南水北调与水利科技

2014年第12卷第4期文章目次

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  • 1  近55年以来漳卫河流域干旱演变特征分析
    王刚 严登华 申丽霞 翁白莎 汤欣钢 万金红
    2014, 12(4):1-5.
    [摘要](1844) [HTML](0) [PDF 935.84 K](1984)
    摘要:
    以漳卫河流域11个气象基准站1957-2011年降水日值资料为基础,基于标准化降水指数选取干旱发生频次、干旱影响范围、干旱强度与历时、干旱重心等指标,分析了流域降水突变前后气象干旱演变特征。结果表明:流域降水在1976年发生突变,降水突变前后,年尺度干旱发生频次和影响范围显著增加,分别由20%、23.2%增加到40%、34.1%;在季尺度上,春旱发生频次和影响范围均有较大程度减少,夏旱和秋旱的发生频次和影响范围有所增大,冬旱的发生频次和影响范围分别有小幅度的增大和减少;年尺度和季尺度干旱的平均干旱历时和强度增加显著,而月尺度干旱的干旱历时和强度略有下降;流域干旱重心在降水突变前后未发生明显的变化。
    2  城镇化和闸坝对沙颍河流量的影响研究
    张多纯,张幼宽
    2014, 12(4):6-10.
    [摘要](1226) [HTML](0) [PDF 1.00 M](2090)
    摘要:
    分布式水文模型PRMS(The Precipitation Runoff Modeling System)考虑了降水、气候和土地利用等因素,可模拟产流、产沙等描述流域水和物质循环的重要变量。本文利用沙颍河实测流量资料对建立的PRMS模型进行了校正和验证,据此模拟了该流域城镇化和闸坝工程对沙颍河流量的影响,结果表明:城镇化使地面不透水面积增加,导致流域蒸散量和降雨入渗减少,产流量增加,而闸坝闸坝等水工建筑物改变了流域水资源的时空分配,减弱了自然径流量的波动性,增加了水面蒸发,使流域径流量峰值减小,径流洪峰滞后。城镇化和闸坝对河流径流的影响在枯水年尤为明显。
    3  基于地表温度和植被指数特征空间的 泾河流域土壤水分监测
    董国涛 党素珍 何宏谋 蒋晓辉 张文鸽
    2014, 12(4):11-15.
    [摘要](1797) [HTML](0) [PDF 858.37 K](2167)
    摘要:
    与传统土壤水分监测方法相比,遥感技术有明显的优势,能够方便快捷地获取大范围的地表信息,并能提高区域土壤水分监测的精确度。本文利用MODIS遥感产品和农业气象观测站点土壤水分数据,建立基于温度植被指数的表层土壤水分遥感估算模型,对泾河流域土壤水分进行模拟估算,并分析研究区2000年-2010年3月-10月份表层土壤水分时空分布特征。研究结果证实,基于地表温度和植被指数特征空间的方法能够较好地揭示泾河流域土壤水分的分布和变化特征。
    4  基于地质统计学理论的海拉尔河流域降水时空变异性研究
    刘晓民,万峥,刘海燕
    2014, 12(4):16-20.
    [摘要](1248) [HTML](0) [PDF 1.02 M](1763)
    摘要:
    将地质统计学理论引入到水文水资源系统领域,并结合随机函数理论,利用少数测站的年降水量资料,确定出海拉尔河流域年降水量的实验变差函数。然后,进行不同方向实验变差函数的筛选、归并、拟合及其套合,形成水文变量几何异向性的结构函数,应用多时段各向异性泛克立格空间估计理论,实现了任意空间点、不同大小流域平均年降水量的分析计算。最后,通过与算术平均法、距离反比法、泰森多边形法等方法计算结果的对比分析与论证,证实了该理论与方法的准确性。
    5  近10年黄河宁蒙河段凌情特征分析
    王富强,王 雷
    2014, 12(4):21-24.
    [摘要](1290) [HTML](0) [PDF 757.23 K](1787)
    摘要:
    本文选取黄河宁蒙河段石嘴山、巴彦高勒、三湖河口和头道拐4个站点,分别统计分析了1951年-2000年和2001年-2010年流凌、封河、开河日期特征,并对凌峰和槽蓄增量进行了较系统地分析。结果表明,近10年来由于冬季气温持续偏高和水库调度等因素的影响,黄河宁蒙河段凌情发生变化,表现为封/开河日期推迟、封河历时缩短、开河凌峰流量减小、槽蓄水量增加、冰塞/冰坝发生次数减少等特点。研究成果可为黄河宁蒙河段防凌减灾等实际工作提供参考。
    6  云南南盘江上游旱灾风险定量评估研究
    常文娟 ,郦建强,梁忠民,胡义明
    2014, 12(4):25-29.
    [摘要](1453) [HTML](0) [PDF 1001.46 K](1784)
    摘要:
    以农业干旱灾害风险为研究对象,采用主成分分析法构造干旱综合表征指数来计算干旱频率,利用AquaCrop模型定量评估一定抗旱能力下的因旱作物损失,据此构建干旱频率~抗旱能力~旱灾损失之间的关系,用于定量评估旱灾风险。对南盘江上游西桥水文站以上区域进行实证研究的结果表明,在现状抗旱能力水平下,区内陆良县属于干旱易发区;当遭遇相同程度干旱时,陆良县与沾益县、麒麟区相比,其因旱作物损失率相对较大,这与实际情况相符;在现状抗旱能力水平下,研究区域遭遇百年一遇大旱时,其因旱作物损失率在15~20%之间。
    7  气候变化和人类活动对泾河上游径流的影响
    党素珍,董国涛,蒋晓辉 何宏谋 张文鸽
    2014, 12(4):30-34.
