- 陆泌锋;李安润;郝浩;李万才;
根据野外现场调查,某水电站上、中坝址区左右岸的倾倒变形现象存在巨大的差异,即右岸岸坡的倾倒变形无论是规模还是变形深度都比左岸大。针对两岸坡体倾倒变形差异化发育的问题,利用地质资料建立2个离散元模型,以分析倾倒变形的产生原因,并探究右岸发育的韧性剪切带和蚀变岩体对倾倒变形的影响。结果表明,相较于左岸,右岸坡体中有利的原生结构面是岸坡产生大规模浅层块状倾倒变形的控制性因素;不同高程的韧性剪切带和蚀变带构成软弱基座,使岸坡产生压缩—倾倒—拉裂变形,进一步增大了左右岸坡倾倒变形之间的差异。
2019年07期 v.40;No.255 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K] - 王红娟;邓辉;唐梓豪;李万才;
软岩蠕变特性对软岩工程稳定性有着重要影响。为准确描述复杂条件下软岩蠕变特性,在元件本构方程的基础上,引入了非定常参数,构建了变参数非线性黏弹性蠕变模型。该模型采用胡克元件模拟蠕变瞬时阶段,分数阶开尔文体被用来描述等速阶段,非线性黏塑性元件被用来描述加速阶段;同时在分数阶开尔文体中考虑弹性参数随蠕变历时的变化,使模型能最大限度模拟实际情况。后以红砂岩、盐岩和泥岩的蠕变试验数据为例,应用1stOpt软件拟合新模型参数,结果表明:不同围压下3种不同类型岩石的蠕变试验曲线与拟合曲线均能较好吻合,且相关性R2的值均大于0.96,证明该研究提出的新模型适用性较强,可作为软岩蠕变研究的参考。
2019年07期 v.40;No.255 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K] - 张旭兆;林蓉璇;徐辉荣;王鑫;
随着城市化的不断发展,城市暴雨内涝灾害趋于严重。为了减少由此带来的经济损失和人员伤亡,对城市内涝灾害开展研究具有重大的实际意义。以广州市越秀区东濠涌排涝片区为研究对象,基于MIKE URBAN构建了能够模拟外江潮汐、内河涨退水、地面积水和管网排水过程的城市暴雨内涝模型,采用2011、2014年2场暴雨对模型模拟效果进行了检验,并以2011年"10·14"暴雨为应用实例,模拟了暴雨与珠江潮水遭遇、河道水位改变、湖泊汛期正常蓄水位改变等不同情况下的内涝积水情况,初步分析了区域内涝成因。研究结果表明该模型能够较好地模拟区域城市内涝积水情况,可有效分析城市暴雨内涝成因,可为城市内涝治理和内涝风险评估提供一定的参考。
2019年07期 v.40;No.255 12-17+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1847K] - 程扬;王伟;王晓青;
水文时间序列具有确定成分和随机成分,运用有效的数学方法提取序列样本中的各个成分,通过数学建模的思想,模拟和预测时间序列是近年来水文预报的重要发展方向。与以往过程驱动模型不同,近年来水文预报的模型主要是数据驱动模型,这类模型分为传统方法和新方法两大类。前者主要有成因分析和水文统计方法等,后者包括近年来新兴的模糊分析、人工神经网络、灰色系统分析、支持向量机等。对目前运用于时间序列预测的几个代表方法的模型特点、适用范围和不足进行了简要评述,展望了水文时间序列预测模型未来发展,期望能为水文预报工作提供帮助。
2019年07期 v.40;No.255 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1090K] - 杨帆;韩晶;肖羽;
将SWAT分布式水文模型应用于珠江三角洲地区的佛山市高明河流域,利用GIS强大的空间分析与数据处理能力,对流域流量、气象、DEM、土地利用、土壤等水文气象和下垫面资料进行分析处理,率定模型参数,研究SWAT模型在降雨资料系列短、无长系列实测的河道水位流量数据、缺少有效的水文预报方案等缺资料的中小流域或区域的适用性,并分析误差原因。采用相对误差、相关系数以及Nash-Sutcliffe效率系数三项指标对模型进行评价检验,率定期和验证期的相对误差均在0.2以下,相关系数均在0.6以上,Nash-Sutcliffe效率系数均在0.5以上。结果表明,SWAT分布式水文模型能够对高明河流域日时间尺度水文过程进行准确模拟,达到GB/T 22482—2008《水文情报预报规范》中精度评定的丙级,在缺资料的珠三角中小流域具有较好的适用性。
