• 2020年第48卷第1期文章目次
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    • >水文水资源与环境
    • 过程水文学的方法框架与学科体系探讨

      2020, 48(1):1-7. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.001

      摘要 (5049) HTML (0) PDF 2.71 M (12835) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于水科学发展历程和实体水-虚拟水耦合流动理论基本框架,指出过程水文学是揭示实体水-虚拟水在复杂系统中耦合流动规律与伴生效应的交叉学科,进一步明确了其科学内涵、主要特征、学科框架、学科基础、方法体系和主要研究方向。在明晰过程水文学科学价值的基础上,认为过程水文学的发展有望解决未来经济社会复杂系统面临的水科学问题。

    • 基于氡同位素的河水与地下水水力交换研究

      2020, 48(1):8-13. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.002

      摘要 (2153) HTML (0) PDF 1.87 M (3572) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取氡同位素(222Rn)作为地表水与地下水水力交换过程的天然示踪剂,探明不同河段多水源水力关联关系及海陵区水循环特征。对新通扬运河海陵段进行河水及附近地下水采样,定性分析河水与地下水水力联系过程,建立河道氡一维稳定流模型及流量平衡模型,定量辨识地下水入流和河水渗漏机制。结果表明,新通扬运河海陵段的地下水补给主要发生在R3~R4、R7~R9河段,支流汇入、汇出对干流影响较小。模拟的地下水入流和河水渗漏结果显示河道中存在河水和地下水相互作用。利用河道氡一维稳定流模型得到详细的河水与地下水的水力联系情况,所得结果与定性分析结果一致。河道氡一维稳定流模型中,上下游流量为特别敏感参数,上下游河水内氡活度浓度为比较敏感参数。

    • TIGGE模式在淮河水系史河流域的应用

      2020, 48(1):14-21. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.003

      摘要 (1832) HTML (0) PDF 2.20 M (3061) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高淮河水系史河流域降水预报的精度,对TIGGE模式降水预报校正方法进行了研究。基于TIGGE的ECMWF、KMA、JMA、UKMO、CMA等 5个模式2015—2017年汛期在史河流域的降水预报数据和雨量站实测降水资料,采用降水预报的均方根误差指标和在确报率、空报率和漏报率评价指标基础上提出的降水预报三率综合评价指标,对各模式在1~7 d预见期内的预报精度进行综合评价,采用2种非线性方法RBF及ν-SVR对TIGGE的5个降水预报模式进行非线性集合预报校正,并与线性方法BREM法进行了比较。结果表明:TIGGE的5个模式中,JMA模式的降水预报精度最高,其次是ECMWF和UKMO,实时降水预报校正ν-SVR法明显优于BREM法和RBF法;实时降水预报校正ν-SVR法提高了TIGGE模式降水预报的精度。

    • 微塑料与有机污染物的相互作用及环境行为研究进展

      2020, 48(1):22-28. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.004

      摘要 (2526) HTML (0) PDF 1.10 M (8542) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过概述微塑料进入水环境后与有机污染物相互作用行为(微塑料进入水体后吸附有机污染物,并且会在水环境中释放有机添加剂)及其发生的机制、影响因素及生物毒性,分析当前研究的不足,认为还需对微塑料与有机污染物相互作用的研究进行扩展,如加强淡水环境中的研究、建立系统研究体系、注重生物膜影响,为进一步研究微塑料在生态环境中行为及功能性提供理论依据。

    • 淮河干流污染物分布及变化规律

      2020, 48(1):29-38. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.005

      摘要 (1788) HTML (0) PDF 3.60 M (3031) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究淮河干流水体和沉积物中总磷(TP)、沉积物中重金属的沿程分布规律和时空变化特征,于2014—2017年采集淮河干流(正阳关—洪泽湖)19个断面的水样和沉积物样品,分析各采样时段干流各断面水样和沉积物中TP、沉积物中重金属砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)等污染物的浓度和分布,探讨河道流量、温度等因素对水体及沉积物中TP、重金属时空分布的影响。结果表明:水体、沉积物中TP和沉积物中重金属浓度汛前大于汛后;水体中各形态磷浓度汛中沿程分布较汛前、汛后更均匀;流量、温度是影响TP和重金属分布的主要原因。