    [摘要](1573) [HTML](0) [PDF 816.22 K](2170)
    摘要:
    本文根据泾河上游流域内1973年-2012年水文气象数据,采用气候弹性系数法研究了气候变化和人类活动对径流量的影响。结果表明:泾河年径流呈显著减少趋势,减少速率为-13.1 mm/10a,且在1985年前后发生了径流突变;气候变化对泾河上游流域径流减少的贡献率为36.8~43.8%,而人类活动的贡献率为56.2~63.2%。可见,气候变化和人类活动均会导致泾河流域上游径流减少,但人类活动是主要驱动力。
    8  时间序列分析方法在郑州市降水量预报中的应用
    吕志涛
    2014, 12(4):35-37.
    [摘要](1305) [HTML](0) [PDF 760.62 K](1912)
    摘要:
    时间序列分析方法在降水量预报中有着广泛的使用价值和应用前景。根据1971年-2013年郑州市的降水量资料,采用二次多项式拟合提取降水量的趋势分量,采用谐波分析法提取降水量的周期成分,利用自回归模型求解随机成分,最后将三者叠加,构建了郑州市降水量的预报模型。模型计算结果与实测数据对比可知,应用预报模型对降水量进行预报精度较高。因此利用建立的预报模型对2014年-2016三年的降水量进行了预测,为该区水资源的管理提供依据。
    9  近57来和丰县气温和降水量的趋势性及突变特征分析
    傅丽昕
    2014, 12(4):38-41.
    [摘要](1528) [HTML](0) [PDF 872.28 K](2320)
    摘要:
    对和丰县1954年-2010年近57 a的年均气温以及降水量的资料,在进行距平分析和M-K非参数统计检验的基础上,运用M-K突变检测法和Pettitt突变检测法分别计算和分析了年均气温和降水量的突变特征。结果显示:1988年-2010年,有20 a的气温距平值大于0,说明气温自1988年起呈现显著增加趋势,M-K趋势性检验结果也证明了这一点;突变检测未发现气温突变年份。年降水量总体呈现上升的趋势,最小值出现在1977年,最大值出现在2007年,总体变化趋势不显著,丰枯降水年交错分布;突变检测确定2007年为降水量突变年份。
    10  南水北调东线江苏段深化治污重点方向及措施研究
    颜志俊,张明月,逄勇,张树麟,王一舒,陈红卫,张鹏,王会容
    2014, 12(4):42-46.
    [摘要](1664) [HTML](0) [PDF 770.27 K](1744)
    摘要:
    江苏段是南水北调东线的源头和调水干线,水污染治理工作极为关键。本文在评估东线江苏段102个治污工程项目的污染物削减和输水水质改善效果的基础上,通过对未来治污重点行业和重点区域主要污染物结构特征的分析,得出今后东线江苏段沿线深化治污的重点行业为养殖业、农村生活、城镇生活、农田种植和工业企业等,治污重点区域为徐州、淮安和扬州等,并提出了对应的深化治污措施,为保障东线江苏段在正式通水前全面实现水质持续稳定达标和输水安全提供依据。
    11  鄱阳湖和长江泥沙的分级及其表面特性研究
    肖 洋a,b,c,韩柯尧b,成浩科b,李青霞b
    2014, 12(4):47-50.
    [摘要](1187) [HTML](0) [PDF 915.43 K](1867)
    摘要:
    泥沙的表面特性是了解泥沙环境效应的基础。为探究不同来源泥沙表面特性的变化规律和泥沙分级,采集了鄱阳湖入江水道和长江南京段的泥沙,依据粒径分组对泥沙颗粒的级配和表面特性(比表面积、孔体积及孔径)进行了实验分析,结果表明,鄱阳湖入江水道和长江南京段泥沙颗粒均以粘粒、粉粒和细砂粒为主,比表面积范围为3.2~25.12m2/g,属于中孔材料;泥沙颗粒的比表面积随中值粒径的增大而减小,两者呈良好的幂指数关系,即在粘粒和细粉粒范围内,比表面积随中值粒径的减少而迅速减小;与分级沙样相比,混合沙样中值粒径与比表面积的关系与分级沙样趋势相近,量值略大于分级沙样;泥沙颗粒的相对比表面积和轴比较大,当粒径大于15μm时,相对比表面积和轴比随泥沙粒径增大而缓慢增加,而当粒径小于15μm时,随泥沙粒径增大相对比表面积和轴比急剧上升。
    12  调水后受水区水环境的演化及重金属污染评价
    孙亚乔,窦琳,段磊,乔晓霞,申圆圆
    2014, 12(4):51-56.
    [摘要](1105) [HTML](0) [PDF 909.72 K](1677)
    摘要:
    本文通过渭河原水和客水的混合稀释实验模拟调水后受水区水环境的演化,价调水后水环境的重金属污染特征、含变化规律及潜在的生态风险。研究结果表明:在pH、矿化度等其他因素和重金属间相互作用下,渭南和咸阳段混合水体中重金属Co、Cr、Mn、Mo、Pb和V的含量基本上随客水混入量的增大而下降,水质呈良性发展;客水汇入后,受混合稀释作用的影响,混合水的重金属内梅罗综合污染指数P综合平均降低幅度达到60%左右,重金属污染程度明显降低;调水后受水区水环境中单个重金属潜在生态风险系数和潜在生态危害指数RI明显降低,重金属Cr、Mn、Pb的潜在生态风险系数平均下降幅度分别达到50%、70%、56%左右,潜在生态危害指数RI的平均下降幅度为57%作用,说明调水的混合稀释作用可以明显降低重金属的潜在生态风险。
    13  东平湖湿地水质动态及其净化功能分析
    刘加珍,陈永金,陈诗越,朱海勇,王成祥,徐梦辰
    2014, 12(4):57-61.
