• 2019年第47卷第6期文章目次
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    • >水文水资源与环境
    • 长江三峡库区水渗漏引起的地下水污染问题讨论

      2019, 47(6):487-491. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.001

      摘要 (1930) HTML (0) PDF 1.18 M (3273) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确三峡库区渗漏水对长江下游地区的影响,根据长江径流量的时空分布变化、三峡库区的地质构造、区域水量平衡等,分析长江下游地区地下水的污染源头。结果表明:三峡库区存在深部断裂和暗河系统,库区渗漏水可能通过深部循环通道向长江下游和流域外排泄;长江下游的地下水污染源头不仅包括源区污染、采矿业污染、农业污染、城市生活和工业固废污染,还包括通过深部循环通道的上游污水排泄;上游的水源保护对下游的地下水污染治理至关重要。

    • 基于微量分析的沉积物-水界面磷铁相关性研究

      2019, 47(6):492-498. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.002

      摘要 (1401) HTML (0) PDF 2.26 M (2087) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地控制和治理湖泊富营养化,探究沉积物-水界面中磷和铁的相关性特征。通过室内培养原位沉积柱,利用微界面分析技术和高分辨率平衡式间隙水采集技术(HR-Peeper),分3时段(加入摇蚊幼虫后的第7天、第21天和第35天),探究好氧环境中摇蚊幼虫扰动与铁的氧化耦合作用下沉积物-水界面体系中磷形态的迁移转化规律。研究结果表明:摇蚊幼虫扰动增加了沉积物中氧气的渗透深度和氧化还原电位Eh值,在第21天扰动最激烈;扰动降低了3个时段沉积物间隙水中的溶解态磷SRP(最大58%)、溶解态铁Soluble Fe(Ⅱ)(最大44%)的浓度;SRP与Soluble Fe(Ⅱ)在第7天和第21天也高度相关。可见,摇蚊幼虫的扰动作用所引起的沉积物中磷的变化受到了铁的氧化吸附控制。

    • 长江镇扬河段不同时期河漫滩沉积物磁化率及其环境污染指示意义

      2019, 47(6):499-506. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.003

      摘要 (1674) HTML (0) PDF 2.03 M (2400) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨河漫滩沉积物磁化率对环境污染的指示,采用重力浅钻法采集了长江下游镇江—扬州河段3个100 cm的河漫滩沉积岩芯,对岩芯沉积物进行质量磁化率和微量元素的测定。研究发现:老河漫滩沉积柱SY7 的磁化率在12.11×10-8~30.60×10-8 m3/kg之间,平均值为20.79×10-8 m3/kg;现代河漫滩沉积柱SY5和Z2的磁化率明显较高,是老的江心洲河漫滩沉积物磁化率的5~6倍,SY5的平均值最高,为123.20×10-8 m3/kg。通过对研究区河漫滩沉积物重金属元素污染与长江流域水系沉积物背景值的对比研究发现,Cu、Ni、Cr的污染比较严重,新生成河漫滩明显比老河漫滩污染严重。简便、快速测定的磁化率分析可以作为河漫滩沉积物重金属污染诊断的重要手段之一。

    • 洪水涨落水位-流量分布规律及应用

      2019, 47(6):507-513. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.004

      摘要 (1707) HTML (0) PDF 2.33 M (4293) 评论 (0) 收藏

      摘要:以河溶水文站为例,采用系统分析法研究受洪水涨落影响绳套关系水位-流量关系轴线摆动变化范围。结果表明:受洪水涨落影响绳套关系水位-流量洪水洪峰水位及相应流量的轴线摆动有一定规律,水位-流量关系走向越接近洪峰水位越向轴线形成有规律的系列,由此可根据洪峰水位与相应流量之间建立回归关系,建立绳套关系水位-流量转换模型应用于洪峰水位预报,有效解决受洪水涨落影响下绳套关系水位-流量关系洪水水位预报瓶颈,满足防汛需求。

