2012, 40(5):479-484. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.001
摘要:基于2000—2009年MODIS/Terra积雪数据产品,分析我国青藏高原主要河源区雪盖的空间分布和季节变化。结果表明:五江源的积雪在空间上主要集中于雅鲁藏布江河谷、念青唐古拉山及横断山南部等地区,而北部积雪相对偏少;降雪主要集中于春冬季节,且雪盖变化呈现双峰形特点,峰值主要集中在2月和11月。不同季节雪盖表现出一定的趋势变化,春季雅鲁藏布江源区雪盖显著减少;秋季长江源区雪盖面积显著增加;冬季雪盖变化差异较大,黄河、澜沧江和怒江源区雪盖面积在减少,但趋势不显著,长江和雅鲁藏布江源区雪盖面积在增加,但仅长江源区增加趋势显著。总体而言,五江源地区雪盖面积表现出略微增加的趋势,但不显著。
2012, 40(5):485-490. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.002
摘要:为了减小水文模型参数优化中人工试错法和局部优化法的不确定性,以一种快速有效的优化方法搜索到水文模型参数的全局最优解。以安徽呈村流域为例,使用SCEUA算法对新安江模型参数进行优化,日模型和次洪模型分别采用总体水量误差和对数绝对值误差作为目标函数,分析优化结果并对优化参数进行检验。经检验分析,日模型检验期确定性系数均达到08,次洪模型检验期确定性系数接近09。研究结果表明,采用SCEUA算法优化新安江模型参数可以取得较好结果,目标函数的选择对参数优化有着重要作用。
2012, 40(5):491-497. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.003
摘要:利用多期土地覆盖数据,采用参数区域化方法,建立了SWAT模型主要参数与下垫面特征的关系。结果表明,采用下垫面变化后新的模型参数得到的径流模拟精度普遍高于人工试错法,且下垫面变化最大的年份(1995—1997年)径流模拟的Ens=0793,R2=0810,与人工调试结果(Ens=0639,R2=0641)相比,精度明显提高,模拟的径流过程更接近实测径流过程。
2012, 40(5):498-502. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.004
摘要:根据2006年7月对江苏近海水域水环境调查的资料,对江苏近海的水质进行评价。结果表明:江苏近海水域pH、活性磷酸盐、砷、铜、镉、锌、总铬等指标均达到GB?3097—1997《海水水质标准》中Ⅱ类水质标准,但是溶解氧、总磷、总氮与铅超标率较高,超标率分别达到7910%,5435%,3415%和4146%,无机氮和汞浓度超标率较低。此外,海水中还有轻微的油污染。从北至南3个海域中海州湾水质相对较好,辐射沙洲与长江口北支海域污染较为严重,并且辐射沙洲海域超标站位分布凌乱,无规律可循。
2012, 40(5):503-508. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.005
摘要:基于《江苏省地表水(环境)功能区划》的主要成果,根据太湖湖体水质可达标性要求,对太湖西岸重点污染水域的功能区进行细化。通过建立太湖水环境数学模型,以太湖不利风场及污染物最大入湖通量作为最不利条件,模拟概化河流的入湖污染带,计算污染物纵向扩散距离。在此基础上,划定太湖湖体增设功能区的范围,提出基于湖体水质达标的功能区划分方法。
2012, 40(5):509-513. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.006
摘要:对2010年12月与2011年7月赣江中下游各监测断面中浮游动物类群的结构组成、优势类群进行调查,结果表明:赣江中下游浮游动物有4类41种;种类最多的是轮虫类,共计7科15属25种,占总数的6098%;枝角类5科6属7种,占1707%;桡足类与原生动物占2195%。时间分布上浮游动物丰度丰水期大于枯水期,密度变动范围为100~522个/L,其中丰水期轮虫、枝角类、桡足类与原生动物密度分别占浮游动物密度的617%,114%,189%与78%;枯水期轮虫、枝角类、桡足类与原生动物密度分别占浮游动物密度的653%,95%,160%与91%。浮游动物密度空间分布上呈现中间大、两端小的特点,最大值出现在4号监测点新干,最小值出现在10号监测点赣州。赣江中下游浮游动物数量结构主要由轮虫和桡足类组成,生物量结构则主要由桡足类和枝角类组成。生物多样性及水质综合评价为轻度污染至中度污染。
2012, 40(5):514-519. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.007
