• 2012年第40卷第3期文章目次
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    • SWAT 模型的开发与应用进展

      2012, 40(3):243-251. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.001

      摘要 (1326) HTML (0) PDF 361.43 K (2172) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了跟踪SWAT模型近年来的发展与应用趋势,从分析该模型的特征着手,回顾该模型的开发与完善历史,比较了该模型与国内外常用的ANSWERS,CREAMS,GLEAMS,DWSM,MIKE SHE,AGNPS,EPIC等模型在性能上的主要差异,对该模型近几年来在国内外不同领域及不同时空尺度的应用进行综述,重点包括水质和水量模拟评估、非点源污染负荷估算及形成机制探讨、情景分析与预测、环境变化及农业管理措施对水文水质的影响、气候变化对区域水循环和作物生长的影响、模型数据预处理及率定方法、模型不确定性研究、该模型与其他模型的耦合,以及该模型在不同地区适应性评估与应用、不同应用领域对该模型的修正或改正等内容。

    • 微囊藻垂直运动数值模拟

      2012, 40(3):252-257. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.002

      摘要 (1219) HTML (0) PDF 321.28 K (1659) 评论 (0) 收藏

      摘要:综合考虑光、营养盐、温度对微囊藻生长的影响,建立了太湖静止水体微囊藻垂直运动模型,分析藻类在水体生态系统复杂因素作用下的运动变化规律.通过与KromkampWalsby模型比较发现,太湖静止水体微囊藻垂直运动模型模拟结果合理可靠,模型计算结果显示藻半径大的微囊藻更容易运动到水体表面,在持续大风或持续阴天后水华更易暴发。

    • 基于生态的城市河流水量水质联合调度模型

      2012, 40(3):258-263. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.003

      摘要 (1218) HTML (0) PDF 306.08 K (1715) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市河流河道淤堵、过流能力下降、水质恶化、生态环境破坏等问题,根据城市河流的基本特点和功能,从满足城市河流生态需水量出发,建立了基于生态的城市河流水量水质联合调度模型,模型中水流运动方程和水质模型分别采用圣维南方程和一维对流扩散模型,并分别采用Perissmann四点隐式离散法和有限控制体积显式算法进行求解.将该模型应用于郑州市七里河水系的闸坝生态调度,分析不引用黄河水和引用黄河水2种方案下生态需水量调度效果.计算结果表明,在引用黄河水量的情况下,河道生态需水量能基本满足要求,而在不引黄河水的情况下,其生态需水量无法满足要求.基于生态的城市河流水量水质联合调度模型可为城市河流水量水质联合调度方案的制订、河流生态修复提供技术支持.

    • 不同雨强下土壤大孔隙对坡面流水动力学参数的影响

      2012, 40(3):264-269. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.004

      摘要 (1181) HTML (0) PDF 288.48 K (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:以室内试验槽为平台,利用人工模拟降雨试验,定量分析了坡度为5°时,在30?mm/h,60?mm/h和120?mm/h降雨强度下,有大孔隙试验槽和无大孔隙试验槽坡面流的水动力学参数的异同点.结果表明,各场次降雨的两坡面流的流态均为层流,除降雨强度为30?mm/h时,无大孔隙坡面的坡面流为急流外,其他场次的水流均为缓流;在同一降雨强度下,相对于无大孔隙坡面,有大孔隙坡面的坡面流流速、单宽流量、弗劳德数和雷诺数较小,径流深、径流切应力、水流运动阻力以及坡面糙率较大;随着降雨强度的增大,两坡面的径流深和单宽流量增加,坡面流流速、径流切应力和雷诺数均增大,阻力系数和曼宁糙率均呈现先增大后减小的趋势,弗劳德数则呈现先减小后增大的趋势.

