• 2017年第45卷第3期文章目次
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    • >水文水资源与环境
    • 基于改进RVA法的水利工程对塔里木河生态水文情势影响评估

      2017, 45(3):189-196. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.001

      摘要 (1821) HTML (0) PDF 7.93 M (2249) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水文变异指标及变化范围法(IHA/RVA)定量评估塔里木河上游水库运行后,干流代表站的水文指标改变程度及其生态影响。研究结果表明:水库运行导致塔里木河干流水文情势发生高度改变,改变度高达60%以上;指标体系中3月和6月平均流量,最小1 d和3 d流量、最大30 d和90 d流量,年发生低流量次数及逆转次数等指标发生严重变异。水库运行对塔里木河周边生态系统影响较大,迫切需要对河流的流量进行适时调控,实现区域经济和生态环境保护的协调发展。

    • 大布苏湖岸泥林地下潜流破坏成因

      2017, 45(3):197-203. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.002

      摘要 (1938) HTML (0) PDF 7.95 M (2389) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大布苏湖东岸发生的土体坍塌与泥林的成因,开展地下潜流来源及破坏机制研究。结果表明:土壤中上层大于下层的盐分分布排除了降水入渗补给地下水的可能性;同位素分析结果证实,大布苏湖水来自于地下水的补给,地下潜流来自于周边河流的渗漏。渗漏水通过黄土层下伏的粉砂层向大布苏湖中排泄,这成为泥林不断扩张的原因之一:粉砂层之上黄土中的风尘颗粒不断地被潜流带到湖泊,在黄土层下部形成孔洞,逐渐发展并最终形成塌陷。此外,冻融作用也进一步加剧了渗透破坏程度。地下潜流、细颗粒流失与冻融作用是造成土体破坏的主要原因,防止细颗粒流失与冻融作用发生是预防土体进一步破坏的关键因素。

    • 快速城市化对上海代表站降水的影响

      2017, 45(3):204-210. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.003

      摘要 (1634) HTML (0) PDF 6.07 M (2070) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过比较上海城区代表站洋泾和乡村代表站夏字圩1979—2014年日降水记录,对各降水要素进行对比分析,辨识2000年前后2个站降水阶段性变化规律及其差异,揭示城市化对局地降水的影响特征。结果发现:2000年之后上海城市化进程明显加速,且2000年前后洋泾和夏字圩2个站的降水关系发生了系统变异,降水差异明显扩大。由于洋泾和夏字圩均位于太湖东部平原地区,且台风性降水的阶段变化特征基本一致,因此剥离区域降水变异的影响后,将1979—2014年洋泾站降水表现出异于夏字圩站的阶段性特征主要归因于城市化局地增雨效应,且2000年以来上海快速城市化总体上对城区代表站的降水产生了显著的强化作用,增加了强降水事件发生的概率。

    • 基于Copula函数的暴雨潮位组合分析

      2017, 45(3):211-217. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.004

      摘要 (1761) HTML (0) PDF 6.86 M (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1959—2010年滁河中下游暴雨资料及南京下关站潮位资料,采用Copula函数建立不同重现期下滁河中下游年最大1 d、3 d、7 d暴雨与其相应时间段长江最高潮位的联合分布函数,计算超过某一设计值的暴雨与各个量级潮位、超过某一设计值的潮位与各个量级雨量的遭遇概率。计算结果与南京市城市防洪规划中的结论相近,表明计算方法合理可行,可为暴雨潮位组合计算提供参考。

    • 基于影响因子数据年际分类的太湖典型口门流量估算方法

      2017, 45(3):218-223. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.005

      摘要 (1768) HTML (0) PDF 5.57 M (2043) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于太湖典型口门瓜泾口站1966—2014年(1989—2005年缺)的流量、水位、降水及周围站点水位等数据,采用多元线性回归分析法构建太湖流量估算模型。采用聚类分析方法,对流量的影响因子年际序列矩阵进行相似分类,找出与目标年(待估算流量的年份)相似的年份,然后依据相似年份数据率定回归模型参数。通过与基于常系列数据建立的回归模型进行比较发现,基于相似年份数据建立的回归模型的估算精度更高。

