2009(4):367-372. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.001
摘要:根据质量守恒原理,建立了包气带和含水层的水盐均衡模型,并对宁夏银北各干渠灌域的土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度的变化过程进行了模拟.在含水层水量均衡方程中,把潜水蒸发系数和给水度作为变参处理,考虑了相邻灌域间的潜流交换量.针对方程的非线性性质,提出了迭代求解方法.含水层盐量均衡方程中潜流的携盐量视其交换方向而定,与包气带盐量均衡方程联立构成方程组后,利用共轭梯度法求解.预测结果与实测数据对比表明,相对误差在8%以内,该模型可用于银北灌区的水盐动态预测.
2009(4):373-377. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.002
摘要:针对非饱和土壤水分特征曲线传统测定手段耗时长、成本高且精度存在明显不确定性等问题,研究了土壤水分特征曲线参数估计的数值反演方法,建立了数值反演计算的数学模型,提出了反演计算方法,并将反演结果与室内试验数据进行了比较,同时采用田间实测数据进行了验证.结果表明,此反演计算方法推求的土壤水分特征曲线参数与试验实测值具有很好的一致性,可以用于田间复杂情况下参数的推求.
陆宝宏 , 孙婷婷 , 许宝华 , 马全涛 , 王维 , 汪集 ,
2009(4):378-381. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.003
摘要:基于2003年1月长江干流径流同位素同步监测资料,分析了径流同位素与大气降水同位素18O和D相对丰度之间的关系,探讨了18O相对丰度和氘盈余(Ed)的空间变化规律.分析结果表明:长江干流径流同位素时程变化主要受降水同位素季节变化的影响;区域降水同位素场是长江干流径流同位素18O和D相对丰度空间变化的主要影响因素;长江流域湖泊或水库蒸发效应是导致长江干流径流重同位素沿程富集的主要因素之一;监测期间长江流域上中游蒸发较为强烈,中游区蒸发最强烈,下游区蒸发变化剧烈.
2009(4):382-385. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.004
摘要:根据生态径流的概念和计算方法,利用幼发拉底河流域上的3个代表水文站在流域大规模建坝前的流量资料,计算了各个站点的最小生态径流和适宜生态径流,提出了幼发拉底河维持河流生态健康所需的生态径流量.
2009(4):386-390. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.005
摘要:根据已有产流机制的研究结果,提出了当土壤含水量大于栅格蓄水容量时会产生径流的栅格蓄水容量概念,以及通过栅格植被根系层深度和田间持水量计算流域内各点栅格蓄水容量的栅格蓄水容量计算方法,并在充分考虑流域内植被类型、土壤类型和土壤水分参数对流域蓄水容量分布影响的基础上,应用栅格垂向混合产流机制描述植被根系层的水量变化,从而避免了对复杂的土壤水运动过程的直接描述.甸子流域的应用结果表明,基于栅格垂向混合产流机制的分布式流域水文模型对多年连续序列模拟的效率系数达到0.744,年均径流深误差为1.18mm,相对误差为2.18%.此模拟结果对于寒旱区的水文过程模拟来说是可以接受的.
2009(4):391-395. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.006
摘要:水资源配置决策涉及资源、经济、社会、生态环境等目标,属高维、非线性、非正态的系统决策问题.为此,利用投影寻踪技术对此决策问题进行降维处理,并采用粒子群算法优化投影指标函数,建立了水资源配置决策的粒子群与投影寻踪耦合模型.该模型直接由样本数据驱动,通过最佳投影方向计算决策方案的最佳投影值,可达到在低维空间进行水资源配置决策的目的,且易于编程实现.南水北调中线河南省水资源配置决策应用结果表明,粒子群与投影寻踪耦合模型的决策结果比模糊优选模型的决策结果合理,且分散性大.
2009(4):396-399. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.007
摘要:在超松弛预条件共轭梯度法(SSOR-PCG)的基础上,提出了变初值的迭代方法.该方法用前一时间步的温度值作为下一时间步的初值,与原来方法相比,求解速度可提高1/3左右.采用该迭代解法编制了温度场有限元程序,并对某碾压混凝土重力坝的瞬态温度场进行了仿真计算.计算结果表明,该方法具有很快的求解速度,20万自由度的温度场计算,求解1次(1个时间步)只需31s.
2009(4):400-404. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.008
摘要:ABAQUS作为一种功能强大的工程分析模拟软件,在动力响应分析中具有很大优势.为此,将黏弹性边界单元与大型商业软件ABAQUS相耦合,利用ABAQUS实现对黏弹性边界的模拟,通过算例比较了结构在黏弹性边界、黏性边界和固定边界条件下的动力响应,并在考虑黏弹性边界影响的情况下,对一实际水闸-地基系统进行了地震响应分析.分析结果表明:黏弹性边界精度明显高于其他2种边界,可用于结构-土动力相互作用分析;辐射阻尼能够显著减小结构地震响应30%~40%.