    [摘要](1329) [HTML](0) [PDF 1021.64 K](1872)
    摘要:
    以2009-2011年的实地监测资料和前人的研究资料为基础,分析了东平湖湿地水型、湖水营养盐的时空变化特征以及湿地植物、土壤、水文的净化功能,并探讨了水质变化原因和净化机理。结果表明:人为干扰作用下,东平湖水型已由上世纪80年代的碳酸盐型转变为硫酸盐型;由于入湖河流污染,湖泊入湖口比出湖口总氮、总磷含量明显要高;经过治理,21世纪比上世纪90年代总氮、总磷的含量分别降低了16%与48%;菹草对总氮、总磷的去除率分别达85%与54%;丰水期与枯水期的总氮、总磷含量均比平水期少,因此东平湖湿地净化功能与土壤、植物、水文状况以及人为干扰有着密切的关系
    14  基于鱼类生物量法的河道生态需水过程研究及应用
    欧阳丽,诸葛亦斯,温世亿,杜强
    2014, 12(4):62-67.
    [摘要](1374) [HTML](0) [PDF 962.13 K](1673)
    摘要:
    河流水资源开发利用与河流生态保护之间矛盾日益突出,开展生态需水研究已迫在眉睫。本文提出了一种基于鱼类生物量的河道内生态需水过程确定方法。通过对鱼类栖息地的适宜性分析,建立了单一目标鱼种特定生命史生物量与河道流量间的关系,用于计算维持处于特定生命史的目标鱼种一定生物量时的需水量, 同时构建了多目标鱼种和鱼种生命史间的权重关系。针对所有目标鱼种各个生命史所需河道流量,通过匹配相应的鱼种间、鱼种内权重系数,要把研究区域河道内鱼类生态需水过程。以雅砻江锦屏河湾减水河段为例,计算了维持河段鱼类生物量稳定的生态需水量,并获得对应不同鱼类生物量保护目标的系列生态需水过程线。
    15  漯河市澧河改道工程对沙河和澧河河势影响分析
    丁永杰,刘恺,和宛琳
    2014, 12(4):68-71.
    [摘要](2153) [HTML](0) [PDF 818.06 K](1880)
    摘要:
    为保证漯河市西城区防洪安全,减小澧河城区段防洪压力,规划在沙河和澧河弯道相距最近的大楼魏村附近新开挖一条导洪河道,将澧河洪水提前分流入沙河。本文选取9种洪水流量组合,分别建立数学模型和物理模型,对改道前后的沙河、澧河的水力特性进行研究,确定工程对两河河势的影响程度和范围,为工程设计提供依据。模拟结果表明:各组合流量情况下,研究范围内沙河水位、流速等均无明显变化;澧河改道段上游河道流速略有增大、水位因流量组合工况不同而产生壅高和降低。可见,改道工程的实施主要对改道段出口沙河弯道段有一定影响,该段河道需承受上游沙、澧河双向水流,流态紊乱,两侧岸坡均迎流顶冲,应做好岸坡防护工程。
    16  南水北调中线工程水源地可持续发展评价
    吴战勇
    2014, 12(4):72-76.
    [摘要](1350) [HTML](0) [PDF 757.96 K](1651)
    摘要:
    在全面掌握南水北调中线工程水源地的生态环境现状与问题的基础上,采用生态足迹模型,对研究区可持续发展现状进行了实证分析。结果表明,研究期间水源地的生态足迹总量呈现波动上升趋势、人均生态承载力不断增加,生态赤字呈现先增加后下降的特点,但仍未出现生态盈余,表明水源地在研究期内处于不可持续发展状态。研究成果可为南水北调中线工程相关管理部门的生态建设工作提供参考。
    17  唐山市平原区浅层地下水环境特征研究
    郭春艳 马震 张兆吉 费宇红
    2014, 12(4):77-80.
    [摘要](1414) [HTML](0) [PDF 835.98 K](1787)
    摘要:
    为了掌握唐山市平原区地下水环境质量特征,对研究区浅层地下水进行了采样分析。研究表明,唐山市平原区地下水水化学类型具有明显的分带性,自北向南,溶解性总固体和总硬度逐渐升高;浅层地下水的总硬度、锰、硝酸盐-氮、溶解性总固体、氟化物、亚硝酸盐和氨氮的质量浓度较高,已超过《生活饮用水卫生标准》;有毒有害重金属中砷和六价铬的问题值得注意。进一步分析发现,唐山市地下水环境质量恶化的主要原因是河流污染、企业排污和农业生产等人类活动影响。
    18  河湖水系连通实践经验与发展趋势
    李原园 黄火键 李宗礼 王中根 陈敏
    2014, 12(4):81-85.