    • >土木工程
    • 声子晶体导线的振动带隙特性

      2017, 45(3):224-229. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.006

      摘要 (1624) HTML (0) PDF 5.29 M (2798) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决超、特高压输电线路的舞动问题,提出了一种由导线、间隔棒、弹簧振子组成的声子晶体导线。基于导线的振动微分方程与Bloch理论,建立了计算声子晶体导线振动能带结构的传递矩阵法,进而通过计算发现声子晶体导线在舞动常发的频率范围内具有局域共振型带隙特性。为了验证该带隙特性,以四分裂导线为例,应用有限元法计算了有限周期声子晶体导线的振幅和频率响应特性。结果表明,在带隙的频率范围内导线振动响应具有明显衰减,为输电线路减振防舞提供一种新思路。

    • 惠州某区薄储层反演技术研究及应用

      2017, 45(3):230-234. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.007

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 6.39 M (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对惠州某区滚动勘探阶段钻井较少、薄储层预测难度大的问题,采用基于正则化算子的叠前同步反演技术解决钻井偏态分布难以确定砂体横向边界的问题,从而确定更加合理的变程、变差函数等统计学参数,并作为地质统计学反演的关键参数输入;通过开展地质统计学反演,提高薄储层的纵向薄储层识别厚度问题。反演结果表明:预测设计井X3处储层发育,新钻井X3资料验证了此结果;目标区存在A2UP、A2LOW、A2共3套砂体,且互不连通。

    • 拉剪倾倒型危岩失稳影响因素研究

      2017, 45(3):235-242. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.008

      摘要 (1762) HTML (0) PDF 8.58 M (2225) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用断裂力学分析危岩中的倾倒变形破坏,基于岩石拉剪断裂试验,研究裂纹在载荷作用下起裂、扩展规律,探索断裂过程中裂纹的扩展行为,并探讨裂纹长度、宽度、倾角与荷载位置对危岩失稳模式与稳定性的影响。以重庆万州太白岩危岩为例,利用有限元软件ANSYS计算不同裂纹条件下裂纹尖端的应力状态,并讨论其与联合断裂应力强度因子的关系,模拟裂纹扩展的动态过程。结果表明,拉剪倾倒型危岩在受力破坏过程中,裂纹尖端出现拉应力集中,危岩的开裂从张拉破坏开始,下部出现压剪破坏,危岩稳定性的影响因子敏感性从大到小依次为:荷载位置、裂纹长度、裂纹倾角、裂纹宽度。

    • 蒸汽发生器安全端焊接接头应力强度因子计算

      2017, 45(3):243-248. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.009

      摘要 (1630) HTML (0) PDF 6.31 M (1968) 评论 (0) 收藏

      摘要:推导含初始应力场的扩展有限元(XFEM)弱形式,并应用到焊接导致的残余应力场下裂纹问题数值模拟中。采用互作用积分策略以获得更精确的计算应力强度因子(SIF)。在此基础上,分析蒸汽发生器(SG)安全端异种金属接头在焊接残余应力场下SIF随裂纹深度的变化情况。研究发现,随着焊接接头内侧裂纹的不断深入,SIF先增大、后减小,这表明材料对裂纹扩展的抗力是先增大、后减小的过程。初始应力场施加方法利用了XFEM在模拟裂纹扩展上的优势,避免了网格更新导致的重复计算。

    • >港口航道与海洋工程
    • 热带太平洋海平面年际和年代际变化研究进展

      2017, 45(3):249-255. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.010

      摘要 (1589) HTML (0) PDF 472.42 K (1636) 评论 (0) 收藏

      摘要:回顾热带太平洋对海平面长期趋势有重要影响的海平面年际和年代际变化的相关研究,总结包括近期提出的中部型厄尔尼诺在内的2种类型厄尔尼诺对热带太平洋海平面年际变化的影响,揭示了热带太平洋海平面年代际变化与信风年代际变化之间的紧密联系。指出赤道信风的增强对近期热带太平洋海平面变化格局的形成有决定性作用,厄尔尼诺强度的减弱对这种格局有贡献,而拉尼娜的影响有待深入研究。研究资料的局限性导致年代际变化的定量研究成果较少,在研究海平面年际和年代际变化时应用的热通量评估模型有待改进。

