摘要:针对苏北平原地表水污染严重,深层承压水成为主开采层,在大量抽取地下水之后,依然存在高水位地区的问题,对连云港、淮安、扬州、泰州和盐城等地的河水、地下水进行采样,测试分析了样品的氢氧同位素以及水化学特征。结果表明:苏北平原承压水氢氧同位素相对于地表水和浅层地下水贫化,并非来自当地降水下渗以及上部含水层越流补给,补给源具有明显的同位素贫化的特征；地下水接受现代降水补给,承压水中测到明显的来自核试验的氚；地下水水岩反应以硅酸盐反应为主,上新世以来东亚地区发生了多期火山喷发,第四纪地层下的隐伏玄武岩地区可能是深层地下水发生水岩反应并产生偏硅酸的主要含水层,而后这些富含偏硅酸的地下水通过断裂带运移到第四纪承压含水层中。

摘要:为深入理解高寒区地下水化学演化并科学指导地下水资源管理,以典型高寒区流域格尔木河流域为研究对象,对其2019年地下水化学特征及其影响因素进行了分析,基于熵值水质指数、Durov图和钠吸附比对融雪期、丰水期和枯水期地下水水质进行了评价,并利用健康风险评估模型对地下水NO^-₃和F^-的潜在健康风险进行了评估。结果表明:3个时期地下水化学类型变化不大,山区潜水以HCO^-₃型为主,平原区潜水以Cl^-型为主,而承压水以HCO^-₃型为主,高离子浓度的地下水分布在平原溢出带；潜水化学成分融雪期主要受春耕施肥的影响,枯水期受工业废水、生活污水排放的影响,丰水期受水岩作用的影响；流域大部分潜水不适合灌溉,细土平原溢出带少数潜水不适合饮用；F^-对人体健康的非致癌风险大于NO^-₃并已危及儿童,此外,两者对人体健康的非致癌风险枯水期比其他时期更严重。减少生活污水和工农业废水排放等人为输入是当前流域地下水水质保护的关键举措。

摘要:为了推进长江岸线保护的精细化管理和规划,初步探索了长江下游段岸线保护范围的界定方法。结合《中华人民共和国长江保护法》和河湖岸线保护相关文献、标准及法规,综合考虑水利行业河道岸线行政管理范围和“河岸线河岸带缓冲带”保护范围,提出了长江下游段岸线保护范围界定与规划方法,指出长江岸线河岸带和缓冲带范围需综合考虑岸线生态、水文功能和后方陆域利用方式予以界定。对扬州段长江岸线界定结果表明,提出的岸线保护界定方法具有较好的可操作性,与现行岸线管理办法有较好的关联性,可用于长江下游段岸线保护范围的界定。

摘要:为使网格新安江(Grid-XAJ)模型更好地应用于半干旱半湿润地区洪水模拟及预报,通过降雨和土壤含水量动态产流因子之间的判定关系,动态识别产流过程中网格的主导产流模式,构建基于蓄满超渗时空动态组合的网格新安江模型(Grid-XAJ-SIDE),并以半干旱的绥德流域为研究区域,将Grid-XAJ-SIDE模型与Grid-XAJ模型和网格格林安普特模型(Grid-GA)进行对比验证。结果表明:3个模型径流深模拟结果都较好,合格率均在80.0%以上；Grid-XAJ-SIDE模型的洪峰合格率(66.7%)比Grid-XAJ模型(53.0%)和Grid-GA模型(40.0%)有明显提升；Grid-XAJ-SIDE模型能更好地考虑降雨、土壤含水量对产流时空分布的影响。

摘要:分别采用分段马斯京根法、反映河道断面形状和水力特性的变动参数Muskingum-Cunge(MC)演算法和Muskingum-Cunge-Todini(MCT)可变参数法对沅水流域沅陵站—王家河站河段进行河道汇流演算,探讨了具有分布式参数的演算方法在实际河道的应用效果。结果表明,分段马斯京根法、MC演算法、MCT可变参数法均较好地模拟出洪水在河道的推移与坦化,模拟精度较高,且MC演算法和MCT可变参数法的确定性系数相对分段马斯京根法精度更高且更为稳定；MC演算法和MCT可变参数法对分段马斯京根法参数特性进行了较好的改进,并且MCT可变参数法解决了MC演算法蓄量和稳态不一致的问题。总体上看,3种方法对于洪水预报具有较强的适应性和可靠性,为实时洪水预报提供了新方法。