    • 气候变化对鄱阳湖流域径流的影响

      2020, 48(1):39-45. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.006-

      摘要 (1584) HTML (0) PDF 3.60 M (3027) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究未来气候变化对鄱阳湖流域径流的影响,构建了0.1°分辨率VIC水文模型,采用均匀设计法率定参数。应用CMIP5多模式气象数据结果驱动VIC模型,对RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的鄱阳湖流域径流变化进行评估。结果表明,在RCP2.6和RCP4.5情景下未来期(2026—2040年)较基准期(2006—2020年)径流呈增加趋势,在RCP8.5情景下径流呈减少趋势。各种模式都在汛期径流有增加趋势,枯季径流有减小趋势,发生水文极端事件的态势更加明显。

    • >水利水电工程
    • DRAINMOD和HYDRUS-1D模型对水稻控制灌排条件下农田水位的模拟

      2020, 48(1):46-52. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.007

      摘要 (1638) HTML (0) PDF 2.01 M (4256) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究水稻控制灌排条件下农田水位的变化,根据2017年的水稻测坑种植试验资料,率定DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型参数,以相关系数、平均偏差及纳什效率系数为评价标准,通过比较2018年农田水位模拟值与实测值的吻合程度,分析2种模型模拟稻田干湿交替条件下农田水位的可靠性。结果表明:DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型的模拟结果均能较好地反映农田水位的实际变化情况,模拟值与实测值的相关系数分别为0.778和0.849,平均偏差分别为2.051 cm和1.809 cm,纳什效率系数分别为0.509和0.360,且2个模型模拟结果没有显著差别;DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型均可用于模拟水稻控制灌排条件下农田水位变化,为稻田水分运移研究提供方便可行的方法。

    • 心墙沥青混凝土压实PFC模拟细观参数反演

      2020, 48(1):53-59. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.008

      摘要 (1698) HTML (0) PDF 2.93 M (3270) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了从细观角度研究沥青混凝土心墙坝料的压实机理,构建了包含粗骨料、沥青砂浆和空隙三相的离散元模型;基于支持向量机模型(SVM)和自适应差分算法(ADE)给出了沥青混凝土心墙颗粒流PFC模型细观参数的反演方法;通过不同温度、不同压力下的多组室内静压试验,对前述建立模型与方法进行了验证。结果表明:基于SVM建立的回归模型可以较好地反映输入样本(待反演参数)与输出样本(模拟沉降量)的对应关系;采用反演的细观参数进行PFC模拟沉降量,其结果与物理试验沉降量匹配较好。反演所得细观参数可为进一步研究沥青混凝土心墙压实质量细观机理提供条件。

    • >土木工程
    • 高温煅烧对新疆和田地区火山岩活性影响试验

      2020, 48(1):60-65. DOI: 10.3876/j.issn.1000 1980.2020.01.009

      摘要 (1454) HTML (0) PDF 2.19 M (3152) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高新疆和田地区火山岩的火山灰活性,拓展其在混凝土工程中的应用,通过采用XRD、化学法、SEM微观及宏观强度指数法等多种测试手段,对经温度从800℃至1400℃的煅烧,恒温保持0~60min,且经水淬或自然冷却的和田地区火山岩的火山灰活性进行测试分析。结果表明:(a)随煅烧温度的提高,火山岩中的玻璃质含量逐步提升,但当煅烧温度达到或超过其熔融温度后,虽XRD中晶体衍射峰明显消失,但玻璃质含量则开始下降;(b)火山岩中的主要氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3及可溶出的2种氧化物SiO2和Al2O3的含量,除煅烧温度800℃外,均有所下降;(c)煅烧温度若超过800℃,更高的煅烧温度会造成火山岩宏观活性指数下降。由此可知,高温煅烧可以一定程度地提高火山岩玻璃质含量,但过高的煅烧温度会使火山岩可溶出氧化物含量下降,并造成其宏观活性指数下降。