    • >土木工程
    • 填筑形象对土石坝结构性态影响的精细有限元分析

      2019, 47(6):514-522. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.005

      摘要 (1569) HTML (0) PDF 3.99 M (1980) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用数字大坝施工技术,考虑实际施工质量的空间差异性带来的坝料模型参数在空间上的差异性,通过土石坝模型参数空间估计及任意单元赋值,构建精细三维有限元模型;进而以某心墙堆石坝为例,分析在实际施工进度滞后情况下,为了在汛前填筑到度汛高程,采用不同填筑进度方案对心墙堆石坝施工期应力变形的影响。结果表明,不同施工进度形象面貌对坝体水平位移影响较大,而对竖向位移和应力影响较小。

    • 基于LDPM模型的胶凝砂砾石料细观力学性能

      2019, 47(6):523-528. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.006

      摘要 (1861) HTML (0) PDF 1.80 M (2558) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内单轴抗压强度试验,探究不同水泥掺量对胶凝砂砾石料力学性能的影响。结果表明:随着水泥掺量的提高,胶凝砂砾石料弹性模量及抗压强度逐渐增大,其力学性能由类似于堆石料逐渐演变为类似于碾压混凝土。为了研究材料的破坏机理,采用细观格构离散粒子模型(lattice discrete particle model,LDPM),建立材料细观模型,对胶凝砂砾石料单轴受压状态下细观裂缝扩展情况进行模拟,数值模拟得到的应力-应变曲线与实验数据相吻合;通过裂缝开度云图可以看出,在弹性阶段几乎没有裂缝产生,直至轴向应力达到抗压强度值后,裂缝逐渐萌生、扩展,最终形成平行于压力方向的多条裂纹,导致试件破坏。裂缝主要延砂浆与骨料之间的界面层扩展,骨料基本未破碎。通过LDPM模型可以有效模拟胶凝砂砾石料细观裂缝的形成与发展机理。

    • 严酷水环境下胶-混凝土界面黏结性能

      2019, 47(6):529-534. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.007

      摘要 (1491) HTML (0) PDF 2.91 M (1744) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究胶-混凝土界面黏结性能在严酷水环境下的劣化规律,设计了胶-混凝土黏结试件在泡淡水、泡淡水与持续荷载耦合以及冻融循环3种环境下的劣化试验。试验方案同时考虑了2种混凝土强度和2种界面胶黏剂,共制作了100个试件。在劣化处理后,对试件进行四点弯曲试验,实测了不同劣化时长下试件的破坏荷载、破坏形态和荷载-位移曲线。在此基础上,分析了胶-混凝土界面黏结性能的劣化规律。试验结果表明:淡水环境对胶-混凝土界面的影响可忽略不计;淡水与持续荷载耦合环境的劣化作用较为明显,42 d后试件的最大承载力的下降可达41.2%;冻融循环的劣化作用在循环次数25次时不明显,但当循环次数达到50次后,试件最大承载力的下降可达28.3%;各种劣化环境下试件的破坏形态均为胶-混凝土混合破坏;荷载-位移曲线表明胶-混凝土混合破坏属于脆性破坏。

    • 植物根系土的剪切强度简化计算方法

      2019, 47(6):535-540. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.008

      摘要 (1647) HTML (0) PDF 2.22 M (2124) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取典型植物根系结构,建立根系相对面积随深度的变化函数,分析植物根系拉伸强度与根系直径、植物高度与地表根系主干面积、地表根系主干面积与竖直方向延伸深度的统计关系。根据加筋原理,解释了植物根系土的强度增强机理,建立了根系土剪切强度随深度减小的统一函数,该函数可由植物根系拉伸强度和根系面积沿深度分布直接计算根系土的剪切强度,简化了根系土剪切强度的确定方法,最后通过已有数据对该函数的可行性进行了验证。

    • 分级加载真空预压加固吹填流泥试验研究

      2019, 47(6):541-547. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.009

      摘要 (1676) HTML (0) PDF 3.70 M (1964) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析高黏粒含量吹填土地基经常规真空预压处理后加固效果差、土体强度增长有限原因的基础上,进行分级加载真空预压和常规真空预压现场大型模型试验,探讨分级加载真空预压对流泥固结、变形的影响及其优势。结果表明:吹填流泥处于泥水混合物状态,具有明显的流动性;分级加载真空预压采用初始较小真空荷载且持续较长时间,有利于减缓排水板周围土体过早积聚、固结,给距离排水板较远处土体充分的排水固结时间,有利于改善整个土体的加固效果,且耗电量仅为常规真空预压的60.8%,具有较高的实际应用价值及经济效益。