    • 并排水平轴潮流能水轮机组水动力特性研究

      2017, 45(3):256-262. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.011

      摘要 (1691) HTML (0) PDF 5.45 M (1897) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于FLOW-3D软件平台建立三维水动力计算模型,研究水轮机横向间距、相对安装高度和来流速度对二台并排布置的水平轴潮流能水轮机组的水动力特性的影响。结果表明:随着横向间距的增大,水轮机组受到的与来流方向相同的最大水流作用力有一定减小,最大降幅达6.62%,尾流场中水流加速区域的最大流速也略有减小,最大降幅约1.21%;水轮机组相对安装高度和来流速度的改变,对其飞逸转速、最大水流作用力以及尾流场有显著影响。

    • 海上风力发电机桶形基础竖向初始动阻抗影响因素分析

      2017, 45(3):263-270. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.012

      摘要 (1748) HTML (0) PDF 8.56 M (1937) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用ABAQUS大型通用有限元软件,建立弹性半空间中的海上风力发电机桶形基础(简称桶基)有限元模型。将数值解与已有解析解对比,验证桶基数值模型的准确性。并研究不同因素对桶基竖向初始动阻抗的影响,以及桶基与桶壁壳基础初始动阻抗的关系。结果表明,桶基长径比、桶基厚径比、土体泊松比、土体剪切模量、土体非均匀性对初始动阻抗影响明显,桶基材料对初始动阻抗影响不大;桶基和桶壁壳基础初始动阻抗基本重合,桶基可以退化为桶壁壳基础进行模拟。

    • >机电与信息工程
    • 特高压输电线路的大截面导线微风振动特性

      2017, 45(3):271-276. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.013

      摘要 (1763) HTML (0) PDF 4.65 M (2816) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握用于特高压输电的大截面导线JL1X1/G2A-1520/125-481的微风振动特性,对该型导线建立微风振动控制方程,编程计算了8~80 Hz频段中16个等间距频率点处导线的双振幅值、允许振幅、单位功耗等风振特性,并利用波腹处的最大振幅确定了导线悬挂点在各频率点的动弯应变与动弯应力。研究发现:在自阻尼振动情况下,该型号导线双振幅值随频率增加先增加后降低,在20 Hz附近达到最大值,当振动频率为20~40 Hz时,导线的振动幅值超过其允许幅值;导线的单位功耗随振动频率的增加先增大其后降低,在40 Hz附近达到峰值;在20~40 Hz频段,导线的动弯应变与动弯应力水平偏高,超出了容许值。与普通截面导线的10~20 Hz危险频段相比,大截面导线JL1X1/G2A-1520/125-481的危险频段后移至20~40 Hz,此型号导线的防振消振方案应该重点考虑20~40 Hz频段。

    • 氧化锌避雷器在线监测方法的现状与发展

      2017, 45(3):277-282. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.014

      摘要 (1752) HTML (0) PDF 20.78 M (7133) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证氧化锌避雷器的安全运行,必须对其运行状态进行监测。为了选择避雷器状态在线监测的最佳方式,对每种监测方法的优缺点及其适用范围进行分析。结果表明,目前对避雷器状态进行监测的最有效的方法是谐波分析法。在实际应用时通过对阻性泄漏电流进行修正,以及对采集信号进行快速离散傅里叶变换时选取合适的窗函数能够改善谐波分析法的不足。通过对国内外监测技术的总结可以发现,未来氧化锌避雷器在线监测方法的总体发展趋势是形成全自动、多功能的综合性绝缘在线监测系统。

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