2013, 41(5):1-6. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.001
摘要:选用新安江模型、TOPMODEL模型和SWAT模型这3种具有代表性的水文模型,对淮河息县流域洪水过程进行模拟,并对它们的模型结构、汇流方法和模拟结果进行比较。结果表明:新安江模型和TOPMODEL模型模拟结果略好于SWAT模型,说明结构复杂、考虑全面的分布式模型在洪水模拟中结果不一定最优;SWAT模型的最大优点不在于洪水模拟,而在于其考虑因素全面,适合做各种条件下的水文变化研究;这3种模型各有优缺点,下一步可以考虑如何采用集合预报的方法取长补短,提高模拟精度。
2013, 41(5):7-12. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.002
摘要:根据室内模拟试验,研究了水流流经L形裂隙时水头损失随裂隙宽度、裂隙中水流流速变化的规律。研究结果表明:水流流经L形裂隙的水头损失随隙宽的增大而增大,与水流流速之间呈二次函数关系;综合分析不同隙宽条件下L形裂隙水头损失与流速之间的二次函数关系,显示此函数关系的二次项系数与隙宽之间呈线性关系,一次项系数与隙宽之间呈二次方关系,最终得到L形裂隙水头损失与隙宽及流速之间的经验公式。
2013, 41(5):13-18. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.003
摘要:利用分布式水文-土壤-植被模型(DHSVM),根据枯期径流2段退水规律,建立基岩裂隙水运动的计算方法,实现了DHSVM的改进。根据东江星丰流域地形、土壤、植被及水文地质特征,采用现场观测、遥感资料分析及室内试验等手段,确定星丰流域植被、土壤、基岩裂隙特征参数。利用2003—2008年实测气象、水文资料进行参数率定和模型验证。采用扰动分析法分析改进的DHSVM参数对径流、蒸散发影响的灵敏度。结果表明:改进的DHSVM实现了裂隙含水层对径流的调节,能更好地模拟枯期基流,提高了流域水文过程的模拟精度。
2013, 41(5):19-23. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.004
摘要:选择典型截污导流工程——南四湖入湖河流截污导流工程,根据水量和水质条件对设计运行方案进行初步优化,将优化结果与原工程设计调度方案效果进行对比分析。结果表明:联合水量和水质动态调整工程的运行调度能够更有效地发挥工程的截污拦蓄作用,保障南四湖输水期的水质安全。
2013, 41(5):24-28. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.005
摘要:为研究水库防洪调度中不确定性因素对水库安全的影响,提出水库入库洪水、出库泄流以及水位库容关系等不确定性因素的数学描述方法;建立调洪演算随机微分方程,推导各种不确定性因素综合影响下的各时刻水库水位分布均值和方差计算公式;提出调洪过程中各时刻的风险描述方法以及整个洪水过程的总风险率定量计算方法。大伙房水库实例分析结果表明,调洪过程中任意时刻的风险和总风险计算结果符合水库防洪调度的实际运行状况,可用于定量评估调洪过程中任意时刻的风险和总风险。
2013, 41(5):29-33. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.006
摘要:为提高长江口北支河段全潮水文测验断面流量计算精度,满足测验区间水通量平衡的计算要求,对GB 50179—1993《河流流量测验规范》中的断面流量计算公式进行改进,采用更能反映断面流速实际分布状况的流速加权平均法计算部分断面平均流速,并采用试算法求出流速加权系数,进而计算得到断面流量和断面水通量。结果表明,本文所提算法提高了断面流量及潮量的计算精度,满足水通量平衡的计算要求,有效解决了长江口北支河段全潮水文测验水通量不平衡的问题。
2013, 41(5):34-40. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.007
摘要:综述了国内外地下水人工补给井设计建设、模拟试验、井流计算等方面的研究现状。认为国外补给井设计技术已较为规范,国内还处于初步探索阶段。指出补给井试验以堵塞研究为主,补给井型态、优化布设等方向关注较少;补给井流模拟计算主要依靠抽水井流理论,变化水头情形下的补给井流缺乏合理的模拟计算方法。建议加强补给井规划、设计与施工的技术集成研究,开展补给井优化设计与数值模拟研究,合理预测补给效果,促进地下水人工调蓄工作。
2013, 41(5):41-47. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.008
摘要:吸收堆石坝和混凝土重力坝的优点并克服其缺点,提出了一种新型的混凝土-堆石混合坝技术,该坝型的特点是:坝体由上游带支墩的混凝土墙和下游堆石体组合而成,支墩设在混凝土墙后并以一定距离分布,混凝土墙和堆石体之间设置垫层和过渡层。以某心墙堆石坝工程为对象建立了混合坝数值模型,分析混合坝在竣工和蓄水工况下的坝体应力和变形特征,并与原心墙堆石坝工程性状进行对比分析。研究表明:混凝土墙后土压力呈非线性分布;混凝土墙受力以压弯为主,最大拉应力出现在墙踵处;支墩受力以弯剪为主,最大拉应力出现在支墩与混凝土墙连接处;堆石体整体应力水平比心墙堆石坝降低,安全性有较大幅度提高。技术经济分析比较表明,与心墙堆石坝相比,混合坝具有安全稳定、保护环境、节约材料等优点。
2013, 41(5):48-52. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.009
摘要:在大三轴试验的基础上,得到不同胶凝体质量浓度、不同围压下的应力-应变曲线,通过试验数据对胶凝堆石料本构模型进行探讨,并求出了模型中的参数。研究结果表明:当胶凝体质量浓度较低时,对胶凝堆石料运用邓肯-张本构模型基本满足工程精度要求;随着胶凝体质量浓度的增加,从应力-应变曲线中发现邓肯-张本构模型已不再适用,但曲线在弹性阶段表现出明显的线性特性,线性模型的弹性模量与胶凝体质量浓度、围压有关。通过试验数据,拟合得出线性模型中相关参数之间关系的表达式。
