摘要:在简要阐述黄浦江历史演变、水文特性和历年风暴潮灾害的基础上,回顾了黄浦江河口建闸研究历程及相关成果,并提出了下一步主要研究方向。前期研究结果表明:黄浦江河口建闸是黄浦江防洪能力提升总体方案的重要组成部分,是解决上海永久防洪(潮)问题的必然选择；挡潮闸的基本功能是挡风暴潮、适应通航,合理调度挡潮闸对洪、潮共同作用引起的流域超标准高水位具有较大控制作用；挡潮闸设防标准建议为100年使用期末可防御千年一遇潮位,且闸孔单孔总净宽超过300 m,对行洪、航运、河势影响较小且能控制闸室淤积。下一步研究重点为弯道建闸对河势、航运的影响,关闸时机和频次对挡潮效果、航运的影响,挡潮闸闸型对功能、关闸时长、河道淤积的适应性以及突破跨度对受力的影响等。鉴于河口建闸并不能完全解决中上游堤防的防洪能力提标,建议同步实施中上游堤防加高加固,并在两项工作完成前做好防汛应急预案。

摘要:从城市原水系统调度的理论研究、软件开发和工程实践三方面,回顾了国内外城市原水系统调度的研究进展；探讨了原水调度与水资源配置和水库群调度的区别,分析了模拟调度和优化调度的优势和不足,归纳了智能调度的技术要点并总结其在原水公司中的实际应用；介绍了常用原水调度仿真软件的计算机制和特点,分析了智能调度软件开发中决策支持系统的应用途径；通过国内外规模各异的城市原水系统调度工程案例分析了原水调度在合理利用水资源、提高供水效率、应对突发事件等方面的实际价值。指出未来的研究方向包括:加强城市原水系统智能调度理论研究,构建适用面广、可操作性强的城市原水智能调度系统；提高城市原水系统调度目标的预测精度与时效性；建立科学的城市原水系统应急调度预案库；形成满足生态与发展需求的城市原水系统调度评价体系。

摘要:为探讨压力管道中滞留气囊运动引起压力振荡的影响因素,更全面地表征气囊运动的瞬态效应,区别于以往简单管道系统末端的无压气囊运动试验,以较为复杂的试验管道系统的有压气囊为研究对象,探讨了不同流量和不同气囊体积条件下气囊运动引起的升压规律。试验结果表明:管道系统流量及气囊体积这两个单因素与气囊通过末端阀门产生的最大升压均不成线性关系,而是成上凸形抛物线关系；末端阀门的开度、气体排出引起的水体流速梯度变化、剩余气囊的缓冲作用三者共同决定最大升压值。

摘要:针对等宽矩形断面明渠交汇口建立三维两相流水动力-污染物耦合数学模型,将污染物视作保守物质,不考虑其降解作用。该耦合模型以雷诺应力模型为基础,定量研究不同交汇角工况下交汇口的分离区几何特性及污染物输运规律。计算结果表明:交汇口分离区几何形状、污染物分布特性均存在明显的三维特征,且受交汇角影响；交汇角较大时分离区的几何对称性更强,不同交汇角下断面环流的位置不同,污染物的分布也不同,污染带最大宽度、混合界面宽度均随交汇角的增大而增大；分离区及其上游污染物混合速率随交汇角的增大而加快,在流速恢复区及其下游,混合速率基本不受交汇角影响,其沿程变化符合指数函数关系。

摘要:基于格子玻尔兹曼热流耦合模型,兼顾温度场与流场的相互影响,对近壁区空化泡的生长和溃灭过程开展了系统研究,分析了泡壁无量纲距离和初始输入温度对空化泡演化过程和溃灭强度的影响,并对比了被动标量模型与热流耦合模型的差异。结果表明:空化泡受壁面限制,生长过程中无法保持圆形,其最大半径与泡壁无量纲距离之间存在幂函数关系,当泡壁无量纲距离大于1.6时,则为线性关系；空化泡最大半径与输入能量为线性关系,与初始输入无量纲温度之间存在幂函数关系；热流耦合模型考虑了高温对表面张力的影响,与被动标量模型模拟结果相比,其溃灭阶段获得的射流体积更大,微射流更集中,但溃灭强度更小。