    [摘要](1332) [HTML](0) [PDF 710.54 K](2462)
    摘要:
    河湖水系连通是调整水土资源匹配关系、提升河湖服务功能、提高水资源调配能力、改善生态环境状况、降低洪涝灾害风险的重要手段与措施。目前河湖水系连通相关研究十分薄弱,许多实践经验也亟待总结。本文根据河湖水系连通的历史演变过程,从军事和航运、灌溉和供水、江河湖泊治理、水资源配置及水生态环境修复等五个方面,对国内外河湖水系连通工程进行了分析,总结经验。揭示河湖水系连通的发展趋势,为推进河湖水系连通研究提供参考。
    19  郑州市最严格水资源管理绩效评估体系及应用
    郭 唯,左其亭,靳润芳,马军霞
    2014, 12(4):86-91.
    [摘要](1347) [HTML](0) [PDF 789.32 K](1787)
    摘要:
    为了解决中国水问题,促进经济社会可持续发展,实施最严格水资源管理制度势在必行,在此背景下,构建最严格水资源管理绩效评估体系显得尤为重要。本文以《最严格水资源考核实施方案》为准则,结合郑州市的具体情况,提出市级地区水资源评估的总体设想,构建了适用于郑州市的最严格水资源管理绩效评估体系,并据此对郑州市的新密市进行了绩效评估,以期为区域最严格水资源管理绩效评估提供参考。
    20  区域用水总量控制模糊综合评价研究
    吴书悦 ,杨雨曦,彭宜蔷,俞小彤,宋紫淳
    2014, 12(4):92-97.
    [摘要](1470) [HTML](0) [PDF 720.94 K](1972)
    摘要:
    用水总量控制作为最严格水资源管理制度“三条红线”之一,对其实施效果进行合理的评价至关重要。本文在科学界定区域用水总量控制内涵的基础上,从水资源、社会、经济和环境四个方面出发,构建了包括人均水资源量、水资源开发利用率、区域缺水率等13个基础指标的区域用水总量控制评价指标体系,并对各评价指标的考核标准进行了划分,建立了基于层次分析法的模糊综合评价模型,用于评价区域用水总量控制实施效果。选择南京市高淳区进行了模型应用实例研究,评价结果符合客观实际。
    21  改性橡胶水泥砂浆强度的试验研究
    季卫娟 ,袁群 ,李会霞,曹宏亮 ,冯凌云
    2014, 12(4):98-101.
    [摘要](1303) [HTML](0) [PDF 887.41 K](1755)
    摘要:
    分别采用水洗、NaOH溶液、KH570溶液和自制Na2SiO3溶液等方式对橡胶颗粒进行改性,并通过试验分别研究了不同改性方式对橡胶砂浆强度的影响作用。结果显示,10%NaOH溶液的改性效果最优,抗压强度和劈拉强度较基准橡胶砂浆分别提高了16.89%和46.56%。1000倍的电镜观测表明,经NaOH溶液改性后橡胶颗粒表面的洁净度增加,空隙增多,与水泥石的咬合度增强,从微观上阐明了改性橡胶砂浆强度提高的机理。
    22  考虑颗粒形状的粗粒土渗透特性试验研究
    邱珍锋 卢孝志 伍应华
    2014, 12(4):102-106.
    [摘要](998) [HTML](0) [PDF 804.39 K](2357)
    摘要:
    粗粒土的渗透特性与物质成分、颗粒级配、颗粒形状、密实度等因素相关。通过室内垂直渗透试验,探讨了土体颗粒形状、颗粒级配和试样密实度对粗粒土渗透系数的影响。九组正交试验结果的极差及方差分析表明,级配对渗透性的影响最大;两组颗粒形状对比分析试验结果表明,试样渗透系数随着颗粒球形度增大而增大。通过对试验结果反映的渗透特性进行分析,总结了以渗透系数作为变量的临界水力梯度估算公式。
    23  遥观南枢纽泵站工程水泵机组选型研究
    周 伟 丁军
    2014, 12(4):107-110.
    [摘要](1045) [HTML](0) [PDF 891.44 K](1849)
    摘要:
    遥观南枢纽泵站工程是新沟河延伸拓浚工程的干河枢纽工程之一,其主要任务是抽排武进港地区的水入京杭大运河,兼顾排涝。该泵站设计净扬程仅为0.7 m,属超低扬程泵站。根据已建泵站工程模型泵装置试验成果,从水力性能、工程投资、施工和运行管理等方面进行综合比较,选用了已在溧阳新村枢纽成功应用的贯流泵水力模型。考虑到该泵站的最大扬程接近设计扬程的3倍,还对电机定速和调速方案进行了投资及运行成本比较,发现调速方案机泵投资较大,但运行成本的降低并不显著,因此最终采用定速方案。
    24  粗粒料工程力学性质的细观模拟
    齐阳,唐新军,李晓庆
    2014, 12(4):111-115.
    [摘要](1114) [HTML](0) [PDF 884.80 K](1710)
    摘要:
    以三维离散元颗粒流理论为基础,PFC3D_EV为工具,改进内置程序代码,对比粗粒料室内三轴固结排水试验结果,生成颗粒接触点数均匀、各向同性应力相同的三轴试验数值模型。引入clump颗粒提高了数值试样内部颗粒形状的复杂度,对比了不同围压下数值试验应力—应变曲线、变形曲线与室内试验的差异,并探讨了剪切带发展规律及颗粒形状对粗粒料强度、变形特性的影响。结果表明:颗粒形状是影响粗粒料工程力学特性的主要因素,提高试样内部颗粒形状的复杂性可获得与物理试验拟合较好的应力—应变曲线;数值模型暂无法实现颗粒破碎状态,造成大应变时剪胀偏大;位移场发展变化过程显示应变软化加速了剪切带的形成;高围压下剪切带明显,且围压越高厚度越薄。
    25  基于ANSYS的隧洞衬砌有限元分析配筋法 研究
    邵潮鑫,沈振中
    2014, 12(4):116-119.