    • 淹水稻田抽穗开花期氮磷变化及最佳排水时机

      2012, 40(3):270-274. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.005

      摘要 (1149) HTML (0) PDF 248.24 K (1791) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过蒸渗仪试验,研究了淹水稻田在水稻抽穗开花期不同渗漏水平下稻田水氮磷的变化特性,建立了基于减污的多目标模型.结果表明:在水稻抽穗开花期淹水条件下,整个淹水期间地表水和地下水TP和NH3N质量浓度均呈先降后增的趋势,NO-3N质量浓度则相反;渗漏强度的大小对抽穗开花期稻田地表水和地下水的TP,NH3N以及NO-3N的质量浓度影响不显著;在淹水条件下,水稻抽穗开花期在低渗漏水平时,宜在控水第4天进行地表排水.

    • 湖泊沉积物中细菌含量影响因子分析

      2012, 40(3):275-280. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.006

      摘要 (1202) HTML (0) PDF 274.05 K (1965) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨湖泊沉积物中的生源要素对细菌含量的影响,采用实时定量PCR技术检测沉积物中的细菌含量,运用统计学方法找出中值粒径、总有机碳、总氮、总磷等环境因子与细菌含量之间的相关关系,并据此对影响细菌含量的环境因子进行分析.结果表明:湖泊沉积物中细菌含量随深度的增加而减少;沉积物粒径影响营养元素的赋存从而对细菌含量产生影响;总氮、总磷、总有机碳对沉积物中细菌含量的影响与湖泊水域环境、不同季节温度有关.

    • 我国降雨变化趋势分析

      2012, 40(3):281-286. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.007

      摘要 (1176) HTML (0) PDF 319.17 K (1955) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析气候变化背景下我国降雨的变化趋势,将MannKendal秩次相关检验、Spearman秩次相关检验等方法相结合,对1951—2008年全国长序列站雨量资料1d,3d雨量极大值和年平均降雨量变化趋势进行了显著性分析,并探讨了其空间分布.结果表明:西北地区降雨在1?d,3?d极值,总量上变化趋势都较为明显,且有增加的趋势,而南方特别是东南诸省降雨在极值、总量上变化都不显著.

    • 基于贝叶斯网络的沙河集水库大坝风险分析

      2012, 40(3):287-293. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.008

      摘要 (1229) HTML (0) PDF 405.17 K (1861) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据沙河集水库大坝风险分析的内容和破坏模式,分别建立了18个事件树对应的18个贝叶斯网络,再根据引起大坝溃决的原因,合并成由坝体渗漏、坝基渗漏、坝体边坡逐渐破坏、涵洞渗漏及溢洪道渗漏导致溃决的5种状况的贝叶斯网络;根据这5个贝叶斯网络的结构形式和变量情况合并成3个贝叶斯网络;最后进一步凝炼综合成1个贝叶斯网络,该贝叶斯网络至少包含6×18个事件树的信息.运行该贝叶斯网络,可以得到所需要的各种结果,显示出贝叶斯网络在风险分析中的特点和功能.该方法为水库大坝安全风险评价提供了一种新的思路.

    • 全级配混凝土梁动强度提高机理研究

      2012, 40(3):294-299. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.009

      摘要 (1113) HTML (0) PDF 457.42 K (1543) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于细观力学方法对全级配混凝土梁的动强度提高机理进行研究.假定混凝土由骨料、砂浆和界面三相材料组成,按全级配混凝土实际配比生成随机混凝土骨料模型.采用塑性损伤模型并考虑材料的应变软化,利用全级配混凝土梁的静弯拉(破坏)试验标定骨料、砂浆和界面的参数.在此基础上对冲击荷载下全级配混凝土梁的动弯拉破坏过程进行数值模拟,重点讨论惯性效应和应变率效应对混凝土材料强度增强因子的影响.研究结果表明:(a)当应变率小于8?s-1时,材料惯性对梁的极限荷载影响可以忽略不计;当应变率大于8?s-1时,材料惯性对全级配混凝土强度的动力增强因子(SDIF)影响增大.(b)当应变率小于20?s-1时,率效应对SDIF影响较大,在高应变率区SDIF主要受材料惯性的影响.此外,探讨了初始缺陷(损伤)对全级配混凝土梁破坏荷载的影响.