摘要:为提高大坝变形预测精度,基于“分解-重构”思想,采用变形信号处理技术对实测变形加以时频分解,并结合深度学习网络对分解信号分项预测再重构,提出一种基于优化变分模态分解(VMD)与门控循环单元(GRU)的混凝土坝变形预测模型。该模型使用灰狼优化算法(GWO)优化的VMD把原始数据分解为一组最优本征模态分量(IMF),利用GWO优化的GRU网络对每个IMF分量进行滚动预测,通过叠加各个分量的预测结果得到位移序列预测结果,解决了VMD人工选择参数导致分解效果差及GRU人工选择参数影响训练速度、使用效果及鲁棒性等问题。工程实例预测结果表明,该模型的预测误差小,具有良好的预测精度与稳健性。

摘要:通过3组不同入流量下的水槽溃坝试验,对尾矿坝漫顶溃决溃口的纵向演化过程进行了系统分析,讨论了侵蚀率和切应力之间的关系。结果表明:尾矿坝漫顶溃决溃口纵向表现为陡坎侵蚀模式与支点旋转侵蚀模式；溃决流量和密度都呈先上升后下降的趋势,但水砂流密度波动较大；不同入流量影响各阶段大坝的侵蚀率,对阶段1侵蚀率的影响最小,对阶段2侵蚀率的影响最大,最大侵蚀率随上游入流量的增加而增大,但是不影响沿坝床侵蚀率的相对变化；坝体上土体的抗侵蚀能力不仅与坝体材料强度相关,还与坝体上流体的密度关系密切。

摘要:为进一步提高混凝土拱坝材料参数获取的准确性,构建了基于多输出支持向量回归(MSVR)和麻雀搜索算法(SSA)的混凝土拱坝材料参数反演模型。为了快速模拟坝体径向位移与材料参数的非线性关系,建立了高精度的MSVR模型代替有限元模型计算,并利用SSA对所需参数进行寻优反演。工程实例验证结果表明:构建的反演模型计算精度高,计算速度快,能快速反演坝体与坝基材料参数,可用于实际工程的材料参数反演分析。

摘要:为揭示养护温度对固化疏浚淤泥强度性质的影响机制,利用碱渣、矿渣、电石渣进行疏浚淤泥固化处理,开展无侧限抗压强度(UCS)、加州承载比(CBR)和三轴压缩等试验研究固化淤泥强度性质,并结合X射线衍射和扫描电镜测试探讨养护温度对固化淤泥的作用机理。结果表明:固化淤泥UCS与养护温度之间可用指数函数描述,当养护温度从35℃升高至50℃时UCS大幅提升,50℃与20℃固化淤泥UCS之比为2.4~6.8,养护温度和龄期对低含水率固化淤泥强度的影响更为显著；对于初始含水率为44%的固化淤泥,养护温度升高时CBR随养护龄期的增幅显著,其值满足高速公路和一级公路路基填料的最小CBR要求；当养护温度从20℃升高至50℃时,固化淤泥应力-应变曲线由软化型变为硬化型,50℃与20℃时固化淤泥黏聚力之比为3.8~8.4,内摩擦角之比为1.1~1.2；随着养护温度的升高,水化氯铝酸钙和水化硅酸钙等产物增多,颗粒团聚现象更显著,从而提升固化淤泥的强度。

摘要:为探究丹江口水库大坝加高对汉江干流水温的影响,采用汉江干流白河站、黄家港站和襄阳站实测水温资料,基于改进的河流水温变化评价指标,分析了大坝加高前后汉江水温变化趋势,量化评估了水库下游河道水温的变化程度。结果表明:丹江口水库大坝加高显著改变了汉江中游水温情势,坝下河段水温极值变幅指标呈下降趋势,均化程度逐年加深,黄家港站最高、最低水温的出现日期均向后推迟,存在“滞冷”和“滞温”现象；水温情势的改变程度与距离密切相关,距离大坝较近的黄家港站水温情势变化明显,水温集中期相较于大坝加高前滞后约23.d；距大坝较远的襄阳站水温情势变化较小。

摘要:以西安一小区居民楼为研究对象,构建了高精度城市雨洪模型,并通过实测暴雨内涝监测数据验证了模型的可靠性；利用构建的模型模拟了6种设计降雨重现期下的居民楼室内动态淹没过程,并以西安市中等收入家庭的房屋配置为计算单元,分析了各类居民室内财产的淹没水深阈值,依此拟合得到了室内财产淹没水深-损失率关系曲线,结合居民楼在不同降雨重现期下的淹没水深,计算得到了各居民楼在不同降雨重现期下的内涝淹没财产损失数据。结果表明:不同降雨重现期下,同一居民楼一层居民房屋室内进水淹没水深随降雨重现期的增大而增大；同一降雨重现期下,各栋居民楼因高程不一致导致内涝淹没过程及最大淹没水深不一样。