    [摘要](1226) [HTML](0) [PDF 896.36 K](1928)
    摘要:
    水工隧洞衬砌承受水压力、围岩压力、弹性抗力等作用,常需要配筋。应用有限元法,提出了基于ANSYS二次开发的水工隧洞衬砌有限元分析配筋法。通过建立衬砌和围岩的整体有限元模型,计算分析了衬砌的应力分布,利用ANSYS软件的后处理功能,得到控制断面的应力分布和断面的内力值,据此进行配筋计算。经分析比较,该方法得到的配筋量与规范中给出的公式法所得配筋量接近。最后,在伊泰兹水电站引水隧洞的衬砌配筋设计中对该方法进行了实际应用,证明其合理可行。
    26  基于Powers体积模型的水泥基材料弹性模量预测
    吴浪 叶心金 熊娜 俞希楠
    2014, 12(4):120-122.
    [摘要](1266) [HTML](0) [PDF 771.42 K](2005)
    摘要:
    根据Powers提出的体积模型,应用复合材料细观力学理论,建立了水泥基材料的多相细观力学模型。将硬化水泥浆体中的水化产物、未水化水泥颗粒和水(孔洞)分别视为夹杂、基体及等效介质,模拟了不同水灰比情况下水泥浆体弹性力学性质随水化程度的演化规律。模型需要的参数均为水泥浆体各组分的力学参数,应用较为方便。模型应用实例表明,随着水泥水化过程的进行,水泥浆体的弹性模量逐渐增大,而泊松比逐渐减小;在水化程度相同的情况下,弹性模量随水灰比的增大而减小。通过对模拟与试验结果的对比分析,证明了该模型能够有效地预测水泥浆体的弹性力学性质。
    27  井头泵站竖井式贯流泵装置流态及性能分析
    王丽 邹新胜 徐磊 王海 李亚楠
    2014, 12(4):123-127.
    [摘要](1200) [HTML](0) [PDF 948.11 K](1963)
    摘要:
    宿迁市井头泵站设计扬程和平均扬程均为1.7 m,为适应其扬程低的特点,采用了竖井式贯流泵装置。运用三维湍流数值计算方法对该泵装置进、出水流道进行了优化水力设计,并通过模型试验对泵装置水力性能进行了检验。模拟计算结果表明,进、出水流道内的流态平顺均匀,叶轮室进口的流速分布均匀度和水流入泵平均角度分别达到98.7%和88.7°,水头损失小;设计工况时的泵装置效率和临界空化余量分别为80.3%和3.11 m,与模型试验结果(设计工况时的泵装置效率和临界空化余量分别为81.1%和3.3 m)接近。因此,井头泵站竖井式贯流泵装置的选型设计合理并达到最优,为泵站的安全、稳定和高效运行奠定了基础。
    28  填海软基处理工程现场监测成果与加固效果分析
    李 佳
    2014, 12(4):128-133.
    [摘要](948) [HTML](0) [PDF 1.09 M](1780)
    摘要:
    针对某填海软基处理工程软基处理方法与现场监测项目,对堆载预压法加固处理淤泥软基的表层沉降、分层沉降、孔隙水压力等监测成果及加固效果进行了分析,结果发现,堆载施工期沉降约占总沉降的65%,加荷间歇期沉降随时间近似呈线性增加;满载预压期沉降约占总沉降的35%,沉降随时间近似呈抛物线增加。从分层来看,表层6m淤泥层沉降占总沉降比例平均值为53.9%,是沉降发生的主要部分,而淤泥层下卧层沉降占总沉降量比例平均值为22.8%,预估地基沉降应考虑下卧层沉降。淤泥表层与底层超静孔压比中间层消散快,满载6个月时不同深度淤泥超静孔压消散约80%,满载8个月时超静孔压消散约85%~90%。场区淤泥加固后,物理力学性质及强度均得到明显改善,加固效果十分明显。
    29  掺碱激发剂粉煤灰-水泥混凝土力学性能试验研究
    刘飞鹏,龚爱民,王良泽南,杨艳玲
    2014, 12(4):134-137.
    [摘要](1297) [HTML](0) [PDF 771.91 K](2303)
    摘要:
    通过C30混凝土实验室配合比,配制掺30%粉煤灰的粉煤灰—水泥混凝土,分别在三个实验组中分别掺入最佳掺量的NaOH、水玻璃和CaO,振捣成型,测定碱对流动度和凝结时间的影响,用扫描电镜探求胶砂的微观结构,随后养护至龄期。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》测定混凝土抗压强度和劈拉强度,通过强度比较,算出强度提高率;可以得出掺碱对早期和后期强度发展的影响。结果表明,掺碱能促凝且胶砂流动度减小;掺碱粉煤灰早期强度发展快,后期发展较缓慢,90 d强度基本能够满足设计要求;扫描电镜中,由于水泥水化加快,粉煤灰活性得以激发,早期强度得到改善;经济技术效益显著。
    30  降雨渗流及超载影响下膨胀土渠坡失稳模式研究
    马文英 , 程艳艳 ,史长莹,刘建中,郭秀彦 ,杨芳芳
    2014, 12(4):138-142.