    • 小挑角跌坎加浅水垫消力池水力特性试验

      2012, 40(3):300-306. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.010

      摘要 (1132) HTML (0) PDF 390.88 K (1748) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该方案出闸水流经小挑角跌坎调整扩散后,各工况均能在消力池内形成淹没水跃,出池水流平稳、无跌落,与下游衔接自然,消能效果较好,闸门开启运行组合及开启方式灵活.

    • 尾矿坝渗流场三维有限元分析与安全评价

      2012, 40(3):307-312. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.011

      摘要 (1108) HTML (0) PDF 366.24 K (1669) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据某尾矿坝的实际情况,建立尾矿坝三维有限元计算模型,计算并分析其渗流场,对尾矿坝进行渗流安全评价,将评价结果与工程地质勘测所得的资料进行对比分析,以验证尾矿坝渗流场数值模拟方法和计算模型的合理性.计算结果显示,数值模拟所得渗流场与工程地质勘测实测值吻合,计算方法和计算模型合理,可以为尾矿坝的加高工程提供参考.

    • 欧拉弯曲梁三次 Hermite 区间样条多小波有限元分析

      2012, 40(3):313-318. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.012

      摘要 (1138) HTML (0) PDF 293.41 K (1793) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于小波多辨分析思想,选择三次Hermite区间样条函数作为多小波尺度基函数,用于构建梁单元多尺度位移近似空间;由最小势能原理,推导出欧拉弯曲梁有限元平衡方程.结果表明:该小波单元可通过改变多小波尺度函数的尺度来重新划分网格,从而可自由调节小波单元的计算精度;其计算精度与采用具有相同网格划分的任意多个传统欧拉弯曲梁单元求解的精度完全相同;该小波单元更加清晰地反映了小波有限元与传统有限元之间的关联.

    • SRC—RC 竖向混合结构转换柱研究现状综述

      2012, 40(3):319-324. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.013

      摘要 (1098) HTML (0) PDF 305.08 K (1634) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过16根转换柱试件及钢筋混凝土柱对比试件的低周反复荷载试验,分析型钢延伸高度、箍筋配置和型钢配钢率对转换柱受力性能的影响,为SRCRC竖向混合结构的推广应用提供科研基础与参考.指出:(a)由于型钢的局部存在,转换柱容易产生类似于RC短柱的剪切破坏,破坏主要集中在RC部分,钢与混凝土之间的共同工作会导致此类破坏发生;(b)为了保证转换柱具有更好的抗震性能,应采取构造措施控制剪切裂缝的发展,避免剪切破坏,提高构件的变形能力.建议构件全高箍筋加密或在RC部分设置X形交叉钢筋.在对转换柱特殊破坏方式充分认知的基础上,对新的构造措施与配钢方式进行了展望.

    • 基于多卫星融合数据的海平面特征分析

      2012, 40(3):325-331. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.014

      摘要 (1139) HTML (0) PDF 536.34 K (1615) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1993—2008年法国空间局的AVISO多卫星融合高度计资料,采用随机动态、EOF等方法分析全球海平面变化的长期趋势、变化幅度以及季节变化的空间分布特征.结果表明:(a)1993—2008年间太平洋海平面呈西升东降的形态,印度洋绝大部分海区海平面呈上升趋势,大西洋除湾流流域外的其他海区海平面的长期趋势以上升为主;(b)全球海平面变化存在显著的年变化和半年变化等季节信号,无论是半球平均还是洋盆平均,北半球海平面季节变化的振幅明显大于南半球,中纬度海区季节变化的振幅最大;(c)北印度洋海平面季节变化的振幅高于同纬度带的北太平洋和北大西洋;(d)太平洋、印度洋、大西洋三大洋受西边界流、赤道流系等强流影响的海域海平面变化幅度大于周围海域;(e)赤道海域各大洋东、西边界和大洋内区海平面变化不同步,可能受赤道海洋波动的影响较大;(f)厄尔尼诺年,西太平洋暖池和赤道太平洋中部海平面明显降低,赤道东太平洋海域海平面明显升高,赤道印度洋海域东、西边界的海平面变化与其相反.

