• 2017年第45卷第4期文章目次
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    • >水利水电工程
    • 心墙堆石坝仓面施工进度动态控制

      2017, 45(4):283-290. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.001

      摘要 (1795) HTML (0) PDF 7.15 M (2074) 评论 (0) 收藏

      摘要:联合仓面施工进度仿真模型和仓面施工质量实时监控模型,综合考虑施工现场各项影响因素,提出了心墙堆石坝仓面施工进度动态控制模型,通过对仓面施工方案的优化以及对施工过程的施工进度偏差实时分析和反馈,从而实现仓面施工进度的事前、事中控制。将该施工进度动态控制模型应用到某心墙堆石坝,通过对心墙区某仓面进行多方案优化仿真分析,给出仓面施工事前控制推荐优化方案;当实际施工进度滞后时,仓面施工仿真模型根据当前仓面施工面貌进行动态更新并仿真,给出仓面施工事中控制推荐优化方案,从而保障仓面施工进度。应用结果表明,实际施工方案与仿真推荐方案一致,且二者仅相差23 min,实现了仓面施工进度的有效控制。该反馈模型能够及时给出合理的优化施工方案,从而实现对现场施工进度偏差的有效控制,为心墙堆石坝填筑进度提供保障。

    • 基于元胞自动机模型的内陆河三角洲堆积体演化过程

      2017, 45(4):291-297. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.002

      摘要 (1653) HTML (0) PDF 7.27 M (1836) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过建立二维元胞自动机模型,对山区河流直接进入开阔湖区后的内陆河三角洲堆积体演化过程进行研究。分析三角洲堆积体的发展过程和堆积体表面冲积河槽形态演变的规律。总结得出整体规律:先纵向推进,再垂向淤积抬升,最后横向展宽;纵向推进速率随着模拟步数的增加而减小;垂向逐渐淤积抬升;横向展宽速率随着模拟步数的增加而逐渐减小;堆积体表面的河槽形态演化分为顺直、分汊和微弯河槽3个阶段。模拟结果与已有类似物理模型试验结果基本吻合,表明元胞自动机模型可以用于模拟三角洲演化的过程。

    • 基于CFD的转轮叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响分析

      2017, 45(4):298-303. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.003

      摘要 (1728) HTML (0) PDF 4.50 M (2171) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更加高效地利用超低水头水力资源,设计了一种采用虹吸式出水流道的轴流式水轮机。针对这一形式的水轮机,在设计水头和额定转速下采用CFD进行三维数值模拟,计算各过流部件的水力损失,研究水轮机的水力性能。通过改变转轮叶片出水边翼形,对比分析转轮出口水流流态与虹吸式出水流道水头损失的关系,研究不同叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响。结果表明,在水头、转速和导叶开度相同的情况下,各修改方案中叶片3使得出水流道水头损失较小,其对应的平均涡角为13.26°,出水流道水头损失为0.135 m,水轮机的效率也较高(为89.33%)。此外,选取效率较高的叶片,改变叶片数量,分析其对虹吸式水轮机水力性能的影响。

    • >土木工程
    • 基于拔出法的超高强混凝土强度检测试验

      2017, 45(4):304-308. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.004

      摘要 (1757) HTML (0) PDF 4.14 M (2420) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了验证拔出法在超高强混凝土强度检测上的适用性,采用先装拔出法及后装拔出法对超高强度混凝土进行强度检测试验。试验用超高强混凝土分C120、C150、C180共3个强度等级,每个等级设置6组试件及相应数量的立方体试块。利用最小二乘法对试验数据进行拟合,并计算回归方程的各类参数,结果表明,各类参数都在合理的范围内,因此得出拔出法适用于检测超高强混凝土强度的结论。通过对比,得出同种材料下先装拔出法精确度更高、超高强混凝土的测强曲线与钢纤维砂浆趋势相近、后装拔出法的检测范围较先装拔出法更广的结论。

    • BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点抗震机理试验

      2017, 45(4):309-316. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.005

      摘要 (2024) HTML (0) PDF 8.06 M (1923) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究BRS板部分自复位连接新型卷边PEC柱-钢梁组合框架边节点的抗震性能,对考虑PEC柱布置方式和柱顶竖向力的3个缩尺试件进行水平低周往复荷载下的抗震性能试验研究。基于试验结果,从试件的承载力、刚度衰减规律、自复位功效、耗能能力和节点传力机理等方面分析试件的抗震机理。研究结果显示:(a)BRS板部分自复位连接可通过BRS板屈服耗散地震能和预拉杆实现自复位功效,且整个加载过程中结构主要构件处在弹性状态。(b)PEC柱顶竖向力明显提高了其初始抗弯刚度,且其二阶效应加快了连接的耗能发展进程,而PEC柱的布置对初始抗弯刚度、刚度退化和耗能发展进程影响较小。(c)试件SYJ1加载至中震层间侧移限值1/50时其残余相对侧移角小于0.005 rad,而加载至大震层间侧移限值1/30时其残余相对侧移角仍小于0.01 rad,表明该试件具有极佳的自复位功效;试件SYJ3的自复位功效稍劣于试件SYJ1,前者在加载至中震层间侧移限值1/50之前时自复位功效尚好,但加载后期其自复位功效退化明显。

    • 双钢板-混凝土组合墙局部屈曲性能试验

      2017, 45(4):317-323. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.006

      摘要 (1611) HTML (0) PDF 5.46 M (1863) 评论 (0) 收藏

      摘要:进行了4片双钢板-混凝土组合墙轴向受压试验,分析钢板强度和距厚比(抗剪连接件间距与钢板厚度比值)对外钢板局部屈曲位置、临界荷载、破坏类型的影响规律。结果表明:在竖向的2个连接件和4个连接件中部位置的钢板容易发生屈曲,且钢材强度越高,防止试件发生屈曲先于屈服局部弹性屈曲破坏的距厚比限值越小;距厚比仅对构件的破坏类型、局部屈曲的临界荷载影响较大。在试验研究基础上,采用理论分析,推导了防止钢板发生局部弹性屈曲破坏的距厚比限值公式,并采用国内外试验研究数据和数值模拟分析方法对公式的适用性进行验证,进一步修正了防止双钢板-混凝土组合墙发生局部弹性屈曲破坏的距厚比限值设计公式。

    • 多通道负压排水动力夯实技术试验

      2017, 45(4):324-331. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.007

      摘要 (1740) HTML (0) PDF 6.87 M (2017) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用多通道组合低位负压动力夯实法对南通滨海园区通州湾科教城场地进行加固地基研究,分析水位、表面沉降、土体深层水平位移、孔隙水压力、真空度的变化过程和特性,对处理后地基土的物理性质、强度和承载力进行了检测和评价。结果表明,持续降雨下场地内水位可快速降至3 m以下,非密封条件下抽真空在7 m深度内形成负压,强夯引起的超静孔压可在2~3 d内快速消散;夯实以沉降压缩为主,侧向位移小,土体物理力学性质明显改善,有效影响深度达到6.5 m,地基承载力特征值达到80 kPa;多通道负压排水动力夯实技术能够增强降排水和超静孔压连续快速消散能力,对地下水丰富、降雨充沛区域的适应性强。

    • 基于AHP-FCE方法的气泡混合轻质土耐久性评估

      2017, 45(4):332-339. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.008

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 4.79 M (1910) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高气泡混合轻质土的耐久性能,将层次分析法(AHP)和模糊综合评价法(FCE)相结合,对气泡混合轻质土耐久性进行综合全面评估。基于气泡混合轻质土的物理力学性质,从初步设计、施工工艺和运行管理角度出发,选择相应的影响因子,建立了影响因子等级标准;建立了基于目标层、准则层和指标层的气泡混合轻质土耐久性综合评估模型,通过AHP法确定下一层次相对于上一层次的影响权重,并对判断矩阵进行一致性检验,证明了影响因子权值分配的合理性;构建了适用于各影响因子的隶属函数,计算相应的隶属度,并给出模糊综合评价的具体方法;以广东某高速公路S03标段收费岛范围的轻质土路基为实例,对该项目进行耐久性综合评估,证明了AHP-FCE方法的实用性与可靠性。

    • 弱透水层释水过程中水力参数响应规律

      2017, 45(4):340-344. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.009

      摘要 (1624) HTML (0) PDF 2.98 M (1966) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高地下水运移模拟、地下水资源评价和地面沉降预测的精度,利用室内试验分析弱透水层释水固结过程中水力参数的变化规律。基于相邻含水层降深恒定且初始时刻水流稳定条件下弱透水层释水量的解析解,提出参数求解的配线法,利用研制的试验装置进行试验研究。结果表明:弱透水层释水过程中渗透系数和贮水率逐渐减小,固结系数变化不大。试验中土层的渗透系数和贮水率分别减小了52%和59%。弱透水层水力参数恒定不变的假设会对其释水量的计算造成较大误差,取弱透水层固结变形初始阶段的贮水率,计算结果比实际释水量大;取固结变形结束阶段的贮水率时则相反。