    [摘要](979) [HTML](0) [PDF 797.92 K](1690)
    摘要:
    采用极限平衡理论,对南水北调中线工程膨胀土-换填土渠坡,在降雨渗流及堤顶超载影响下的失稳模式进行计算研究及超载试验研究,得到了渠坡的最危险失稳模式及其失稳破坏状态。结果表明:1)最危险渠坡滑裂面是位于膨胀土渠坡浅表范围内含有块间破裂面的复合曲面或单一曲面。2)堤顶超载对渠坡稳定有显著不利影响,极限堤顶超载值约为0.44倍渠坡高度的土柱荷重或1.4倍汽-20加重车均布荷重。该结果可为工程合理设计及安全施工、运行提供有益的参考。
    31  改性EPS颗粒在疏浚淤泥混合轻量土中的应用
    浩婷,周颜,田宇,吴燕
    2014, 12(4):143-146.
    [摘要](1107) [HTML](0) [PDF 801.14 K](1710)
    摘要:
    利用经过自制改性剂处理的EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)颗粒制作了复合固化剂,将其与渤海湾疏浚海泥按不同配混合,制备了疏浚淤泥混合轻量土。通过接触角测量及扫描电镜试验分析了改性剂对EPS表面性能的影响,并研究不同量改性剂改性EPS颗粒对对轻量土密度、压缩强度及压缩屈服应变的影响。结果表明:改性剂可有效增加EPS颗粒与淤泥土壤颗粒界面的亲和性,提高和易性与施工性能,提升轻量土结构稳定性;当改性剂掺入量为EPS颗粒质量的0.33 %时,所得改性EPS颗粒能够有效增加轻量土压缩强度,小幅度降低轻量土密度,但是对压缩屈服应变影响效果不明显。
    32  新疆奎克地区硫酸盐渍土溶陷特性研究
    康琦 董晓明 任国杰
    2014, 12(4):147-150.
    [摘要](1004) [HTML](0) [PDF 829.57 K](1733)
    摘要:
    采用低速台式自动平衡离心机,对新疆奎屯-克拉玛依高速公路路基填料的天然盐渍土进行室内离心模拟试验,探讨了含盐量、温度及离心力对该地区硫酸盐渍土溶陷变形的影响。研究结果表明:硫酸盐渍土的溶陷系数均随着离心加速度的增加而增加,与含盐量无关;当离心力小于300 kPa时,溶陷系数最敏感;当SO42-含量为2%时,对盐渍土的溶陷变形影响最大。通过非线性回归正交分析方法对5种工况试验数据进行分析,得出不同含盐量、不同温度的f~δ拟合公式,发现当离心力为300 kPa时,温度的变化对该地区的天然盐渍土的溶陷系数影响不大。研究成果可为类似盐渍土地区进行公路工程的设计与施工提供参考。
    33  节理产状极点分形维计算方法的程序实现
    宋丽娟,许 模,卢书强
    2014, 12(4):151-155.
    [摘要](1007) [HTML](0) [PDF 1007.68 K](1680)
    摘要:
    由于节理空间发育的随机性和不均匀性,节理平均产状很难详细反映节理产状的分布特征,因此,利用赤平投影判断不稳定块体的组成边界时,通过分形维D定量地描述产状分布特征成为重要的研究手段。本文针对节理产状极点分布分形维D计算方法中的赤道圆网格剖分法,进行了程序设计。设计过程中利用节理产状极点的极坐标与产状倾向、倾角间的转化关系,合理地将节理产状极点图数值化,使用Visual Basic for Applications(VBA)进行编程,并在Excel中直接进行数据处理,简化编程,使该程序简单易用,有利于节理产状极点分形维D计算方法的推广和应用。最后,以大岗山水电站坝区左岸6组优势裂隙资料为例,计算建基岩体开挖前后各组节理产状极点分布的分形维D,与已有文献所提节理产状极点分形维D的相关结论进行对比,验证了程序的正确性与可用性。
    34  基于微水试验的北京大兴隐伏岩溶裂隙渗透系数求取方法研究
    李星宇,南天,王新娟,李鹏,谢振华,邵景力
    2014, 12(4):156-160.
    [摘要](1293) [HTML](0) [PDF 944.62 K](1621)
    摘要:
    微水试验是进行岩土体渗透性测试的重要技术手段与方法。选取北京大兴隐伏奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层作为目标层,依据现场条件选择生产井,利用水位自动监测装置记录停泵水位恢复法,HSZK振荡试验法与注水试验法进行微水试验应用研究,发现获得的目标层渗透系数小于传统抽水试验结果。分析认为造成这种差异的原因在于不同试验方法的影响半径不同,而微水试验结果更能体现试验点岩土体的渗透性。此外,在裂隙与岩溶介质中运用微水试验要尽量减小、避免皮肤效应的影响,选择试验方法时要保证水位瞬时变化的实现,对于主裂隙,可以借助栓塞进行分段试验。
    35  考虑材料渗透性各向异性的土石坝渗流分析
    陈勇 汤用泉
    2014, 12(4):161-164.
    [摘要](1033) [HTML](0) [PDF 1.03 M](1867)
    摘要:
    土石坝渗流分析是大坝渗流安全评价和渗控方案设计的重要依据。根据海南省三亚市西部的宁远河中下游河段的大隆水利枢纽工程土石坝振冲填筑施工特点,利用饱和-非饱和三维渗流理论,分析了土石坝体在不同工况下的渗流场。将结果与材料各向异性时的渗流场进行对比分析后发现:对于无基坑振冲碾压土石坝来说,分层碾压造成的坝体材料渗透性各向异性特征,对渗透系数较小的防渗区土料影响较大,出现坝体上游防渗土料的渗流速度增大而坝体中部防渗土料的渗透速度降低的现象;且材料各向异性使整个断面的渗流量有较为明显的降低;坝内孔隙水压力分布主要与上游水位高度密切相关,且大坝上下游水位差越大,坝内流速和流量就越大。
    36  贵州望谟里拉沟泥石流灾害特征
    王治兵,余斌,马敏,朱云波,王涛
    2014, 12(4):165-168.