摘要:针对卫星遥感土壤湿度产品时空分辨率较低、难以满足中小流域洪水预报要求的问题,以秦淮河流域为研究区,将SMOS、SMAP和AMSR2等3种卫星遥感土壤湿度产品采用集合平均的方式进行融合,在地形湿度指数与土壤湿度关联关系的基础上建立空间降尺度方法,从而实现精细尺度的土壤湿度获取。研究结果表明,多源遥感融合产品相较于原有卫星具有更小的均方根误差,在日均值和季度均值上都更为接近实测结果,改善了单颗卫星监测时段间隔大、监测数据不准确的弊端,具有更好的适用性。

摘要:为探究不同PM修正模型在邯郸市永年区麦田的结构适应性、模拟准确性,以田间水量平衡计算结果为参照,分别选取了3种不同结构形式的PM修正模型命名为PM-1、PM-2和PM-3模型,模拟了永年区冬小麦关键生长期(4—5月)内的农田蒸散,并对比评价其模拟效果。结果表明:模拟精度方面,PM-1模型模拟的决定性系数和整体评价指标的平均值最高,分别为0.773和3.105,而PM-3模型模拟的两个指标最低,分别为0.701和-2.904；PM-1模型时间分布均衡度最高,PM-2模型最低；3种修正模型各具优点和局限性,对永年区蒸散模拟PM-1模型更具适应性。

摘要:为了解太湖表层湖流对变化风场的响应特征,以及风场表层流场对蓝藻迁移的影响,通过GPS粒子示踪器对表层湖流进行观测,结合观测期间风场的变化特征和遥感图像,分析了变化风场条件下太湖的表层湖流特征以及蓝藻水华的迁移聚集过程。结果表明:太湖风场是太湖表层流场的主要驱动力,但受到地形特征、岸线特征等因素的影响,不同水域表层流场对风场的响应并不完全一致；太湖风场影响下太湖表层湖流在空间上的广泛差异性是导致蓝藻迁移过程中在不同区域聚集程度不同的主导因素,也是区域性蓝藻水华暴发的重要原因之一。风场表层流场蓝藻迁移聚集过程是一个依次传导的响应系统,条件适宜风场影响下的流场是触发蓝藻水华短时间、大面积暴发的重要外部因素。

摘要:以沉水植物黑藻( Hydrilla verticillata )、苦草( Vallisneria natans )、伊乐藻( Elodea nuttallii )和菹草( Potamogeton crispus L )为研究对象,利用扫描电镜、荧光显微镜和16S rRNA基因高通量测序技术,探究不同生境中沉水植物叶面附着微生物群落结构及影响因素。结果表明:沉水植物叶面附着藻类组成与环境水体的藻类组成具有明显差异；不同沉水植物叶面附着微生物密度不同,且河流样品中高于湖泊样品；α-变形菌、β-变形菌和γ-变形菌纲是沉水植物叶面附着生物膜上的主要细菌纲,这些纲具有降解污染物质、净化水体的功能；水体营养盐浓度对沉水植物叶面附着微生物群落结构有很大影响。

摘要:选择环丙沙星(CFC)和铜(Cu)作为目标污染物,设计室内驯化试验,通过16S rRNA高通量测序、定量PCR等技术探究CFC和Cu复合污染下河流底质微生物群落与抗生素抗性基因(ARGs)间的交互关系。结果表明,CFC单一污染、Cu单一污染和复合污染试验组中ARGs丰度、微生物群落组成及功能存在显著差异；所有试验组的总ARGs相对丰度呈现随时间先增后减的变化趋势。共现网络分析表明, intI 1与3类ARGs和8个菌群相关,是ARGs和微生物群落之间的桥梁；所属变形菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的细菌最有可能成为水环境中ARGs的潜在宿主。基于偏冗余分析发现,在MGEs、微生物群落和污染物等因素中微生物群落对ARGs丰度变化总解释率最高(49.77%)；路径分析表明,CFC和Cu主要通过微生物群落间接地影响ARGs的传播和扩散。