2009(4):405-409. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.009
摘要:提出了基于振动理论的结构损伤检测局部损伤因子法. 局部损伤因子法可同时判定结构损伤的存在,反映结构损伤的程度及确定结构损伤的位置.局部损伤因子法考虑了结构本身非线性的影响和检测系统噪声的影响,提高了结构损伤检测的精度.用局部损伤因子法检测结构损伤时只需要2个传感器同时工作即可,测试仪器设备较少,测试方便、经济,适合于结构损伤的现场检测.模型实验表明,在基础激励条件下局部损伤因子法对结构损伤检测是有效的.
2009(4):410-414. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.010
摘要:对普通混凝土(OPC)和高性能混凝土(HPC)进行了现场海洋暴露试验,并根据自然扩散法的原理,通过分层取样和化学分析方法测定了海洋大气区、潮汐区和水下区混凝土的总Cl-质量分数和自由Cl-质量分数,研究了OPC与HPC在现场海洋区域环境中的Cl-扩散规律、Cl-结合能力和表面Cl-质量分数随暴露时间的变化规律.试验结果表明:混凝土的自由Cl-质量分数随着扩散深度的增加而递减,两者呈二次函数关系;混凝土的总Cl-质量分数与自由Cl-质量分数具有很好的线性关系.
2009(4):415-418. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.011
摘要:依据N-S方程和相应的界面耦合条件,构建了牛顿流体-牛顿流体两相流的2层和3层分离模型;用有限差分法和松弛迭代法离散和求解各种模型的方程,并模拟了水平井油水分层流流速场.模拟结果表明:水平井中由于压差作用,黏度相对较小的流体流速比较快,不同分界面高度流量和各相持率差别比较大;3层与2层分离模型模拟结果,除了分界面局部特征有些差异外,整个速度场绝对数值也有较大的不同.
魏继红 , 张慧昕 , 吴继敏 , 彭森良 , 杜金新 , 冯贤
2009(4):419-424. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.012
摘要:根据灌注桩的受力特性及变形规律,建立了桩端土层较软和桩底沉渣较厚条件下的桩端荷载-沉降数学模型.基于假设的桩侧土荷载传递函数,对灌注桩沉降过程中桩侧土体的变形规律进行了研究,建立了桩侧土荷载传递线性软化模型条件下桩端土硬化非线性模型的荷载-沉降关系;依据桩侧土体完全弹性、弹性+软化、弹性+软化+残余、残余+软化、完全软化状态下的桩端土非线性模型的荷载传递关系,导出了单桩荷载传递公式,得到了桩侧土体多种状态下的桩顶荷载-沉降规律,并通过算例验证了该公式的合理性.
2009(4):425-429. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.013
摘要:总结了粗粒料室内试验不同缩尺方法的优缺点、目前粗粒料强度和变形试验常用仪器的优缺点以及这些仪器用于研究粗粒料强度和变形的代表性成果;概括了缩尺效应对粗粒料强度和变形特性影响方面的研究成果;分析了缩尺效应的评价依据;讨论了缩尺效应研究中应考虑和注意的一些问题,如试样密度的控制、缩尺效应的定量化表述等,并指出缩尺效应研究应注意替代级配料和原级配料的密度控制方法.
2009(4):430-436. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.014
摘要:为了研究混凝土内钢筋的锈蚀过程及其内在机理,通过对不同锈蚀阶段钢筋与混凝土界面的细观观测,描述了锈蚀层的形成与发展过程,给出了钢筋锈胀力的分布形态,揭示了混凝土锈胀开裂过程和钢筋锈蚀速率的时变过程.结果表明:钢筋锈蚀产物的膨胀性以及钢筋?混凝土界面区的多孔性,为铁锈物向界面区孔隙内的扩散提供了条件,随着锈蚀的进行,原有的界面区逐渐演变为混凝土与铁锈物混合的锈蚀层.锈蚀层的进一步发展,不仅会导致钢筋表面界面区逐渐密实,阻碍混凝土保护层中氧气和水分向锈蚀界面的输送,使混凝土内钢筋锈蚀速率下降,而且会使锈蚀物在钢筋表面产生对混凝土的膨胀力,最后导致混凝土开裂.
2009(4):437-440. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.015
摘要:结合工程实际,在考虑地震动水压力作用与地基弹性影响的基础上,提出了空间悬臂梁水闸结构分区规则,导出了悬臂梁柔度计算公式.利用该计算方法对大涧河水闸进行了抗震计算,得到了水闸结构的自振频率及底板应力,并与商业软件MSC.MARC的计算结果进行了比较.结果表明,2种方法的计算结果较为一致.这说明本文提出的水闸结构抗震分析方法是合理的,可以应用于大中型水闸的抗震分析.
2009(4):441-445. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.016
摘要:以轴流式水轮机全流道三维湍流数值计算结果为基础,分析水轮机的压力脉动;采用弹性力学非稳态有限元法分析轴流式叶片的强度;利用弱耦合技术,对固体域和流体域进行顺序迭代,并进行了水轮机的流固耦合分析.结果表明,在水压力作用下,叶片变形的最大位移发生在叶片出水边靠近叶片外缘处,最大应力出现在叶片上端面和法兰相接处,叶片变形对压力脉动的幅值影响明显.