    [摘要](997) [HTML](0) [PDF 811.25 K](1670)
    摘要:
    里拉沟在2011年6月6日发生大规模泥石流,给当地村民的生命财产造成很大损失。通过对泥石流物源与地形条件的现场调查,以及里拉沟降雨值的插值计算,分析了该地泥石流的形成机理,认为:1号支沟两岸坡度较陡,沟道纵比降大,沟道内堆积的固体物源在较小的降雨条件下就会被冲走,不利于残坡积物的堆积,所以不具备滑坡产生的条件;2号、3号支沟两侧坡度总体较为平缓,残坡积层较厚,易发生浅层滑坡型泥石流,特别是两岸坡度在20°~40°时最易于发生浅层滑坡,最终分析得出在相同地质地貌与降雨条件下,里拉沟各支沟道发生浅层滑坡的判定方法。
    37  岩溶区渗漏通道的示踪试验研究
    陈亚峰,张强,赵瑞,廖小超
    2014, 12(4):169-172.
    [摘要](1417) [HTML](0) [PDF 744.59 K](1787)
    摘要:
    岩溶管道的发育是水利水电工程的重大安全隐患,所以查清渗漏管道的存在与否是岩溶区水利水电工程的一项重要的基础性工作。示踪方法在检测渗漏通道存在性方面占有着特殊的地位, 因为这种方法能够证实各试验点连通关系并且直接了解地下水运动的过程。本文就是通过示踪试验对西部地区某一水电站左坝肩的进行调查研究,最终确定各试验点之间存在渗漏通道。
    38  基于可行空间搜索遗传算法的梯级水库群调度规则研究
    王旭,郭旭宁,雷晓辉,蒋云钟
    2014, 12(4):173-176.
    [摘要](1083) [HTML](0) [PDF 888.63 K](1596)
    摘要:
    以梯级水库群系统多年平均发电量和旬出力保证率最大为目标函数,以梯级水库群内各水库拐点式调度图为决策变量,建立梯级水库群联合发电调度模型,并采用可行空间搜索遗传算法进行求解。为了避免模型求解过程中对不可行解的过多处理,有针对性地对可行解进行优化。最后,以汉江流域梯级水库群为例,对模型和算法的有效性进行了验证。
    39  模糊综合评价模型在水资源费测算中的应用研究
    顾金霞 袁汝华
    2014, 12(4):177-180.
    [摘要](920) [HTML](0) [PDF 720.57 K](1688)
    摘要:
    水是工业生产过程中不可缺少的资源,水资源费的波动对工业生产有着较大影响。目前全国31个省、市、自治区已先后开始征收水资源费,但征收标准存在较大差异且多数标准并未随经济社会发展而调整。本文根据影响水资源费的社会经济和自然环境多种要素,构建了水资源费模糊综合评价模型,并将该模型应用到江苏某市一般工业地表水的水资源费测算中。测算结果表明,不同地区水资源费与当地自然及社会经济情况相关。因此,地方政府在制定水资源费的标准时需要充分考虑当地的实际状况。
    40  基于用户需求的农村安全饮水工程契合度评价模型构建分析
    何寿奎,胡明洋
    2014, 12(4):181-184.
    [摘要](1092) [HTML](0) [PDF 716.75 K](1774)
    摘要:
    以四川省绵阳市游仙区农村安全饮水工程为例,借助因子分析法与层次分析法构建了基于用户需求的农村安全饮水工程契合度评价模型。其中,二级指标对于一级指标的权重系数由因子分析提取公因子的贡献率确定,三级指标对于二级指标的权重系数由层次分析的主观权重和因子分析的客观权重最终确定。研究表明,水费定价收费标准的合理性、饮水资源获取的便捷性、工程建管质量的可靠性成为众多影响契合度因素中的主要因素。模型计算结果与实际调查结果大致吻合,这说明,考虑用户需求条件下的契合度评价模型对于指导农村安全饮水工程评价工作具有一定的适用性。
    41  熵权模糊综合评判法在不平衡报价分析中的应用
    汪伦焰,安晓伟,李慧敏,郭 磊
    2014, 12(4):185-188.
    [摘要](995) [HTML](0) [PDF 717.62 K](1679)
    摘要:
    不平衡报价是一种公认的不正当投标报价手段,随着我国工程建设市场的竞争日益激烈,为实现中标盈利,不平衡报价现象时常发生,甚至已成为企业投标报价的重要手段。不平衡报价对业主影响很大,招投标过程,采用不平衡报价的投标者一旦中标,必然会使业主遭受额外的损失。本文从投标单价出发,选取合适的评价基点,给出基于熵权和模糊综合评判的不平衡报价识别方法,并据此分析评价投标报价的不平衡性,通过案例分析表明,该方法能够较为客观准确地分析出各投标人投标报价的不平衡性,可以为业主评标决策提供依据。
    42  小城镇安全供水实时监控模型建立及其应用
    马旭丽
    2014, 12(4):189-193.
