,随着警报时间的提前,生命损失明显减小。
2013 Vol. 30 (11): 105-108 [摘要] ( 281 ) [HTML 1KB] [ PDF 1500KB] ( 2010 )
109 李镇惠,骆建宇,马奕仁,李申亭
三峡大坝水平位移回归监测建模分析
利用三峡大坝顺河向水平位移及坝体测温监测资料,建立坝顶水平位移回归模型。模型回归系数显著性高,预测效果好。从回归模型定量分析可知,坝顶顺流向水平位移主要影响因素为库水位,其位移值占总量80%~90% ,次之为坝体温度值,约占总量10%~18%。通过几年水平位移监测,大坝变形状态正常,监测数值在设计范围内,与水力荷载有很好的线性关系,温度影响与建筑物结构相对符合力学物理规律。时效位移值很小,说明坝体及基础相当稳定,没有大的不可逆变位。通过对因子的选取和相关分析,取用坝体代表性部位温度值来作为温度因子是可行和方便的选择,这为后期监测管理和后续砼结构设计提供参考性的范例。
2013 Vol. 30 (11): 109-112 [摘要] ( 304 ) [HTML 1KB] [ PDF 1297KB] ( 2227 )
113 李波,刘明军,马奕仁,曹浩,郭法旺
基于平均曲率模态和最小二乘支持向量机的混凝土拱坝损伤识别方法研究
受众多外界因素的影响,混凝土拱坝结构损伤与模态信息之间表现出明显的非线性特征,这使得传统的模态分析很难精确识别结构的损伤程度。针对上述问题,提出一种基于平均曲率模态和最小二乘支持向量机的混凝土拱坝损伤识别方法。该方法在数值模拟的基础上,首先利用平均曲率模态对混凝土拱坝损伤位置进行识别,然后利用最小二乘支持向量机建立平均曲率模态和损伤程度间的非线性关系,对混凝土拱坝损伤程度进行识别。工程实例分析表明,该方法能有效地识别混凝土拱坝同时发生多处不同程度损伤的位置及损伤程度。
2013 Vol. 30 (11): 113-118 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [ PDF 1151KB] ( 1974 )
119 甘孝清,赵军华,李申亭,李端有
分布式光纤加热技术研究
分布式光纤越来越多地应用于土石坝(堤)渗流监测中,但光纤的加热时间长、效率低,制约了分布式光纤的应用。首先阐述了加热型分布式光纤光缆的技术要求,研究了加热导体长度、截面面积、电阻与加热时间的定量关系,然后综合考虑加热导体的选材、柔韧性、抗拉强度、电阻率、光纤结构、绝缘等,在尽可能降低成本的基础上提出了相应的解决办法,定制出特种加热型分布式光纤光缆,并将其应用于南水北调中线一期工程渗漏监测中。结果表明,经过定制的加热型分布式光纤光缆能够满足光纤加热的要求,具有较好的市场应用前景。
2013 Vol. 30 (11): 119-123 [摘要] ( 303 ) [HTML 1KB] [ PDF 1260KB] ( 2071 )