    • >水文水资源与环境
    • 浅水湖泊表层沉积物粒度垂向分布及其水动力表征

      2017, 45(4):345-349. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.010

      摘要 (1718) HTML (0) PDF 4.04 M (2000) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示浅水湖泊表层沉积物粒度组成特征,解析沉积物粒度分布对沉积物物源和水动力的响应,并为浅水湖泊沉积物营养盐分布特征研究提供支撑。利用激光法对里下河地区4个不同大小和形状的浅水湖泊沉积物样品的粒度进行研究,结果表明:(a)研究区表层沉积物平均粒径随深度增加而减小;(b)面积大的湖泊表层沉积物的中值粒径垂向分布差异较大;(c)面积大且宽的湖泊中的砂粒搬运作用强于面积小且窄的湖泊;(d)对于面积较大的湖泊,湖心区砂粒含量高于湖泊周边区域;(e)粒径的三角分布图显示研究区表层沉积物颗粒大多落入壤粒和砂粒的范畴,表明研究区湖泊水动力活动较强;(f)风浪扰动较大的九龙口沉积物垂向分布连续性较差;(g)蜈蚣湖和得胜湖沉积物平均粒径垂向分布变化不大,表明其水动力条件变化相对较小,与实际调查一致。

    • Mike Flood在中小河流洪涝风险分析中的应用

      2017, 45(4):350-357. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.011

      摘要 (2098) HTML (0) PDF 8.52 M (2720) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了加强对中小河流的洪水管理,分别构建中小河流域水文学模型、Mike11模型以及Mike21FM模型,运用Mike Flood对一、二维模型进行耦合计算,对中小河流进行洪涝风险分析。以徐州市丰县复新河左岸地区为例,建立洪水演进数值模型,分析复新河的防洪能力以及不同暴雨情况下研究区内涝情况。结果表明:研究区域基本满足20年一遇防洪能力,部分中小河流排涝能力不足,导致部分地区内涝较严重。

    • 基于Generalized LASSO模型的长江寸滩站年均径流突变研究

      2017, 45(4):358-364. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.012

      摘要 (1922) HTML (0) PDF 5.35 M (1703) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了区分水文时间序列的趋势和跳跃变异,将基于L1范数正则化技术的generalized LASSO模型应用于水文序列变异识别。经过识别,发现长江寸滩水文站年平均流量序列在1969年发生了向下的均值跃变。此外,趋势分析表明无论是跃变前后的子序列还是剔除跳跃成分的整个序列,均未检出显著的趋势,这说明对寸滩水文站年平均流量序列的跳跃变异假设是合理的。基于generalized LASSO模型的结果与其他突变检测方法结果进行比较,所得结论是一致的。

    • 小流域降雨径流氢氧同位素特征分析及其对径流分割的指示意义

      2017, 45(4):365-371. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.013

      摘要 (1877) HTML (0) PDF 5.30 M (2063) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合水文气象资料,分析浙江和睦桥小流域在2015年汛期的3场台风雨事件中降雨、地面径流以及河水的氢氧同位素组成,并研究降水中δ2H-δ18O的相关关系。结果表明,降雨中的氢氧同位素具有显著的时程效应。无论是等体积的降雨增量还是等时段降雨,随着降雨历时的增加,δ18O值均出现递减的趋势;穿透降雨由于林冠的滞留作用以及同位素分馏作用,比林外降雨更加富含重同位素;降水是河水的主要补给来源,由于河水蒸发,河水中重同位素比同时期降雨和地面径流更加富集。

    • 坡度对坡面降雨产流规律的影响

      2017, 45(4):372-376. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.04.014

      摘要 (1817) HTML (0) PDF 3.34 M (2208) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过建立概化坡面模型,设置不同坡度下的单层无限深均质各向同性梯形壤土剖面,在不考虑蒸散发和土壤水分滞后效应的前提下,假定若干初始土壤含水量,借助Hydrus软件,在给定时空分布均匀降雨的条件下对Richards’方程进行数值计算以探索坡度对霍顿型降雨产流过程的影响。结果显示产流基本随坡度增加而减小,而初始土壤含水量增加将抑制坡度对产流的影响,用幂函数可以较好地近似产流和坡度之间的关系。

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