    [摘要](942) [HTML](0) [PDF 730.36 K](1651)
    摘要:
    针对由多水源、多供水系统、多供水企业、多管理部门等造成的小城镇安全供水保障率低的现实问题,基于危害分析与关键控制点(HACCP)理念,建立了供水关键节点实时控制数学模型。该数学模型将供水系统关键部位的水量、水压、水质等实时数据作为输入数据,与供水系统设计值和国家标准确定的正常范围值进行比较和赋值。当模型中供水系统赋值求和为“0”时,表示关键部位正常,当赋值大于或等于“1”时,则相应关键部位报警。模型实例应用结果表明,该模型可以降低小城镇供水系统在供水生产、加工、输送过程中的风险,对提高小城镇安全供水保障率具有重要意义。
    43  动态差分进化算法在梯级水库优化问题中的应用
    涂莹,舒丹丹,张银行
    2014, 12(4):194-197.
    [摘要](1171) [HTML](0) [PDF 749.55 K](1833)
    摘要:
    采用标准差分进化算法在求解梯级水库优化问题时,随着解链长度的增加,算法求解性能下降,进化后期种群多样性降低,算法极易陷入局部最优解。为此,定义了个体差异参数来动态控制差分进化算法的缩放因子,即定义算法可进化度参数来动态控制算法的选择机制。通过对比标准差分进化算法、逐步优化算法和动态差分进化算法求解2个标准测试函数和某梯级水库优化调度的模拟仿真结果,发现后者较前者的全局搜索能力有了显著提高。
    44  后填芯法降低悬索桥锚碇散索鞍位移研究
    王 建,张怀远,柴丽莎
    2014, 12(4):198-201.
    [摘要](1153) [HTML](0) [PDF 811.66 K](1650)
    摘要:
    为避免软基上悬索桥锚碇的散索鞍在大缆拉力下发生过大位移而危及桥梁结构,提出了锚碇沉井隔仓的后填芯法,利用填芯体重量产生的反向力矩抵消大缆拉力产生的力矩,实现散索鞍位移补偿和控制。在分析散索鞍位移对主塔鞍座水平位移影响的基础上,基于最优化原理给出了填芯量的确定方法,分析了后填芯过程中锚碇基础稳定安全系数的变化,指出后填芯法施工不会降低锚碇稳定性。最后,探讨了后填芯法的施工工艺,并结合某大桥锚碇进行了实例计算。
    45  外有堆载的箱涵深基坑桩锚支护合理形式研究
    赵春荣,崔炜
    2014, 12(4):202-204.
    [摘要](1064) [HTML](0) [PDF 872.26 K](1657)
    摘要:
    采用有限元法模拟分析了在较大坑外堆载条件下,桩锚支护箱涵深基坑的受力规律,并通过对比四种桩锚方案的支护结构受力状况和过程,探讨了不同应力特点对支护结构的影响。结果表明,堆载对基坑上层土体产生了很大的侧向压力,因此把首层锚索尽可能地设置在护坡桩顶,并予以加强,可以有效地控制桩的位移和内力,而增设双排桩对改善支护结构内力的效果不显著,不建议采用。另外,锚桩受到地层的约束较弱,在水平拉力下几乎呈平动,未能有效起到锚的作用,因此也不建议采用。
    46  石津灌区冬小麦种植肥料合理施用量试验研究
    武兰春,李素丽,赵莉花,李 森
    2014, 12(4):205-208.
    [摘要](997) [HTML](0) [PDF 700.69 K](1769)
    摘要:
    合理施肥是实现高产、稳产、低成本且环保的一个重要措施。选择在河北省石津灌区节水改造示范区,分别对氮、磷、钾三种肥料不同用量进行分析对比试验,探讨了肥料施用量与冬小麦产量的关系,结果发现:在其他条件相对稳定情况下,要保证冬小麦产量在6 750 kg/hm2以上,那么氮肥(折纯量)的合理施用量为210 kg/hm2,磷肥(P2O5)为45~75 kg/hm2,钾肥(K2O)为22.5~45kg/hm2。
    47  崖羊山水库一维泥沙数学模型参数率定与验证
    李 振 顾圣平 高 力 肖 聪 崔 巍
    2014, 12(4):209-212.
    [摘要](1080) [HTML](0) [PDF 793.46 K](1597)
    摘要:
    水库泥沙淤积影响水库兴利效益的发挥,威胁水库的使用寿命。本文根据水动力泥沙模型基本方程,在一定的假定条件下,对一维非均匀流不饱和输沙模型进行简化,并分析了利用水库实测资料对模型参数进行率定与验证的方法。最后,利用崖羊山水库资料作为实例,通过与实测资料对比验证所率定参数的合理性,为今后进行崖羊山水库泥沙淤积计算提供依据。
    48  朱庄水库水面蒸发量损失量及变化特征分析
    赵佳怡
    2014, 12(4):213-216.
    [摘要](1174) [HTML](0) [PDF 717.23 K](1794)
    摘要:
    根据河北省衡水试验站20m2 蒸发池与E601型蒸发器同步观测结果,计算出的两种仪器的折算系数,结合朱庄水库E601型蒸发器和水库观测资料,计算出水库水面蒸发量。采用朱庄水库2000年-2010年蒸发量和水库要素资料,计算出朱庄水库多年平均蒸发量为794.38万m3,单位面积蒸发量85.60万m3/km2。朱庄水库年内最大月平均蒸发量出现在5月份,为106.30万m3;最小月平均蒸发量出现在1月份,为12.96万m3。年内变化极值比为8.20,极值差为93.34万m3。

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