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    摘要:
    针对传统扩散模型存在的不足,引入掺混长度系数模型,建立了悬移质垂线分布模型,探究了不同因素对悬移质垂线分布的影响。结果表明:当实际掺混长度系数小于常用的假设值0.4时,采用假设值计算得出的含沙量结果偏大,反之偏小;含沙量增大会加剧颗粒间的相互作用,含沙量垂线分布呈现“上小下大”的特征;粒径越大,泥沙沉速越大,大量泥沙分布在近底处,不易悬浮;流速越大,水流垂向紊动越强,床面与水面间的含沙量梯度越小。
    2025,45(2):9-16, 45 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.002
    摘要:
    基于经济社会与生态用水平衡理论与量化方法并结合SWAT模型,提出了沁河流域经济社会与生态用水平衡研究思路,分析了沁河流域2005—2020年经济社会与生态用水平衡状态,并预测了流域未来气候变化情景下规划水平年(2025年、2030年和2035年)经济社会与生态用水平衡点。结果表明:2005—2020年沁河流域经济社会与生态用水失衡指数均为负值,经济社会与生态两端用水情况表现为生态端亏水;现状年沁河流域经济社会与生态用水失衡指数总体上呈现波动增长趋势,流域经济社会与生态用水平衡状态逐渐好转;95%、75%、50%降雨频率下沁河流域2025年经济社会与生态用水平衡点分别为0.76、0.66、0.63,2030年分别为0.67、0.63、0.52,2035年分别为0.54、0.43、0.41。
    2025,45(2):17-23 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.003
    摘要:
    为解决从多泥沙河流取水的大型泵站侧向进水前池的泥沙淤积问题,以景泰川电力提灌工程某侧向进水前池为研究对象,基于Realizable k - ε 湍流模型耦合混合多相流模型,采用FLUENT软件对淤积状态下不同收缩边墙体型的侧向进水前池开展水沙两相流数值模拟。结果表明:进水前池中央为高流速主流区,主流区两侧为大小不等的低流速回流区漩涡,受流场结构影响,两侧回流区为高含沙量区,自主流区向两侧回流区相对含沙量递增明显,回流区相对含沙量沿水深增幅较主流区显著。随着侧向进水前池边墙收缩角的增大,主流区外侧回流区面积明显减小,水流挟沙能力增强,高含沙量区面积占比显著减小,有效改善了侧向进水前池内泥沙淤积状况。
    2025,45(2):24-30 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.004
    摘要:
    为深入认识地下储气库FRP-混凝土界面在压剪条件下的黏结性能,采用室内直剪试验研究了FRP-混凝土界面在法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度等4种影响因素变化条件下的黏结性能变化规律。结果表明:在压剪条件下,FRP-混凝土界面主要产生混凝土表层的剥离破坏;界面剪应力与位移之间呈现出显著的非线性变化特征;界面的剪切强度和刚度随着界面法向应力、混凝土表面粗糙度、胶层厚度和混凝土强度的增大而增大;摩尔-库仑强度准则可用于描述界面在压剪条件下的屈服破坏行为。
    2025,45(2):31-37 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.005
    摘要:
    针对土工膜易发生局部破损和渗漏、引发膜下垫层渗透变形的问题,提出利用土工膜的良好透声特性,开展膜下垫层渗透变形声学监测研究。通过自制的试验装置开展了土工膜透声特性与膜下垫层渗透变形声波特征的室内试验研究。结果表明:PVC土工膜与PE土工膜均具有一定的透声性,并且两种土工膜对于低频声波的透声效果均好于高频声波;膜下垫层渗透变形声波能量主要集中在低(250.Hz以下)、中(500~750.Hz)、高(1 000~1 250.Hz)3个频段上,低频段声波能量最大;膜下垫层渗透变形时最大瞬时声波声压级为119.29.dB,稳定后的声波声压级仍能维持在90.dB左右,均大于无较大扰动时相关水域水下背景噪声的观测结果。