    • 考虑裂隙塑性的岩石非线性分数阶蠕变模型

      2019, 47(6):548-554. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.010

      摘要 (1472) HTML (0) PDF 1.80 M (1963) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效地描述岩石蠕变的加速阶段考虑岩石裂隙压密闭合效应,基于分数阶微积分理论,在模型中加入裂隙塑性元件,并引入变截面黏壶和塑性元件并联成一个非线性黏塑性体,建立五元件非线性蠕变模型。推导出模型的蠕变本构方程,并利用该模型对岩石蠕变试验数据进行拟合,确定模型的蠕变参数。结果表明,该模型能够很好地描述岩石蠕变的三阶段,具有合理性和可行性。

    • >机电与信息工程
    • 故障攻击硬件仿真中低成本电路状态控制方法

      2019, 47(6):555-559. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.011

      摘要 (1576) HTML (0) PDF 1.37 M (1857) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决基于FPGA的故障注入攻击仿真中,由于使用全扫描方法处理待测电路造成的逻辑资源消耗大的问题,提出一种用部分扫描电路实现电路状态完全可控的方法,即在任何时刻都可以改变电路中所有触发器的值,模拟故障注入攻击,进而在设计阶段对集成电路的安全性进行早期评估。将电路抽象为图,扩展平衡结构部分扫描测试方法,通过扫描触发器选择和触发器使能添加实现对所有触发器的同时控制。采用SAT可满足性算法,基于电路逻辑产生故障测试矢量集,实现故障注入仿真。结果表明,相较于全扫描电路,部分扫描方法以新增少量输入端口为代价,平均减少28.04%的扫描触发器,进而降低故障注入攻击硬件仿真的逻辑资源消耗。

    • Design of electric-field coupled underwater wireless power transfer system based on class E amplifier

      2019, 47(6):560-567. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.012

      摘要 (1548) HTML (0) PDF 3.15 M (2049) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对单级LC谐振型电场耦合式水下无线电能传输(electrical-field coupled power transfer,ECPT)系统的输出功率低、谐振容量小、频率漂移大等关键问题,设计一种更适于海水环境下的无线电能传输系统。该系统基于CLC-S调谐网络,综合E类放大器效率高、频率高等优点,实现较大的功率输出。利用Maxwell有限元仿真软件,对海水环境下耦合机构的电容值进行了有限元分析。通过对水下耦合机构进行试验,分析负载品质因数Q、归一化频率μ对水下无线电能传输系统的影响规律,可为水下ECPT系统设计提供参考。

    • 融合位置信息和物品流行度的协同过滤算法

      2019, 47(6):568-573. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.013

      摘要 (1899) HTML (0) PDF 1.25 M (1998) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对绝大多数用户消费习惯对地理位置的敏感性,以及推荐过程中的“长尾效应”,提出融合位置信息和物品流行度的协同过滤算法。对传统的协同过滤算法作出2点改进:第一,将用户兴趣偏好与位置偏好相结合,提出一种新的基于地理位置的用户相似度计算方法;第二,在预测评分时,引入物品流行度权重,合理地调整流行物品和长尾物品的推荐期望值。使用Foursquare数据集作为实验数据集,与相关算法进行对比实验。结果表明,改进算法能有效提高推荐的精度和推荐结果的多样性。

    • 微电网规划仿真系统开发与应用

      2019, 47(6):574-580. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.06.014

      摘要 (1489) HTML (0) PDF 2.37 M (2014) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决微电网示范工程的规划设计问题,研究并开发了一套基于Matlab的微电网容量规划与运行仿真系统。区别于传统仿真软件的实现方式,该系统可支持微电网多种应用策略下的环境编程,实现原始数据分析、分布式电源容量配置、储能系统规划、系统运行仿真等功能,并具有较高的应用适应性和仿真结果精度。在西藏尼玛微电网项目中的应用结果表明,该微电网规划仿真系统可以模拟微电网实际运行效果,为微电网在前期规划阶段针对分布式电源容量的经济性规划提供有益的参考。

November 25,2019
年第47卷第6

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