• 2014年第42卷第4期文章目次
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    • >水文水资源与环境
    • 流域分块对汇流参数的影响

      2014, 42(4):283-288. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.001

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1616) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择屯溪、东湾及王快流域为典型流域,挑选合适的目标函数,采用单纯形法率定参数,研究流域分块对新安江模型SMCSCICG等参数的影响。结果表明,随着流域分块数增加:降雨资料均化程度减小,SM呈增大趋势,CS呈减小趋势,CICG基本保持不变;洪量、洪峰合格数及确定性系数均呈增大趋势,当子流域面积小于1 000 km2时模拟精度大幅度改善。

    • Analysis of characteristics of precipitation variation in cascade hydropower development zone in lower reaches of Jinsha River during period from 1956 to 2011

      2014, 42(4):289-296. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.002

      摘要 (1316) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1462) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于金沙江下游梯级水电开发区10个气象站1956—2011年的逐月降水资料,运用线性倾向估计法、Morlet小波分析法和R/S分析法对多年降水和季节降水变化及其趋势、周期和持续性特征进行分析。结果表明:研究区1956—2011年降水量呈波动式下降趋势,降水倾向率为-1.338 mm/a;季节降水中除春季呈微小上升趋势外,夏、秋和冬季均呈下降趋势,且空间差异明显;夏、秋季的降水量占全年的81.1%,尤以夏季为主导,占57.4%;年降水存在1~2 a、4 a 、8 a 、14 a和31 a的周期变化规律,其中8 a的周期尤为明显,通过90%置信水平检验;研究区降水序列总体上存在明显的Hurst现象,具有持续性特征,未来降水仍会维持减少趋势。

    • 我国水资源质量标准中存在问题探讨

      2014, 42(4):297-300. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.003

      摘要 (1367) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1609) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统分析我国现有涉水质量标准之间的差异性以及各质量标准执行过程中存在的问题。分析表明,当前不同类型的涉水国家标准与行业标准之间的衔接性和科学性较差,标准限值之间存在偏差和矛盾。水利部现有的水资源质量标准在加强饮用水安全保障、评价水资源质量现状和污染物排放方面与现实管理需求存在差距,在不同水域水功能区不同管理要求等方面已不适应当前水资源保护工作的需要。建议在修订现有的水资源质量标准过程中明确水环境保护目标,加强部门间的协调,建立完整、科学、实用的水资源质量标准。

    • 减小集总式水文模型洪峰相位差的方法

      2014, 42(4):301-305. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.004

      摘要 (1399) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1570) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用集总式NAM水文模型模拟五道沟水文站以上集水区域的流量过程,选取1985—2010年洪峰流量最大的前9场洪水率定模型参数。模拟结果表明,洪峰存在系统性的相位提前,且调整模型参数的方式无法减小洪峰相位差。为获得合理的模拟结果,提出2种改进模型——错位加权生成面雨量的集总式NAM水文模型和同时刻加权生成面雨量的基于子流域的NAM水文模型。2种改进方法计算结果表明,峰值相位差减小,确定性系数和合格率提高。

    • 改进BP神经网络模型在小康水利综合评价中的应用

      2014, 42(4):306-313. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.005

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1582) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析BP神经网络应用于小康水利综合评价中存在的几个关键性问题。利用层次分析法(AHP)从100余个水利统计指标中遴选出30个具有一定代表性的指标用于构建小康水利综合评价指标体系并给出相应的分级标准;采用LM算法弥补标准BP神经网络在实际应用中存在收敛速度慢、易陷入局部极值等不足,建立了神经网络小康水利综合评价模型——LM-BP模型;利用随机内插方法在小康水利综合评价分级标准阈值间生成训练样本和检验样本;提出网络拟合度的概念;选取网络拟合度、平均相对误差等5个统计指标用于评价模型性能。在模型达到预期的评价精度和泛化能力后,将其用于文山州小康水利综合评价,并构建传统BP模型、RBF模型作为对比模型。结果表明:(a)无论是训练样本还是检验样本,LM-BP模型的评价精度均高于传统BP神经网络模型、RBF神经网络模型近一个数量级,表明LM-BP模型具有较高的评价精度和泛化能力,可用于文山州小康水利综合评价,模型收敛速度快、稳定性能好。(b)2010年文山州及各县级行政区小康水利综合评价为1~2级,处于起步—基本实现阶段;2020年预测评价为3级,全州基本实现小康水利。