2019年07期 v.40;No.255 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K] - 秦琳琳;过寒超;
基于黄泽水文站及流域内5个雨量站1958—2017年降雨、径流实测资料,采用5 a滑动平均法、Mann-Kendall检验法研究分析60 a来黄泽江降雨、径流的变化趋势,同时利用滑动t检验、Yamamoto法和Pettitt检验等方法对年径流序列的突变点进行验证,结合弹性系数法定量分析气候变化和人类活动对径流变化的贡献率,探究径流变化的可能原因。结果表明:研究时段内黄泽江流域年平均降雨量变化总体呈上升趋势但不显著,从年代际来看,20世纪60年代较常年偏少,21世纪10年代较常年偏多;年径流量整体呈下降趋势,整个研究期呈现丰、枯交替变化规律,确定1963、2008、2009年为径流变化的突变年; 1963—2007年人类活动对径流量减少的贡献率为86.87%;2008—2017年人类活动对径流量减少的贡献率为108.91%,说明人类活动是流域径流变化的主要驱动因素。
2019年07期 v.40;No.255 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] - 刘林林;王孝哲;郭祥胜;高超;朱明亮;刘帅;
降雨渗流是影响边坡稳定性的主要诱因之一。以黄土边坡为研究对象,首先利用Geo-Studio软件中的SEEP/W模块,模拟边坡在不同降雨强度条件下,持续降雨24 h后内部渗流场变化,随后将SEEP/W模块模拟边坡渗流所得结果与SLOPE/W模块进行耦合分析,得出24 h持续降雨下边坡稳定性系数。计算结果表明:随着降雨的入渗,边坡浅层土体首先吸水饱和,负孔隙水压力呈明显减小现象;其次,随着降雨强度的增大,边坡稳定性系数逐渐减小,边坡稳定状态逐渐下降。
2019年07期 v.40;No.255 37-41+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1717K]
- 夏青青;李英海;郭家力;汪利;林伟;
针对Fisher最优分割法在汛期分期中指标权重确定主观性强的问题,借助熵权法计算指标权重的客观性,提出基于熵权法的改进Fisher最优分割法。通过对三峡水库汛期分期实例计算,选取能反映洪水季节性变化规律的5个指标,根据熵权法计算各指标的权重,进而采用Fisher最优分割法进行汛期分期,最后通过气候成因分析和旬信息熵的相对平均离差对分期结果进行检验,并与基于赋均权重和主成分分析的Fisher最优分割法进行对比。结果表明该方法能尽量消除权重计算的人为干扰,汛期分期更为客观准确。
2019年07期 v.40;No.255 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] - 陶英佳;张璐;何倩倩;
基于MIKE 21数值模式,采用无结构三角形网格,对南澳海域的潮汐潮流的变化情况进行高分辨率的数值模拟,模拟结果同2个沿岸验潮站和2个连续测流站的实测资料符合良好,选取2016年直接影响该海域的典型台风过程,分析台风过程对该海域水动力(主要是增水和潮流)影响,影响程度与台风路径、台风强度以及影响时间等密切相关,"海马"相对于台风"莫兰蒂"对海域水动力影响更显著一些,"海马"台风期间实测增高增水达到了74 cm,"海马"台风对流速的影响主要体现在对落潮时间段的增长作用和对涨潮时间段的抑制作用。
2019年07期 v.40;No.255 48-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2457K] - 贾云飞;闫志方;
在概念性分布式水文模型中,张力水蓄水容量空间分布的确定比较困难,而对于传统的新安江模型,流域平均张力水蓄水容量作为模型参数之一起到了重要作用。基于GIS平台,从模型参数的物理意义出发,探讨基于下垫面特征的张力水蓄水容量推求方法,通过选取资料齐全的多个小流域利用人工调参的方法率定出新安江模型张力水蓄水容量参数并与推求值进行比较,结果表明基于地形指数及土地利用/覆被类型推求张力水蓄水容量的方法是基本可行的。