摘要:基于深中通道水下沉管隧道基槽凿岩工程,采用数值模拟方法研究了重锤凿岩棒受力状态和凿岩棒下落过程的速度变化规律以及凿岩棒凿击岩石的损伤发育特征,分析了不同水深、不同冲击速度、不同凿击次数对岩石破坏和损伤的影响规律。结果表明:凿岩棒下落过程中速度先线性增加然后增加幅度逐渐降低,最终趋于稳定的收尾速度；在凿岩棒凿击岩石过程中,其速度不断下降并伴随着岩石损伤的累积；水深与岩石的损伤呈负相关关系,而冲击速度和凿击次数与岩石的损伤呈正相关关系。

摘要:针对非对称开挖基坑长度方向由局部破坏引发的基坑连续性倒塌问题,利用三维有限元软件PLAXIS 3D,采用构件拆除法对非对称开挖基坑局部构件失效情况下整体支护体系的响应进行了分析。结果表明:支撑失效后,位于失效区的桩产生卸荷效应,土压力降低,而邻近失效区反之,最近的未失效支撑处桩身弯矩增加较大；在支护桩失效后,失效桩同侧的未失效桩桩后土压力和弯矩显著上升,异侧减小；深侧桩通过支撑对浅侧桩产生向基坑外的推挤作用,深侧桩失效后,浅侧桩出现反推挤现象；土体最大沉降量浅侧较深侧小,沉降量随失效桩数增加愈来愈大而沉降范围基本不变；挖深差愈大土压力变化系数及弯矩传递系数愈大；挖深分界线改变对土压力及桩身弯矩影响均很小。提出了考虑连续性破坏时对支护桩配筋弯矩放大以提高支护结构冗余度的设计方法。

摘要:为探究袋装膨胀土组合体的渗透演化规律,研制了大型渗透试验模型箱,针对土工袋排列方式、袋体缝间填土、渗透水流方向和渗透水头大小等实际修复工程关注的主要因素开展渗透试验。试验结果表明:袋装膨胀土组合体的水平向渗透系数大于竖向渗透系数,入渗的水分能够沿土工袋水平层间缝隙快速排出,不易进入下卧层的压实膨胀土渠坡；袋装膨胀土组合体的渗透性主要取决于袋间缝隙的大小,排列方式对袋装膨胀土组合体结构渗透性的影响实质是改变了袋间缝隙的数量和形状大小；袋装膨胀土组合体的袋间缝隙填土后,竖向的渗透系数变化较小,而水平向的渗透系数明显减小；袋装膨胀土组合体在实际运行时,若不在缝间填土,则对水平向层间排水有利。

摘要:采用离散单元法对土颗粒地基模型与埋设单层土工袋的土颗粒地基模型进行弹性波传播的数值模拟,研究地基中土工袋对弹性波波速及地基阻尼比的影响。结果表明:地基中土工袋的存在使弹性波的波速略有降低,并降低了地基的品质因子 Q 。弹性P波(压缩波)与S波(剪切波)穿越土工袋时波速变化规律大体相近,在100 kPa围压和输入500 Hz弹性波条件下,单个土工袋对弹性波的衰减作用主要集中在穿越土工袋上、下层土工合成材料界面之前。