    • >土木工程
    • 考虑竖井作用的填埋场气-液耦合运移规律

      2014, 42(4):314-320. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.006

      摘要 (1264) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1469) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究存在竖井的填埋场中填埋气、渗滤液的运移规律,在忽略气、液竖向流动的前提下,基于有机物生化降解、气-液本构关系和气、液连续性条件,结合抽气、回灌渗滤液等工况,建立填埋场平面轴对称气-液耦合运移理论,得到被动集气和主动集气2种工况下的简化解析解。计算结果表明:孔隙水压力和孔隙气压力均随离开竖井距离的增大而增大;孔隙水压力随时间逐渐消散,孔隙气压力先达到峰值再消散;考虑液相对孔隙气压力的耦合影响时,孔隙气压力有所提高;气相渗透系数增大会减小液相对孔隙气压力的耦合影响,液相渗透系数增大会加剧耦合影响。

    • 基于三维微-细观尺度模型的混凝土力学性能研究

      2014, 42(4):321-326. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.007

      摘要 (1391) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1842) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据水泥种类、水灰比、配合比和骨料级配等信息,在微观尺度上引入CEMHYD3D水化模型重构了水泥浆模型、在细观尺度上发展硬核/软壳模型构建了混凝土模型;研究基于Rankine准则和损伤模型的适用于混凝土微-细观模型的数值均匀化方法,从而提出混凝土力学性能递进分析和预测方法。算例分析表明,提出的方法能够较好地分析和预测混凝土的宏观力学性能;通过老化病害过程微观尺度的模拟,可实现混凝土老化病害机理分析。

    • 基于XFEM的主次裂纹间应力强度因子相互作用

      2014, 42(4):327-331. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.008

      摘要 (1353) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1528) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用新型裂尖改进函数构建的Reduced XFEM,研究次裂纹与主裂纹的相互作用,以及次裂纹对主裂纹应力强度因子的影响,并在裂纹尖端采用互作用积分法计算应力强度因子。计算结果表明:次裂纹存在会使主裂纹的应力强度因子减小;次裂纹长度越长,主裂纹应力强度因子减小得越明显;次裂纹距主裂纹的位置与主裂纹的应力强度因子之间有一定的规律,主裂纹的应力强度因子随主、次裂纹间距离的增大呈“勺”形分布,且当该距离达到一定数值后主裂纹的应力强度因子变化较小,接近单裂纹状态。

    • 椭圆形基坑支护土压力分布理论初探

      2014, 42(4):332-336. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.009

      摘要 (1471) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为使基坑设计更加科学合理,分析了椭圆形基坑支护的变形和土压力分布情况。结果表明:椭圆形支护上存在4个土压力转变点,在转变点处土压力会发生主、被动之间性质的转变;作用于支护上的土压力值是区别于经典理论的“类主动土压力”和“类被动土压力”,它们之间存在一定的比例关系。根据椭圆形支护上土压力的分布模式,提出了3种确定椭圆形支护土压力的方法。

    • 钢-聚氨酯组合管柱轴压性能试验

      2014, 42(4):337-341. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.010

      摘要 (1281) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1602) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于13个钢-聚氨酯复合管试件的轴压试验,研究聚氨酯在钢复合管中的应用。结果表明,在承受轴向压力下,钢-聚氨酯复合管轴压试件破坏时呈多折腰鼓形;钢管发生局部屈曲后,受到聚氨酯材料的约束可以有效延缓试件屈曲发生时间与变形程度;整个加载过程,聚氨酯与钢材的黏结性能良好,两者未发生剥离现象。从试件荷载-位移曲线以及试验过程可得:荷载-位移曲线一般由弹性、弹塑性、下降和强化阶段组成,表明复合管具有很好的延性与强度储备,能有效抵抗地震等动力荷载的作用。随着L/D的减小,试件的极限荷载有增大的趋势,但是其增幅不明显。套箍系数ξ是影响试件性能的重要因素,当ξ值提高时试件承载力会明显提高;反之亦然。

    • 基于观测器的LMI振动控制算法

      2014, 42(4):342-345. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.011

      摘要 (1367) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1606) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于观测器的LMI控制器设计中一个线性矩阵不等式中出现双变量的问题,提出一种赋初值迭代求解方法。考虑到双变量中一个为正定矩阵变量、一个为标量的特点,为了保证迭代收敛性和满足矩阵正定的要求,把正定矩阵变量作为初值赋予对象。仿真分析发现所设计的控制器仅能保证控制趋势,达不到预期控制效果,为此提出了调节因子的概念。最后,以3层基准建筑物为例进行仿真分析,结果表明该方法是可行的。