2019年07期 v.40;No.255 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2207K]
- 陈秋蓉;邱勇;段胜禹;罗国立;胡祥森;
对于山区消能建筑物而言,在地形地质条件受限时,圆形消力井是一种可行的选择,其井深和井径的大小直接影响到工程投资和消能效果。通过水工模型试验,研究格栅开孔率变化对消力井底板时均压强、脉动压强标准差、脉动压强峰峰值等水力特性的影响。成果表明:①当格栅开孔率为40%时,消力井尾水渠水流流态较为平顺,但格栅下部水体紊动剧烈,消力井底板射流水股落点附近水流脉动压强时均值、标准差等均最大;②格栅开孔率降低至35%时,格栅上部水体和尾水渠水流流态紊动稍有增强,但格栅下部水体紊动程度减弱,水股落点附近水流脉动压强时均值、标准差均有所降低;③格栅开孔率进一步减小至30%时,入射水流在格栅上部的弹射现象加剧,导致尾水渠流态极为紊乱,虽然消力井底板时均压强、脉动压强标准差继续降低,但降幅明显减小,趋于稳定。
2019年07期 v.40;No.255 64-68+78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K] - 雷康;陈波;
为了了解不同垫座的弹性模量对坝体应力和位移的影响,以某带垫座混凝土双曲拱坝为例,将垫座选取5种计算方案,采用有限元分析软件ABAQUS分析了5种方案下拱坝对垫座弹性模量的响应特性。结果表明,选取合理的垫座弹性模量能够有效防止坝体产生过大的拉应力造成坝体开裂,同时对坝体的稳定性削弱较小。并通过不同垫座弹性模量方案应力变位特征的对比分析,得到了某混凝土双曲拱坝合理的垫座弹性模量值。
2019年07期 v.40;No.255 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1703K] - 户朝旺;何国柱;远艳鑫;
珠江三角洲地区,水泥土搅拌桩复合地基建设面临深层软土、易受咸水腐蚀等问题。以东滘水闸为例,通过实际与设计沉降量的比较分析,验算了不同处理桩长时的沉降量,提出了优化水泥搅拌桩复合地基的方案:在设计阶段优化建筑物结构,减小地基应力以及相邻建筑物的地基应力差。在满足建筑物基底应力时,适当优化水泥搅拌桩长,地基沉降量最大沉降量不宜超过15 cm,相邻部位最大沉降差不宜超过5 cm要求是可行的;根据理论计算的最终沉降量,基坑开挖时可预留沉降量,可以减少开挖量、基坑支护费用以及工程施工时间。
2019年07期 v.40;No.255 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1574K] - 余远浩;邱勇;李鑫;周鑫宇;刘云韩;
对于中、高水头泄水建筑物,空化水流易诱发结构空蚀破坏。基于岔河水库溢洪道原设计体型,通过模型试验,研究在泄槽抛物线段上、下游侧增设不同体型掺气坎对空化水流的影响。成果表明:挑坎布置于下游侧,散水现象明显,随流量增大,下游泄槽流态恶化。挑坎布置于上游侧(挑角5°、坎高Δ=0.40 m),未掺气时,坎后射流空腔内充满回水,呈负压状态;下游泄槽空穴数上升,水流流态较为平顺;坎高增加,空穴数反而减小;强迫掺气条件下,坎后能够形成稳定的射流空腔,随挑坎高度增加,空穴数变化并不明显,泄槽水流流态反而更趋紊乱。
2019年07期 v.40;No.255 79-83+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K]
- 吴艳霞;杜海霞;吴慧芳;陆砚秋;董祎波;
近年来中国城市黑臭水体的治理已初见成效,根据治理方法原理的不同,将原位修复技术分为物理方法、化学方法、生物生态方法,并总结了各方法的优缺点及适用性。对黑臭水体的概念、成因进行了介绍。结合国内实际工程治理案例,发现采用单一的原位修复技术,处理效果不稳定,提出在治理黑臭水体的过程中要注意因地制宜,将多项修复技术进行组合利用,充分考虑水质污染状况、各技术组合可行性和适用性等方面,达到最优的处理效果。
2019年07期 v.40;No.255 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K] - 闫军波;冯健;张守平;
