• 2015年第43卷第5期文章目次
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    • >院士专稿
    • 水循环综合模拟系统的降雨产流模型研究

      2015, 43(5):377-383. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.001

      摘要 (1945) HTML (0) PDF 5.22 M (2277) 评论 (0) 收藏

      摘要:重点阐述国内自主研发的水循环综合模拟系统(HIMS,hydro-infomatic modelling system)降雨产流模型的新发展。HIMS原有产流计算主要是基于降雨动态入渗机制的LCM模型,该产流模型是通过大量野外小流域观测试验提出的经验模型。为进一步揭示其物理机制,HIMS研究团队基于物理机制清晰的Green-Ampt模型,提出了新的GAF模型。从理论上通过GAF模型可以直接推导出LCM模型,以及SCS-CN模型,并证明了LCM模型是GAF模型的高精度幂指数近似,而SCS-CN模型是GAF模型的倒数线性近似解简化;通过对GAF模型解析解的深入分析,提出了两参数SCS-CN修正模型,使之包含了雨强的影响。

    • 贯彻科学生态文明理念以综合开发水资源防灾兴利

      2015, 43(5):384-394. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.002

      摘要 (2321) HTML (0) PDF 11.14 M (6483) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究,涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试,以及圈层间的复 杂作用,进而探讨了水资源开发问题,在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念,并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析,水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”,以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” ( 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水) 的综合开发利用问题,以及6 种灾害统一防灾减灾的问题,洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这6 种灾害与“ 六水” 有关,指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作,大力推行节水措施,建立完善的多功能水资源网络,以供定需,加强评价与开发的追究责任 制度等建议。

    • 水工结构工程分析计算方法回眸与发展

      2015, 43(5):395-405. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.003

      摘要 (2310) HTML (0) PDF 8.30 M (2530) 评论 (0) 收藏

      摘要:遵照《国家中长期科学和技术规划》中水利学科的水工结构工程创新前沿研究的要求,针对高坝与特高坝以及病险大坝的特点,讨论这些水工结构工程的关键问题及其存在的重大科学技术问题。重点针对应力分析、极限承载和非线性等关键科学技术问题,评述相关代表成果和研究进展,探讨了现行分析理论与方法的长处和不足,提出宏观、细观与纳观3层嵌套分析模型,微纳尺度分析法与随机疲劳理论等发展方向,以及水工结构工程科学中的应力分析、极限承载与非线性等健康诊断的综合分析理论与方法。

    • 同位素水文学的若干回顾与展望

      2015, 43(5):406-413. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.004

      摘要 (1847) HTML (0) PDF 5.26 M (2908) 评论 (0) 收藏

      摘要:从降水径流、非饱和带水分运移、地下水来源及年龄测定、古洪水研究等方面回顾了同位素水文学研究的现状,认为同位素示踪技术可以从更微观的角度研究径流形成、流域汇流过程中的水分转换关系等;概述了河海大学近年来在同位素水文学研究方面的相关进展,指出其研究主要包括同位素水文数学模型、平原区同位素径流组分划分试验、同位素在地下水中的应用、“引江济太”水量分配、流域氮源示踪等方面。在综述同位素水文学研究进展基础上,对当前同位素水文学研究存在的问题进行了分析,并对同位素方法在水文学中的应用前景进行了展望。

    • >科学研究
    • 平原河流水沙动力学若干研究进展与工程治理实践

      2015, 43(5):414-423. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.005

      摘要 (1796) HTML (0) PDF 6.45 M (2550) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了河海大学在平原河流水沙动力学问题及河道整治技术创新与实践方面的研究成果,包括含植物水流、沙波床面水沙运动、潜流交换、河网交汇流、桥墩防冲、闸下防淤等基础理论、复杂河网水沙运动模拟与多目标水力调控技术,以及上述理论方法在解决长江、淮河、珠江等流域多个大中型复杂河网防洪、排涝、水运、环境等诸多实际问题中的应用,展望了我国平原河流治理今后需重点关注的问题。

    • 大规模滩涂围垦影响下近海环境变化及其对策

      2015, 43(5):424-430. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.006

      摘要 (1783) HTML (0) PDF 4.86 M (3278) 评论 (0) 收藏

      摘要:沿海滩涂是重要的土地后备资源,具有拓展生存空间的巨大潜力。针对江苏沿海滩涂特点, 回顾了大规模滩涂开发利用的指导思想、总体布局及开发利用原则。同时指出,较大规模的、快速 的滩涂围垦等人类活动,会对近海环境产生深远的影响,继而探讨了大规模滩涂开发利用对近海动 力环境和生态环境的主要影响及其评价方法,并提出相对应的环境保护措施。

    • 胶凝砂砾石坝研究综述

      2015, 43(5):431-441. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.007

      摘要 (1659) HTML (0) PDF 7.55 M (3315) 评论 (0) 收藏

      摘要:回顾胶凝砂砾石坝的特点与发展;介绍国内外几个较为典型的胶凝砂砾石坝工程;着重阐述关于胶凝砂砾石填筑料工程特性的研究,包括:筑坝材料的室内试验、本构模型、耐久性等,胶凝砂砾石坝的静力、动力、温度应力、稳定性等结构工作性态,胶凝砂砾石坝结构模型试验、断面设计、施工技术等方面的研究进展,同时进行归纳总结并指出研究的不足;最后建议了胶凝砂砾石坝及其坝料今后可开展的研究方向。