    • 基于混合像元分解的水体面积提取算法

      2014, 42(4):346-350. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.012

      摘要 (1477) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1630) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减小水体边界混合像元对水体面积提取精度的影响,提出基于混合像元分解的水体面积提取改进算法。以ALOS数据为例,利用混合像元线性分解模型获得各像元水体丰度,结合阈值法和数学形态学算法分别提取纯净水体像元和水体边界像元;通过分析水体边界像元的水体丰度构成,提出水体边界像元面积修正算法,实现水体面积修正。研究结果表明,与混合像元分解直接提取的水体面积相比,修正算法提取的水体面积精度最大提高6.7%,有效减小滩地水分对水体边界像元水体丰度计算的影响。

    • 非双曲线动校正方法及应用

      2014, 42(4):351-354. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.013

      摘要 (1753) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1626) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规走时双曲线方程依据偏移距小于或等于反射界面深度的假设,以至于不适合长电缆的大偏移距和多覆盖次数采集方式的地震资料速度分析及时差动校正处理,提出了长排列非双曲线反射同相轴的动校正(NMO)方法,并且首次用于南海地震资料处理。该方法通过在常规时移双曲线方程引入2个NMO参数,即不均匀性参数s和各向异性参数η,使走时方程满足长电缆采集数据处理要求。模型试算及实际数据处理结果显示,大偏移距及陡倾角处的道集得到拉平,叠加后的剖面成像更清晰、信噪比更高。

    • >水利水电工程
    • 基于重整化群有限原胞级整体安全性分级评价

      2014, 42(4):355-360. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.014

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1441) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决重整化群理论研究对象在理论上应具有无标度性(即原胞级数趋于无限大),但实际工程中原胞级数不可能取很大这一问题,基于重整化群理论的逾渗模型、断层破裂分形树模型、岩石破碎模型、重力坝三棱柱结构破坏概率模型,开展有限原胞级数的破坏概率规律研究。研究表明,原胞级数即迭代次数取3可满足实际工程需要。提出基于三级原胞破坏概率值的实际结构整体安全性分级方法,并给出应用三棱柱模型判别重力坝结构整体安全性状态步骤。依据三级原胞破坏概率关键点、不动点将结构整体安全状态划分为3个级别:(a)Ⅰ状态,结构整体安全;(b)Ⅱ状态,结构整体安全性较低,结构整体由安全向破坏过渡,处于亚健康状态;(c)Ⅲ状态,结构整体破坏。

    • 波动水压参数对灌水器水力性能影响试验

      2014, 42(4):361-366. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.015

      摘要 (1675) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1532) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对低压灌溉系统虽然可以节省电能但却容易发生堵塞的不利情况,将原来恒定不变的水压改变为按照一定频率和振幅波动的动态水压模式,以期增强低压运行时滴灌灌水器的抗堵塞能力。以基础水压、波幅和波动周期为变量参数来设计工作水压的波动模式,通过正交方式实施波动参数与流量特性试验,分析了3种波动参数对灌水器流量的影响规律,结果表明基础水压对灌水器流量的影响最大。

    • CRU数据集在黑龙江省ET0计算中的应用

      2014, 42(4):367-371. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.016

      摘要 (1327) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1626) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对我国参考作物蒸发蒸腾量(ET0)计算中存在的气象数据不易获取、现有作物需水量数据空间分辨率较低等问题,以黑龙江省为例,基于10 min分辨率的CRU CL 2.0数据集,采用FAO Penman-Monteith公式建立了适于计算区域ET0的栅格模型,并应用黑龙江省14个气象站的实测气象数据对该模型计算成果进行了验证。结果表明:采用CRU CL 2.0数据计算区域ET0是可行的,其计算结果与应用实测气象数据计算所得的ET0符合较好,不仅可以细化我国ET0和作物需水量研究成果,也为气象资料缺乏情况下的ET0计算供了一种新的计算模式。

    • 灌溉水质水量对番茄影响的主成分分析

      2014, 42(4):372-376. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2014.04.017

      摘要 (1221) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1563) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨不同灌溉水质和水量对设施大棚番茄品质及产量的影响,采用主成分分析法对污水、再生水和清水3种不同水质和灌溉水量处理的番茄各项品质指标及产量进行综合评价。结果表明,所选取的4个主成分的累积贡献率达到89.70%。不同灌溉水质水量处理情况下,番茄果实中所含的维生素C、硝酸盐、可溶性蛋白差异显著,可溶性糖、产量、灌溉水利用效率差异不显著。试验所采用的3种水质和水量条件下:数据经隶属函数处理的综合评价排名结果表明,水质为再生水、灌溉定额为360 mm的灌溉条件最佳;2种数据平均排名结果表明,水质为再生水、灌溉定额为320 mm和360 mm的处理较佳。

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