摘要:在借鉴国内外湖泊形态方面研究、综合考虑湖泊形态健康影响因素的基础上,提出湖泊形态健康的内涵。从湖泊的平面形态特征以及形态动态变化特征两方面入手,初步构建包括总体层、系统层及指标层的湖泊形态健康综合评价指标体系,以此体系为基础,运用集对分析评价方法对大纵湖的形态健康进行评价分析。结果显示:(a)就湖泊形态变化特征而言,大纵湖形态变化很大;(b)就其平面形态特征而言,大纵湖的形态为不健康状态;(c)人类活动是导致大纵湖形态不健康的主要原因。
2012, 40(5):520-524. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.008
摘要:为了解南京莫愁湖沉积物中重金属的含量、污染程度,应 用电感耦合等离子体原子发射光谱分析仪(ICPAES)对沉积物中Cd,Cr,Cu,Mn,Ni,Pb, Zn等7种重金属的含量进行分析,并应用地累积指数法计算各种重金属的污染指数,评价各种重金属所引起的污染程度。分析结果表明:莫愁湖沉积物中重金属含量由大到小的排列顺序为:Mn,Zn,Pb,Cu,Cr,Ni,Cd;应用地累积指数法计算得出莫愁湖表层沉积物中主要重金属污染元素为Cd,处于偏重的污染程度,其次为Pb,Zn,污染程度为轻度污染,而Cr,Cu,Mn和Ni没有引起污染,处于清洁状态;沉积物垂向上Mn和Zn含量变化较大,主要的重金属污染元素为Cd,Pb,Zn。
2012, 40(5):525-529. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.009
摘要:采用芬顿氧化PAM助凝法对高浓度烟草香料废水进行预处理,并通过试验确定该方法的最佳操作条件(包括最佳反应时间、药剂投加顺序及其投加量等)。结果表明:(a)芬顿氧化助凝法是高浓度烟草香料废水预处理的有效措施,废水经芬顿试剂氧化、PAM助凝、pH调节后,COD的去除率可达79.6%,出水完全澄清。(b)芬顿氧化助凝法的最佳操作条件为:将FeSO4·7H2O,H2O2分别按照45g/L,150mL/L的标准加入废水中反应60min,再投加PAM助凝反应10 min后,最后用NaOH调节pH至7。
2012, 40(5):530-533. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.010
摘要:为研究基础变形模量的不确定性对拱坝应力的影响,建立以基础变形模量为设计变量、以坝体应力为目标函数的计算拱坝最大应力的最优化模型;利用均匀试验设计法构造拱坝最大有限元等效应力与基础变形模量之间的二阶多项式响应面。工程实例分析表明,所建立的响应面模型具有较高的精度,当已知基础变形模量变化范围时可以较好地确定拱坝的最大有限元等效应力。
2012, 40(5):534-538. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.011
摘要:针对廊道型气垫式调压室的罩式闭气结构比较复杂而且施工难度较大的特点,提出采用水平圆钢管型洞室代替常用的长廊道型洞室的新型气垫式调压室方案。以四川某水电站气垫式调压室为例,经大波动过渡过程计算和小波动稳定性分析,比较2种不同体型气垫式调压室的水力性能和运行稳定性。结果表明:在洞室横断面面积相等的情况下,圆管型气垫式调压室的小波动稳定性较好;调压室内水位波动幅值较小、最大气体压力和机组蜗壳进口最大压力较小,其大波动水力性能也相对较好。
2012, 40(5):539-543. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.012
摘要:通过图像识别技术对水工钢结构的腐蚀形貌特征及分布状况进行定量化研究,并通过室内实验对图像识别技术进行验证。结果表明:通过对腐蚀图像进行灰度处理、二值化处理可以实现对水工钢结构腐蚀形貌及腐蚀分布的准确性描述。
2012, 40(5):544-548. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.013
摘要:将尖点突变理论引入拱坝地基系统整体安全度分析中,建立拱坝地基系统的尖点突变模型失稳判据。将系统稳定状态归结为一个可定量计算的判别式,实现拱坝整体安全度的量化分析。结合某碾压混凝土拱坝数值仿真分析模型,通过三维非线性有限元计算坝体位移场,基于典型点位移尖点突变模型失稳判据得到该拱坝的整体安全度为3.5,且评判结果与塑性屈服区贯通准则相一致。
2012, 40(5):549-554. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.014
摘要:根据Prandtl掺混长度理论对紊流动量传递的假设,推广得到挟沙水流中泥沙扩散对应的含沙紊动水流掺混长度。类比Prandtl动量传递系数与紊流掺混长度的关系,由含沙紊动水流掺混长度推导出与实测数据吻合较好的泥沙扩散系数,得到新的含沙量垂线分布公式,并利用多个海域实测资料对其进行验证。验证结果表明,新的含沙量垂线分布公式能够较客观地反映含沙量垂线分布规律。
2012, 40(5):555-562. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.015