    2025,45(2):38-45 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.006
    摘要:
    针对高比例光伏发电渗透下水光互补系统源-荷同步性显著下降的问题,构建了一种外层长期水量调蓄与内层短期电力互补相耦合的嵌套调度模型。该模型在外层识别光伏出力与负荷曲线特征,而在内层基于源-荷匹配机制,根据水、光、荷特性将输电通道划分为多个目标空间,并采用层内目标分级与层间全局搜索的耦合联动机制,求解输电通道电量配比,得到各目标空间的电量分布情况。澜沧江西藏段水光互补系统实例分析结果表明,构建的模型能够有效引导系统运行工况趋近目标偏好区域,所制订的调度方案能够满足短期弃电、波动风险控制与电力调峰需求,验证了模型的合理性。
    2025,45(2):46-53 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.007
    摘要:
    针对我国城市道路排水系统应对降雨时存在的排水路径不明、系统分工不清、实施效率不高等问题,解析了城市道路排水系统应对各阶段降雨时的控制机理和径流排放路径,给出了北京市城市道路排水系统应对降雨的“防湿鞋”“防积水”“防内涝”能力阈值,并结合监测预警系统和应急抢险措施,提出了“防失控”能力建设措施。从系统的顶层规划设计、综合排水能力、应急管理能力3个层面,提出了城市道路排水系统的提升策略。
    2025,45(2):54-62, 68 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.008
    摘要:
    为合理启用单退圩和蓄滞洪区,有效降低鄱阳湖的洪水水位,基于MIKE21建立鄱阳湖及五河尾闾二维水动力模型,采用同频率法放大2020年鄱阳湖大洪水得到超标准洪水,通过设置单退圩和蓄滞洪区的启用水位形成9种组合方案并模拟其分洪运用过程,分析得出优选方案及其经济损失情况。结果表明:单退圩启用水位为21.50 m(保护面积万亩以下)、22.30 m(保护面积万亩以上),蓄滞洪区启用水位为22.50 m时,单退圩和蓄滞洪区分洪量分别为26.17亿m3和25.69亿m3,最大24.h降低水位为0.37 m和0.25 m,对鄱阳湖的分洪效果最佳;启用48.h后,单退圩的农业直接经济损失为2.09亿元,蓄滞洪区损失为4.17亿元,其中康山蓄滞洪区损失为1.54亿元。
    2025,45(2):63-68 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.009
    摘要:
    基于2007—2019年阳澄西湖逐月水质水量同步监测数据,定量分析了阳澄西湖入湖污染物通量时空变化特征和污染物通量滞留率。结果表明:阳澄西湖入湖污染物通量年内分布不均,在水量差异较大时更易受水量影响;多年来各项入湖污染物通量整体呈下降趋势,降幅从大到小依次为氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数;8条主要入湖河道中白荡的入湖污染物贡献率最大,其次是蠡塘河和界泾河;空间分布上阳澄西湖南部入湖污染物通量最大,其次是北部和中部;2019年阳澄西湖污染物滞留率从大到小依次为氨氮、总磷、总氮、高锰酸盐指数,一半以上的入湖污染物量继续汇入中湖。建议重点关注主要污染物汇入区白荡和蠡塘河,加强对周边污染源的控制与综合治理。
    2025,45(2):69-74, 89 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.010
    摘要:
    为探究退圩还湖对骆马湖水环境的影响,基于实测数据构建了骆马湖退圩前后二维非稳态水环境模型,包括水动力模型、拉格朗日粒子追踪模型、水质模型等,对该区域退圩后湖区的水动力、水龄、水质影响进行了预测研究。结果表明:退圩后,在偏东风和偏北风风速3 m/s情况下,湖泊平均水位将下降0.36 m,4个监测点位的平均流速将提高12%;在偏北风5 m/s情况下,圩区附近水龄将缩短55%;COD、氨氮、总氮、总磷水质改善率平均可达3.3%、3.1%、2.3%、2.2%,实施退圩还湖工程将对骆马湖水环境产生积极影响。