2013, 41(5):53-57. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.010
摘要:针对小浪底水库左坝肩渗漏问题,采用熵权模糊聚类信息流法对采集的14个样本进行分析,以确定渗漏水的补给来源,并结合温度和电导探测、连通试验等方法确定集中渗漏通道。结果表明:1号排水洞3号孔、1号排水洞35号孔、2号排水洞28号顶孔、2号排水洞94号顶孔、4号排水洞28号底孔、30号排水洞D-18号孔、30号排水洞RD-7号孔中的水由浅层库水补给;30号排水洞D-133号孔中的水由深层库水补给;30号排水洞D-194号孔中的水由深层库水、尾水、地下水补给; 30号排水洞RD-37号孔中的水由地下水和尾水补给。通过对集中渗漏通道实施灌浆补强、断层封堵等防渗加固措施,各级水位下总排水量均比以前减少,减少幅度为25%~40%,因此熵权模糊聚类信息流法用于判别渗漏水的补给来源是行之有效的。
2013, 41(5):58-62. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.011
摘要:以云罗高速公路工程中的高液限土改良方案为背景,通过试验研究颗粒级配和矿物成分对具有明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土承载比的影响。结果表明:亲水性矿物成分是影响高液限土水敏性、膨胀率、加州承载比CCBR的主要原因之一;细颗粒含量越高,水敏性越强,CCBR越小;影响土体CCBR的主要因素是亲水性矿物含量,其次为黏粒组颗粒曲线分布情况及黏粉比;黏粉比越小,CCBR越大。
2013, 41(5):63-69. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.012
摘要:为分析重力坝下游折坡点位置对其抗震性能的影响,从震害工程及有限元计算两方面分析重力坝的抗震性能。结果表明:下游折坡点位置过低将对重力坝抗震性能带来不利影响;坝颈部位应力随下游折坡点位置的降低而增大,且增幅随坝高的增加而增大。为保证大坝具有良好的抗震性能,工程设计中下游折坡点位置不宜取太低,在8度及以上地震烈度区,100m高重力坝折坡点位置不宜低于坝高的20%。云南某水电站水库计算结果表明:大坝在设计地震作用下,坝颈部位产生了明显的应力集中,并出现裂缝;当地震超载系数为1.17时,坝颈部位上下游的裂缝贯通,大坝抗震性能较差,在工程设计中应合理提高下游折坡点的位置。
2013, 41(5):70-75. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.013
摘要:基于试验研究,探讨了不同颗粒粒径(d)、堵管高度(H)、流体平均流速(V)条件下粗颗粒在垂直扬矿管道中堵管后再起动的临界条件。研究结果表明:(a)d和H是影响单位长度压差(ΔP)与V关系的2个重要参数。(b)当ΔP与V呈线性关系时,垂直管道堵管后颗粒将无法实现再起动;反之,如若二者呈非线性关系,则颗粒可实现再起动。(c)基于试验结果提出的颗粒再起动时的临界流速、临界单位长度压差计算公式符合精度要求。
2013, 41(5):76-79. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.014
摘要:为解决现有悬沙质量浓度分布公式积分难的问题,基于流速幂函数及摩阻流速推导出一个近岸流速垂向分布公式,并结合悬沙扩散方程推导出平衡状态下可有效避免Rouse公式在水表面为零的不合理性的悬沙质量浓度分布公式。近岸水文及泥沙实测资料验证分析结果表明:该流速、悬沙质量浓度分布公式具有较高的准确性;根据流速、悬沙质量浓度分布公式推导的悬沙输沙率公式可由初等函数表示,并能有效解决爱因斯坦方法积分难的问题。
2013, 41(5):80-84. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.015
摘要:总结分析悬移质含沙量测量方法的代表性成果,评述各种测沙方法的适用性和突出优缺点。在此基础上,提出基于比热容原理测量含沙量的方法。该方法利用改制的比热容测量仪测定不同含沙量水体的比热容,建立含沙量与比热容之间的相互关系,进而通过测量浑水的比热容来确定水体含沙量。研究结果表明:水体含沙量与浑水比热容呈明显的负线性关系,可采用测量浑水比热容的方法来确定水体的含沙量;含沙量的测量精度与浑水比热容的测量精度密切相关。该方法从热学的角度研究水体的含沙量,旨在为泥沙动力学的研究提供新思路。
2013, 41(5):85-89. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.016
摘要:基于东海沿岸4个验潮站的风场、潮位观测资料以及Unisys Weather的312次台风路径观测资料,对东海沿岸台风的路径、发生频率以及风暴潮增水特征进行系统分析。结果表明:西北行台风占台风总数的96%,造成的灾害约占灾害总数的80%;风暴潮灾害的第一显著周期为5a,同时具有与厄尔尼诺现象相关的11a显著周期;东海潮位有逐年增加的趋势,平均3cm/a,最大达5cm/a;台风期间主要为东风和南北风向,这种风向使得水体向岸或者沿岸输运,在一定程度上增加了增水的程度。
2013, 41(5):90-94. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2013.05.017
摘要:基于MODIS数据反演得到Mackenzie河口2007年8—9月海洋表面温度分布,结合该河口Pelly气象站实测风速、风向数据,分析Mackenzie河口水域的上升流特点,重点分析上升流的产生条件、发展、强度,以及它们随纬度、风向及风速的变化关系。结果表明:当东向风(160°~200°)吹刮时间长于半天时,即有上升流产生,且东风时(180°)最强烈;东向风持续吹刮时,风速越大,上升流现象越强烈、影响范围越广。
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