摘要:在山东半湿润井灌区选择典型试验区,连续2?a开展冬小麦精细地面灌溉试验。通过大田地面灌水试验,研究项目区地面灌溉的适铀灌水技术要素。采用地面灌溉模拟模型(SRFR模型)对各次灌溉试验进行数值模拟,在验证模型精度的同时,研究不同畦长、地面坡降、单宽流量和闭口成数组合条件下畦灌的灌水过程和灌水质量,提出试验区地面灌溉灌水技术要素参考值,为山东半湿润井灌区地面灌溉技术参数的优化提供依据。通过分析试验结果提出建议:(a)推广精细平地技术,适当减小田面坡降,提高田面平整度;(b)畦长以60~70?m为宜;(c)入畦单宽流量控制在3~6L/(s·m)为宜。
2012, 40(5):563-567. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.016
摘要:将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉的结点,消除这些结点对地基刚度的贡献,进而考虑地基与地基梁的脱开问题;由梯形分布荷载作用下的梁单元固端剪力系数矩阵,建立由结点处地基集中反力求地基分布反力的关系式,形成了完善的半解析弹性地基上框架结构内力与地基反力求解方法,算例表明该方法有很好的精度。同时通过算例发现,不同地基模型对结构的总沉陷影响较大,但对结构内力、地基反力和沉陷差影响较小。
2012, 40(5):568-575. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.017
摘要:针对基坑分析中难以选择土体宏观本构模型的现状,通过数值模拟研究2种常用本构模型对基坑开挖问题的适用性。首先,基于双轴压缩试验,求解与离散元试样在力学特性上相匹配的MC和DP模型参数;其次,进行基坑开挖模拟,以离散元的应力、应变路径分析结果为参考,讨论2种本构模型在基坑分析中的特点及适用性。结果表明:MC和DP本构模型能够较好地反映开挖过程中土体的复杂应力发展,难以表征土体的变形发展;2种模型的基坑开挖分析结果相差不大。
2012, 40(5):576-581. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.018
摘要:为了实现道路复杂曲线中桩和边桩坐标、中桩到边桩的坐标方位角等放样元素的快速计算,并保证放样元素计算的精度和准确度,总结了各种道路曲线放样元素计算的基本理论和方法,推导出道路曲线放样元素计算的基本公式,提出简明、便捷的复合曲线放样元素计算方法、精度评定方法及评定模型,并利用Visual Basic语言程序实现了道路曲线放样元素的快速计算。经某复杂立交中完整缓和曲线、非完整缓和曲线计算验证,表明该方法计算得到的放样元素与设计值之间的差异仅在毫米级,满足道路复杂曲线放样的要求。
2012, 40(5):582-585. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.019
摘要:对光滑有限单元法进行综述,介绍光滑有限单元法、边界光滑有限单元法、节点光滑有限单元法的基本思想、基本算法、方法特点以及在一些领域的应用。归纳得出:光滑有限单元法将应变光滑化措施引入有限单元法,可以降低网格划分要求,适应不规则网格;光滑有限单元法的算法与有限单元法基本相同,在有限单元法程序基础上进行少量修改即可实现;光滑有限单元法计算结果比有限单元法更精确。
2012, 40(5):586-589. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.020
摘要:为提高大型风力发电机组捕获风能的能力,改善其主要零部件受荷载情况,提出基于有效风速估计和风剪切的风力发电机组独立变桨距控制策略。以某5?MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对传统统一变桨控制策略和独立变桨控制策略进行仿真比较。结果表明:相对于统一变桨距控制策略,独立变桨距控制策略不但能满足维持风力发电机组输出功率额定值稳定的要求,而且使发电机组主要零部件的受荷载情况得到明显改善。
2012, 40(5):590-596. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.05.021
摘要:阐述多机进相(多台发电机同时进相)运行的必要性与重要性,重点探讨多机进相运行必须解决的若干关键问题和目前的研究现状。在单机进相运行理论分析和现场试验的基础上,对多机进相运行的稳定性、多机进相调压能力、多机协调进相以及深度优化等问题进行了系统分析,给出进一步开展多机进相运行的一些建议,指出相应的研究思路。结果表明: 多机进相运行的调压效果比单机进相运行更显著,但是在一定程度上会降低整个系统的稳定裕度;在一定的无功调节范围内,为提高系统的暂态稳定性,应当安排多台发电机以适当的进相深度同时进相运行,尽量避免单台发电机深度进相运行。
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