    • 插口式钢管模板支架风险分析模型研究

      2020, 48(1):66-72. DOI: 10.3876/j.issn.1000 1980.2020.01.010

      摘要 (1476) HTML (0) PDF 1.34 M (2542) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了兼顾模板支架的安全性和经济性,提出基于结构体系可靠度分析和模糊集理论的插口 式钢管模板支架方案的模糊风险分析模型。 首先分析模板支架体系的失效模式,运用MonteCarlo 数值模拟方法及插值法,给出模板支架体系的可靠度,进而将失效概率和失效损失系数进行模糊 化,使其成为非对称三角模糊数,建立了插口式钢管模板支架模糊风险决策模型。 结合实例进行分析和验证,结果表明该模型模拟结果与实际情况吻合。

    • 基于盾构隧道环缝点云的中轴线提取方法

      2020, 48(1):73-78. DOI: 10.3876/j.issn.1000 1980.2020.01.011

      摘要 (1760) HTML (0) PDF 2.29 M (3071) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低盾构隧道中轴线提取对原始点云预处理的要求,引入了点云特征提取方法。 首先, 以基于距离差特征的裂缝点云提取方法,识别盾构隧道管片拼接处的环缝点云;然后,以最小二乘 法对提取的环缝内散点进行环缝曲线拟合;最后,在环缝曲线的基础上提取隧道中轴线。 实验结果 表明:基于距离差特征的点云提取方法能够有效识别环缝点云,并在环缝点云的基础上拟合得到隧 道中轴线。 与传统提取方法相比,该方法更加快捷,且提取的中轴线更具有空间感。

    • >机电与信息工程
    • 输电线路导地线和金具极限状态设计参数研究

      2020, 48(1):79-86. DOI: 10.3876/j.issn.1000 1980.2020.01.012

      摘要 (1488) HTML (0) PDF 1.52 M (2639) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到安全系数设计法存在的许多问题,为了保持设计的统一性,同时与国际接轨,采用可靠度设计法对输电线路的导地线和金具进行设计。通过对按现行国家标准GB50545—2010和行业标准DL/T5154—2012设计的导地线和金具进行可靠度校准,选取目标可靠指标计算得到导地线和金具极限状态的荷载和抗力分项系数。研究结果表明,对于导地线,当恒荷载与风荷载组合时,弧垂最低点和悬挂点的平均可靠指标分别为4372和3968;当恒荷载、风荷载和覆冰荷载组合时,弧垂最低点和悬挂点的平均可靠指标分别为3157和2898。金具的平均可靠指标为399。导地线抗力分项系数γR的均值为1084,恒荷载分项系数γG的均值为1072,风荷载分项系数γW的均值为1828;金具抗力分项系数γR′的均值为1165,导地线竖向荷载分项系数γQ3的均值为1062,导地线风荷载分项系数γQ5的均值为1797。若采用基于可靠度理论的设计方法,建议导地线各分项系数取γR=11、γG=12、γW=18,金具各分项系数取γR′=12、γQ3=12、γQ5=18。

    • 电力系统负荷建模研究综述与展望

      2020, 48(1):87-94. DOI: 10.3876/j.issn.1000 1980.2020.01.013

      摘要 (2074) HTML (0) PDF 1.29 M (5033) 评论 (0) 收藏

      摘要:负荷建模研究是电力系统运行与控制中的基础性问题,既具有非常重要的理论意义,又具有 十分显著的实用价值。 在回顾已有负荷建模成果的基础上,归纳了负荷模型结构和模型参数的获 取方法,整理了负荷模型应用现状,并总结了现有负荷建模方法的不足;然后分析了负荷建模的发 展趋势,包括负荷特性重大变化对建模工作的新挑战、电网结构变化对建模工作的新需求和大数 据、人工智能快速发展带来的新机遇;最后将未来负荷建模工作总结为解决模型结构的“定性正 确冶和模型参数的“定量准确冶两步走问题,提出建立考虑主动负荷的广义综合负荷模型,并借助人 工智能技术,综合采用多种在线建模方法,构建“分类分时冶负荷模型数据库,建立负荷建模的长效 机制。

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