人类开发活动导致湖泊污染严重,生态功能严重退化,研究补水改善湖泊水质对于维持湖泊生态系统健康意义重大。针对小南海湖COD、TN浓度较高的水环境现状,应用MIKE 21软件建立小南海湖二维水动力水质模型,分析5个补水方案对湖泊水环境质量改善的效果。结果表明,截断倒虹管污水入湖后,湖泊水位下降0.7 m,必须同步实施补水工程;湖泊补水8个月后,湖泊水质开始明显改善;单从新河引水时,小南海湖心COD浓度降至29 mg/L,TN浓度降至19 mg/L,改善效果显著,从松西河补水对湖泊水质的改善效果较新河补水差,因此,考虑水质改善效果,建议从新河引水补给小南海湖。
2019年07期 v.40;No.255 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K] - 许浩浩;吕伟娅;
综述了人工湿地在去除污染物效果方面的研究进展,针对人工湿地对氮磷等污染物去除效率偏低的问题,论述了从改良填料、优选植物以及组合工艺等方面来强化人工湿地的净化效果,并对该技术的研究方向提出了展望,为今后人工湿地在工程实践中的应用提供了借鉴。
2019年07期 v.40;No.255 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K] - 单志朋;
运用综合水质标识指数法对石佛寺水库2009—2015年进口、出口处水质进行分析与评价,所选取的评价指标为DO、BOD5、CODMN等7项水质监测污染指标,评价时段选择水库2009—2015年汛期与非汛期,评价结果表明:湿地出口基本维持在Ⅲ类水质级别标准,总体来看湿地对水质净化效果良好;但对单项污染指标指进行评价时发现,湿地水质主要存在的2种污染指标因子分别为TN和TP;从综合水质标识指数变化来看,湿地存在水质净化功能趋于饱和的问题以及需加强水生水生植物管护与建设的问题。
2019年07期 v.40;No.255 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
- 龙浩;李文杰;杨胜发;张璠;
统计分析长江朝天门至涪陵段水运量的发展变化趋势,利用了回归分析、弹性系数和指数平滑等方法对未来水运量进行组合预测。基于预测结果采用"有-无"对比法对正处论证阶段的朝天门至涪陵段4.5 m水深航道建设工程经济效益进行识别测算。识别发现,工程的经济效益主要体现在节约社会运输成本和环境处置成本。初步测算结果表明,截至2040年,累计产生经济效益达22.02亿元,工程具备较强经济合理性,可供决策参考。
2019年07期 v.40;No.255 110-114+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1976K] - 张皞;孙长城;张凤太;吴建峰;苏维词;
为揭示贵州省及各地市水资源利用与经济增长的协调关系,运用脱钩指数、Tapio脱钩模型、IGT脱钩方程模型,对贵州省及各地市2004—2017年水资源利用和经济发展之间的脱钩水平进行评价和比较分析,后选取Tapio脱钩模型,对其进行全面的评价。结果表明:贵州省的水资源利用和经济增长呈现弱脱钩—强脱钩—弱脱钩—强脱钩—弱脱钩的变化过程,总体上以弱脱钩为主,说明就贵州全省而言,经济发展和水资源消耗之间的压力仍然很大;各个地市的脱钩状态存在较大的差异,除贵阳以外,其他地市大多年份处在弱脱钩状态,安顺市、黔南州、毕节地区、六盘水市内部的差异比较明显。另外,通过比较发现Tapio脱钩模型对水资源利用与经济脱钩态势具有一定适用性。
2019年07期 v.40;No.255 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 2045K] - 刘幼萍;
公共机构节水型单位创建是近年国家提出的新工作要求,通过广东省、佛山市等多家公共机构节水型单位建设的实践经验,介绍建设的内容、方法与措施,重点介绍了管网是否漏水是决定公共机构用水定额是否达标的关键。通过水平衡测试结果对症实施节水改造,建设单位全部通过验收,体现了公共机构节水工作的成效,其对节水型社会的示范作用,对推动南方丰水地区开展公共机构节水工作,具有启发和借鉴意义。
2019年07期 v.40;No.255 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]