2009(4):446-449. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.017
摘要:抛投落距直接影响到四面六边透水框架体施工抛投定位精度和工程实施岸段的护岸效果,但目前尚没有四面六边透水框架体抛投落距的计算公式.为此,首先通过流动水体中四面六边透水框架体运动规律的理论分析,得出了其抛投落距计算的理论公式,然后通过水槽试验研究了四面六边透水框架体在不同流速和不同水深条件下的抛投落距,提出了四面六边透水框架体抛投落距计算的经验公式.
2009(4):450-456. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.018
摘要:采用类似对流项特征向量分解形式分裂底坡源项,证明了浅水方程中底坡源项和压力项的平衡性,有效避免了多变地形下伪流现象的产生.运用该模式对水下地形多变、岛屿星罗棋布的浙江省温岭龙门海域进行了潮流运动模拟,模拟计算结果与水文测验数据拟合程度较好.
2009(4):457-462. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.019
摘要:基于温州近海及河口二维水流数值计算模式,以2002年为基准水平年(现状),针对温州市近期、中期和远期围垦工程,从水(潮)位、流速和潮量3个方面探讨了围垦工程对近海及河口水动力的影响.计算结果表明:近、中期围垦工程实施后,洪季和枯季时瓯江口内最高潮位均略有减小,北口的涨、落潮量均增大3%~4%左右,而落潮总量和平均流速基本没有变化.远期工程尤其是瓯江南口围垦工程实施后,瓯江口内最高潮位洪季时增大而枯季时减小,涨、落潮最大流速均有所增大,北口潮量变化较为明显,枯季时潮量减少10%左右,鳌江口、飞云江口附近的落潮流速略有增大,而涨潮流速略有减小.南口围垦工程对瓯江口内潮位和涨落潮流速变化的影响最为明显,对维护北口的深水航道有一定的益处,但也要进一步加强对瓯江北口两岸岸滩稳定性的监测.
2009(4):463-466. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.020
摘要:根据柱状钻孔和多孔剖面的地质数据特点,提出了一种具有矢量几何拓扑性的基本数据结构,并将知识推理技术引入地质剖面建模算法,从而实现了用户对剖面建模算法和剖面图形的智能决策,解决了传统的地质剖面建模系统由于无法融入可供决策的专家知识和经验而产生的准确性和实用性不高的问题,同时给出了系统实现以及分土层工程量计算的实例.
2009(4):467-471. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.021
摘要:在综合考虑流域各地区社会、政治、经济和环境等多种因素的基础上,根据流域初始水权分配相关研究成果,提出了流域初始水权分配的指导思想和基本原则,建立了流域初始水权分配的指标体系,并利用模糊优选法计算指标相对优属度,通过TOPSIS法确定各地区水权分配比例及其分配量.算例分析结果表明,这一指标体系体现了初始水权分配的公平性和效率性,可以较好地反映国家对流域生态环境和流域可持续发展问题的重视程度.
2009(4):472-477. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.022
摘要:利用委托代理模型比较分析了委托代理双方在对称信息和不对称信息下南水北调东线工程水资源配置效率情况,结果表明:在对称信息下,南水北调东线工程水资源的配置效率达到最优,而在不对称信息下,次优的契约存在着交易量的扭曲(与最优契约相比),并且对于具有效率的代理人,委托人必须给付其严格正的信息租金.为了改善南水北调东线工程水资源配置效率,尽可能减少高效率供水部门的信息租金,提出了南水北调东线工程水管理组织结构扁平化、引入市场机制、引入用水户参与机制等管理策略.
2009(4):478-482. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.023
摘要:为了研究多港口的均衡价格,利用Hotelling模型导出了利润最大时的港口均衡价格函数,并以3个港口为例,对不同条件下各港口的价格进行了比较.结果表明:当港口服务水平相同时,地理位置处于中间的港口的均衡价格比较低;当港口服务水平不同时,地理位置和服务水平等因素都会对均衡价格产生影响.
2009(4):483-486. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.024
摘要:利用重合度理论中的新Borsuk定理,得到了高维Lienard型系统 u″(t)+dΔF(u(t))/dt+ΔG(u(t))=e(t) 存在周期解的充分条件.将线性变换引入先验估计,把F和G要求的非退化特征推广到了具有一定退化性质的情形.
2009(4):487-491. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.025
摘要:利用临界点以及拓扑度理论讨论了一类半线性椭圆型方程边值问题的多解性,得到了适当条件下存在3个解的结论.
2009(4):492-494. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2009.04.026
摘要:为了研究非线性测量误差模型强影响点的识别问题,首先将非线性测量误差模型中存在误差的不可观测的数据当作缺失数据,利用SA-MCMC算法求得模型参数的最大似然估计,然后用Q函数代替可观测数据的对数似然函数进行影响分析,得到了建立在Q函数基础上的广义Cook距离及其一步近似,最后通过算例说明了诊断统计量的有效性.
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