    • 近十年我国海平面变化研究进展

      2015, 43(5):442-449. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.008

      摘要 (1919) HTML (0) PDF 568.39 K (2855) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统地回顾了2006—2015年我国在海平面变化规律、机制及影响领域的最新研究进展。分析了全球及区域海平面以及比容海平面在不同时间尺度上的变化规律;探讨了海平面的变化机制,海表热通量、淡水通量、环流、风应力以及Rossby波对不同区域海平面变化的动力及热力影响;采用统计方法和数值模拟等手段,对21世纪海平面变化进行了预测;同时海平面变化会影响海洋的动力过程(如潮波系统的变化),并进而对近海和海岸带环境产生重要影响(如海岸侵蚀、海水入侵和土地盐渍化、河口咸潮入侵、近岸低地淹没、红树林衰退等)。

    • 海洋能利用工程的研究进展与关键科技问题

      2015, 43(5):450-455. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.009

      摘要 (1993) HTML (0) PDF 3.86 M (2918) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对海洋能利用工程这一港口、海岸及近海工程学科的前沿研究热点领域,从能源资源调查 与评估、能源转换技术与示范工程等方面评述了海洋能利用工程的研究进展,指出新型结构形式、 结构与基础的安全稳定、海域水沙环境影响、转换效率与并网技术等关键科技问题是大规模利用海 洋能的研究重点与难点,急需开展系统深入的学术研究和工程实践。

    • 三维土质边坡稳定性分析方法研究现状与展望

      2015, 43(5):456-464. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.010

      摘要 (1790) HTML (0) PDF 5.90 M (2404) 评论 (0) 收藏

      摘要:回顾土质边坡稳定性分析3种主要方法(极限平衡法、极限分析法、数值分析法)的国内外研究现状,总结发现:(a)传统的极限平衡法和极限分析法在20世纪得到了快速发展;(b)21世纪以来随着计算机技术与数值方法的进步,数值分析法的优势越发显著,受到大家的认可与推崇;(c)尽管已有的三维分析方法被不断地改进与完善,但是依旧存在一些问题需要深入研究。在总结国内外研究进展的基础上,对已有的三维土质边坡分析方法研究存在的困难进行了分析。最后,针对三维土质边坡稳定性分析方法存在的问题和近些年的发展趋势,展望了未来的研究方向。

    • 爆破振动效应预测方法新进展

      2015, 43(5):465-471. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.011

      摘要 (1464) HTML (0) PDF 5.55 M (2400) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了爆破振动效应预测研究的目的与意义,回顾了爆破振动效应预测研究的发展历程,从基于现场监测数据的统计分析法、动力分析法、数值模拟法到振动历程综合预测法,系统地分析了当前各方法的优缺点。结合笔者研究成果,详细介绍了2个先进的预测方法:修正的Anderson模型与基于非线性泛函级数预测模型。对预测结构振动响应的振型分解反应谱法、传递函数法与时程分析法的基本原理、适用条件、预测结果进行了总结。最后指出了爆破振动效应预测研究的发展趋势。

    • 水电站坝址渗流微观动态研究综述

      2015, 43(5):472-479. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.012

      摘要 (1619) HTML (0) PDF 5.44 M (1882) 评论 (0) 收藏

      摘要:从水电站坝址地下水水质与渗水析出物的形成、演变及其影响因素,以及水-岩相互作用地球化学模拟等方面对运行工况下水电站坝址渗流微观动态的研究进展进行综述,并对其中存在的问题进行探讨。指出需要进一步研究的方向包括:水质异常变化所具有的化学损伤效应;渗水析出物中微量元素的地球化学特性及其指示意义;考虑细观结构改变的液-固相间多组分反应-运移多尺度模型及其应用;水-岩(还包括工程材料)间相互作用地球化学模拟不确定性及其方法论。

    • 水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

      2015, 43(5):480-488. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.013

      摘要 (1603) HTML (0) PDF 6.53 M (2645) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。

    • 硅酸根电迁移反应法处理砂浆的耐久性

      2015, 43(5):489-494. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.014

      摘要 (1486) HTML (0) PDF 4.76 M (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升砂浆的耐久性,用硅酸根电迁移反应法处理砂浆。通过对比试验,研究了基准砂浆、 去除表面涂层的被处理砂浆、带有表面涂层的被处理砂浆试件的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子 扩散和抗钢筋氯离子腐蚀的耐久性能。应用扫描电子显微镜(SEM)与压汞仪(MIP)研究了硅酸根 电迁移反应法影响砂浆耐久性的微观作用机制。结果表明:砂浆试件的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗 氯离子扩散与抗钢筋氯离子腐蚀的耐久性能由小到大的顺序为:基准砂浆、去除表面涂层的被处理 砂浆试件、带有表面涂层的被处理砂浆试件;硅酸根电迁移反应法对耐久性的提升作用缘于它能致 密化砂浆并生成表面涂层的双重效果;由于生成的表面涂层较薄,且含有众多微米级孔隙,使表面 涂层对砂浆耐久性影响减弱,砂浆致密化在耐久性的提升中起主要作用。

    • 《河海月刊》的历史定位和社会影响

      2015, 43(5):495-504. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.015

      摘要 (1570) HTML (0) PDF 8.71 M (2722) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍由中国第一所水利高等院校——河海工程专门学校(现河海大学)1917年11月创办的《河海月刊》的创办背景、办刊宗旨及栏目设置等,考证其历史定位,探析其社会影响。考证及研究表明:《河海月刊》是中国创办最早的水利科技期刊;《河海月刊》对我国社会发展的最大贡献是造就了一支高水平的作者队伍;《河海月刊》发表的一些论著至今仍具科学价值;《河海月刊》秉承的“科学救国”“实业救国”办刊理念,严谨求实、开拓创新的办刊精神得到了传承和弘扬。

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