    • 近底泥沙通量的处理方法及适用性

      2012, 40(3):332-337. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.015

      摘要 (1080) HTML (0) PDF 270.91 K (1855) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了正确理解悬沙运动方程底边界条件即近底泥沙通量的诸多处理方法的物理意义和适用性,避免泥沙理论分析和数值计算带来的偏差,归纳总结了近底泥沙通量的各种表达式,对它们的适用性和合理性进行分析.结果表明:以挟沙力、切应力、参考浓度或临界速度等方法处理近底泥沙通量,表达形式虽然多样,或将临界切应力换成对应的临界速度表示,或加入一些修正系数,但其物理本质不变,只是为了处理一些具体问题而做的简化或修正;挟沙力方法和切应力方法的经典形式用于描述近底泥沙通量更具一般性,这2种方法描述的物理过程有差别.

    • 整治工程后长江口南北槽的分流分沙季节特征

      2012, 40(3):338-344. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.016

      摘要 (1123) HTML (0) PDF 369.42 K (1681) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用2009年2,4,8和11月共4次长江口南北槽的全潮水文泥沙测验数据,分析全年4个季节期间长江口南北槽的分流、分沙特征.结果表明:南槽的分流比、分沙比均大于北槽的分流比、分沙比,进入南港河道的水流、泥沙通过南槽的通量大于其通过北槽的通量.在春夏秋3个季节,南北槽均处于由陆向海输运格局;在冬季,南槽处于由海向陆输移状态,泥沙更易于南槽落淤,而北槽处于由陆向海净输移状态.与2006年,2007年冬季相比较,长江口三期整治工程实施后,北槽的水动力作用进一步加强.

    • 碳酸盐岩生物礁地震响应特征的数值模拟

      2012, 40(3):345-349. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.017

      摘要 (1076) HTML (0) PDF 354.28 K (1860) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对碳酸盐岩生物礁储层具有较强非均质性的特点,利用叠前黏弹性波动方程正演数值模拟方法,模拟了碳酸盐岩生物礁、滩的地震响应特征,为地震资料识别生物礁储层提供依据.模拟结果显示,在生物礁两侧出现上超反射,礁顶明显见披覆现象,在礁体内部产生S形前积反射、弱反射或杂乱反射,在礁前缘斜坡相外形呈楔状且礁底为下超反射终止.此外,礁体顶底界反射产生极性反转,底部反射同相轴可能出现上凸或下凹现象,而深度域成像剖面可以消除上凸或下凹现象.

    • 电力系统动态等值中励磁系统参数聚合方法对比研究

      2012, 40(3):350-356. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.018

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 371.26 K (1552) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少计算量,提高分析速度,对励磁系统进行动态等值时,可采用统一的降阶标准传递函数作为等值励磁系统模型.分别使用加权平均法、离散时间最小二乘法和分段线性多项式函数(PLPF)法确定了等值励磁系统模型的参数,并将遗传算法引入等值励磁系统模型的参数辨识.重点对比了几种励磁系统聚合方法,归纳出各种方法的差异及优缺点.仿真算例表明,离散时间最小二乘法性能较好.

    • 基于风速预测的双馈风力发电机组变桨距协调控制

      2012, 40(3):357-360. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.03.019

      摘要 (1055) HTML (0) PDF 252.88 K (1640) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析风能的特性、风速区域划分以及大型风力发电机组常用控制方法的基础上,指出当前控制中存在的滞后、大惯性等问题.针对这些问题,提出基于风速预测的新型变桨距协调控制方法,在高于额定风速的情况下,加入风速预测环节,从而克服风速测量滞后、桨距角调节惯性大等问题.这种控制方法将小波变换嵌入时间序列法中,用于建立ARMA模型进行风速预测,然后将预测的风速送入控制环节,具有较好的动态控制性能.最后,通过实例仿真验证了该设计方法的有效性.


年第40卷第3

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