    2025,45(2):75-81 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.011
    摘要:
    为探究电阻层析成像(ERT)技术在大直径灌注桩混凝土浇筑均匀性检测中的有效性,利用有限元仿真软件Comsol,通过数值模拟探讨了ERT传感器关键参数的优化设计,并以直径为1 000 mm的传感器为例进行了物理模型试验,采用信噪比、灵敏度均匀性、灵敏度矩阵条件数以及空间图像误差、相对误差和相关系数对传感器性能和效果进行了评价。结果表明:传感器高度对传感器性能的影响有限,电极材料电导率对传感器性能没有影响,电极长度、宽度与传感器性能之间存在复杂的非线性关系;当ERT传感器的高度取直径的0.8倍、电极取铜电极、电极长度和宽度分别取筒周长的1/16和1/32时,大直径灌注桩混凝土浇筑均匀性的检测效果良好。
    2025,45(2):82-89 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.012
    摘要:
    为解决长江大保护水利工程项目施工中质量安全隐患检测效率低、主观性强、易漏检等问题,通过分析项目多场景质量安全检测任务需求,明确了各类质量安全隐患的具体场景,利用YOLOv5算法进行了图像增强优化并搭建了智能识别算法架构,采用现场拍摄、网络爬虫技术及项目部内部数据资源,搜集并整理了上千张高质量照片,构建了质量安全图像数据集。在此基础上,通过融入区域检测功能,多场景质量安全检测系统能对指定的作业区域进行精准监测,可以有效地避免误检情况,提升检测效率与准确性。
    2025,45(2):90-97, 105 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.013
    摘要:
    针对传统混凝土热学参数反演方法流程复杂、计算效率低的问题,提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的反演方法,其中待反演混凝土热学参数优化时的学习率根据待反演参数的精度要求确定。基于PINN反演方法,通过仿真试验反演了无水管冷却和有水管冷却的混凝土热学参数,分析了反演结果的误差,并将PINN反演方法与传统有限元计算结合遗传算法的反演方法进行了对比。结果表明:基于PINN进行混凝土热学参数反演分析具有良好的精度、鲁棒性和泛化能力;根据待反演参数的精度要求确定学习率,能够在保证反演精度的前提下有效提高计算效率;PINN反演方法相比传统的反演方法具备计算框架简单、计算效率高的优势。
    2025,45(2):98-105 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.014
    摘要:
    为克服大坝结构体系可靠性分析的局部性缺陷,考虑影响因子在整个失效域内的变化,在对大坝结构可靠性随机影响因子全局重要性考察的基础上,构建全局相关系数替代近似线性相关系数,提出了各失效模式间的全局相关性度量方法,并采用TIS-MCS法实现了全局相关性的量化分析。通过工程实例计算对比了全局相关性度量法和其他方法得到的大坝结构多失效模式下体系的随机可靠度,结果显示全局相关性度量法得到的体系可靠度更合理,为大坝结构体系可靠性分析提供了一种新方法。
    2025,45(2):106-112 DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2025.02.015
    摘要:
    为改善传统大坝位移监控模型应用于高海拔混凝土坝时,模型中温度分量拟合难度高且极易出现欠拟合现象的问题,在分析气温、辐射、库水温、保温层对坝体边界温度的影响,同时考虑外界温度在坝体内部传递时坝体位移呈现出的滞后效应的基础上,引入瑞利分布构造滞后函数,采用粒子群优化算法对滞后天数进行寻优,构建了改进温度分量的高海拔混凝土坝位移监控模型。以某高海拔混凝土重力坝为例,选取该坝两个不同位置处的测点对改进模型进行验证,结果表明,与传统模型相比,改进模型的拟合精度高,预测效果好,适用于高海拔混凝土坝。

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