摘要:为解决机场道面水泥混凝土在施工期易产生早期微裂缝,给使用期飞机运行带来安全隐患的问题,提出通过在混凝土表层砂浆层中布设纤维网格布的方式强化机场道面的表面性能。选择了碳纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维3种纤维网格布作为强化材料,以水泥砂浆早期开裂性能表征混凝土早期抗开裂性能,探究了在高温多风模拟环境下水灰比、灰砂比、细度模数和纤维网格布对水泥砂浆早期抗开裂性能的影响。结果表明,当水灰比为0.43、灰砂比为0.47、细度模数为3.4时,水泥砂浆早期抗开裂性能最好；当纤维网格布为玄武岩纤维网格布,网格尺寸为3 mm×3 mm时水泥砂浆早期抗开裂性能强化效果最好。

摘要:为解决现有烘干法和环刀法测定土体质量含水率和干密度存在的周期长、扰动大的问题,提出一种基于频域反射(FDR)技术的快速无损检测方法。基于介电常数、电导率与质量含水率和干密度的关系式,利用电导率与介电常数的拟合关系,推导出质量含水率和干密度的求解公式。参数率定试验和模拟土体填筑的模型试验表明,提出的质量含水率与干密度快速测定方法合理可行,具有较高的测试精度。

摘要:采用理论计算与模型试验对超软地基中排水板的弯折特性及其影响进行了研究,基于废弃料的利用提出了一种新型肋板结构,并对其抗弯折能力进行了理论分析和现场试验研究。结果表明,排水板产生弯曲变形的欧拉临界力 P cr很小,Z型弯折的通水量明显小于S型弯折；弯折率由10%增加到20%、由20%增加到30%,板芯真空度降低幅度分别为3～8 kPa和34～46 kPa,弯折率对真空度和超静孔隙水压力的影响是非线性的,弯折率达到30%时影响程度明显加剧；新型肋板结构的截面抗弯刚度是普通板的8倍,板体抗弯刚度可提高数倍以上；加固后吹填土十字板强度达到16～23 kPa,地基承载力特征值达到60～63 kPa,开挖显示板体基本呈直立状。肋板型排水板对于增强排水板抗弯折能力、改善排水固结功效具有一定的作用。

摘要:为解决水电站二次循环技术供水冷却器传统布置方案存在的依赖工程经验、检修困难和降低水轮机效率等问题,通过对尾水渠三维流动定常数值模拟,提出了一种基于计算流体力学(CFD)的尾水冷却器布置优化方法。通过对模拟结果中尾水管上方平台拟安装冷却器区域内流场的流线、流速、湍动能等多个物理量的空间分布特性进行分析,选定来流速度较大的位置安装冷却器,建立了考虑实际冷却器几何模型的复杂尾水渠三维流动域模型进行数值模拟校核,以验证该布置方案的合理性。模拟及校核结果表明,此方案不仅满足冷却器的散热要求,同时便于检修和能避免对机组运行产生影响。

摘要:为提高大跨径斜拉桥索力测量的工作效率,提出了一种基于微波干涉雷达的斜拉桥索力测量方法,并将其测量结果与 DaspBCF手持式索力测量仪和JMM-268接触式索力动测仪的索力测量结果进行了对比检验。该方法采用IBIS-S微波干涉雷达系统提取桥梁斜拉索动态位移信息,通过快速傅里叶变换对斜拉索位移信号进行频谱分析,获取斜拉索振动基频后基于振动频率法计算斜拉索索力。实桥试验结果表明:微波干涉雷达测量索力可同时测量多根索的动态信息,测量效率高；自下而上发射雷达波束的方法可有效规避噪声影响；该方法得到的索力与传统加速度计测得的索力相对误差在2.2%以内,测量结果可靠,并具有高效率、易操作的特点,具有很好的应用价值。

摘要:为有效抑制故障消除后引起的HVDC受端系统过电压,提出了一种调相机与逆变侧关断角协调控制的策略,在逆变侧关断角固定的常规控制系统中加入无功调节器(QPC),通过调节逆变侧关断角实现对换流站的无功控制,同时协调整定调相机无功调节器和直流控制系统无功调节器的参数。基于PSCAD/EMTDC搭建含调相机的HVDC系统数值仿真模型,仿真结果表明,提出的调相机与逆变侧关断角协调控制策略可有效降低故障后HVDC受端系统过电压,加快交流系统电压的恢复时间。