摘要:为探求黄池沟退水道弯道的合理体型,采用正交设计与数值模拟相结合的方法研究了体型参数对弯道水流的影响。选取弯道宽度、弯道曲率半径、纵向坡度3个主要影响参数按正交试验设计,确定了9组正交试验方案,利用经水工模型试验结果验证的数学模型对正交试验方案进行模拟,分析了体型参数对弯道及下游陡坡段横向水位差的影响。结果表明,3个体型参数影响作用由大到小依次为纵向坡度、弯道宽度和弯道曲率半径；坡度为显著影响因素,且平坡最佳,弯道曲率半径和弯道宽度影响不显著,据此推荐合理体型参数为坡度取0,弯道宽度和弯道曲率半径采用原设计值。

摘要:为高效反演模型渗流参数,建立有限元模型,采用多因素敏感性分析法研究了长河坝水电站特高心墙堆石坝坝基渗流控制特性对防渗系统各材料以及表层基岩的渗透系数的敏感性。结果表明:表层基岩和主防渗帷幕的渗透系数对双防渗墙各自阻挡水头比例影响较大,极差分别为0.174和0.125；其余材料渗透系数影响较小,敏感性由强到弱排序为副防渗帷幕、副防渗墙、主防渗墙、砾石土心墙；基于此结果的反演计算值与实测值之间误差不超过5%,满足工程应用要求。

摘要:以水利工程中常用的C25混凝土为研究对象,采用吸水动力学方法试验研究了混凝土对水溶性渗透结晶(WCCW)材料的吸收特性,并分析了WCCW材料吸收饱和度及养护时间对混凝土吸水率、吸水动力学参数的影响。结果表明:混凝土对WCCW材料的吸收遵循吸水动力学规律,2.h内吸收饱和度的增加速度较快,8.h的吸收饱和度可达94%；随着WCCW材料吸收饱和度的增加或养护时间的延长,混凝土饱和吸水率降低,而吸水动力学参数 α 减小,参数 λ 增加。吸水动力学参数与WCCW材料吸收饱和度、养护时间之间存在幂函数关系；优化的WCCW材料吸收饱和度为60%时经济性较好,并且混凝土吸收WCCW材料8.h后可初次养护,比较合理的养护时间是7.d,过短的养护时间难以保证作用效果。

摘要:通过对具有不同木质素磺酸钙掺量、不同养护时间的改良低液限黏土进行一系列三轴剪切试验,分析了改良土应力应变曲线、峰值偏应力及抗剪强度参数的变化规律,结合扫描电镜探究了其内在机制。试验结果表明:木质素磺酸钙的掺入能够显著提升土体抗剪强度,随着掺量的增加,改良土的抗剪强度先增加后减小,最优掺量为8%；随着养护时间的增加,改良土的抗剪强度提升,且增强速度逐渐变缓；养护7.d后8%掺量的改良土获得最大峰值偏应力2 017.23.kPa,比养护相同时间的纯黏土高236.25%；改良土黏聚力随着木质素磺酸钙掺量的增加先增加后减小,而内摩擦角增大到一定值后趋于稳定。改良土强度提升的内在机制可以概括为填充孔隙、离子交换、吸附包裹土粒以及胶结土粒团聚体。

摘要:为深入探讨北疆供水一期工程膨胀土渠坡胀缩机理,通过对膨胀土进行了3种不同循环模式条件下的无荷膨胀率、有荷膨胀率和收缩试验,从宏观角度分析了其胀缩特性规律,并采用扫描电镜试验从微观上揭示其物理机制。结果表明:膨胀土的膨胀变形随时间的延长可分为快速、匀速及稳定3个阶段,膨胀变化主要集中在快速膨胀阶段,上覆荷载越大,有荷膨胀率越小,上覆压力抑制了膨胀土的吸水膨胀作用；随着循环次数的增加,无荷膨胀率、有荷膨胀率和线缩率均呈逐渐减小的趋势,第5次循环后逐渐趋向于稳定值,其中干湿-冻融循环减小幅度最大,干湿循环次之,冻融循环最小。微观机制方面,试样经过循环后,土体孔隙和颗粒总数呈逐渐增大趋势,颗粒总面积等微观指标逐渐减小；土颗粒大小及含量是影响胀缩性的主要因素,循环作用影响黏土颗粒的大小、含量及排列等因素的变化,其中干湿-冻融循环颗粒总面积变化程度最大,膨胀土试样胀缩变化程度最大,冻融循环对微观结构影响最小,膨胀土试样胀缩变化程度最小。