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2022,50(5):1-9, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.001
摘要：
为研究2021年7月20日郑州地区历史罕见暴雨洪涝灾害的精细化特征及其成因,基于实况观测和再分析资料,采用合成分析、距平分析等统计方法对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:郑州“7·20”暴雨过程具有突发性极强、短时雨量极强、降水极端性突出的特征；200.hPa存在异常偏强且稳定的高空槽及高空冷涡,使暴雨区上空高层具备强的辐散条件；偏强偏北的副热带高压、台风“烟花”和“查帕卡”向暴雨区持续输送了大量水汽；郑州上空回波发展旺盛,且有对流性回波不断汇聚,呈现明显的“列车效应”；在地形作用下,郑州具备比周边更强烈的低层辐合及上升运动条件,对降水量的增幅起到了重要作用；高、中、低空极为有利的环流配置、极强的水汽条件,以及地形的增幅作用共同导致了此次致洪暴雨过程。
为研究2021年7月20日郑州地区历史罕见暴雨洪涝灾害的精细化特征及其成因,基于实况观测和再分析资料,采用合成分析、距平分析等统计方法对此次暴雨过程进行了分析。结果表明:郑州“7·20”暴雨过程具有突发性极强、短时雨量极强、降水极端性突出的特征；200.hPa存在异常偏强且稳定的高空槽及高空冷涡,使暴雨区上空高层具备强的辐散条件；偏强偏北的副热带高压、台风“烟花”和“查帕卡”向暴雨区持续输送了大量水汽；郑州上空回波发展旺盛,且有对流性回波不断汇聚,呈现明显的“列车效应”；在地形作用下,郑州具备比周边更强烈的低层辐合及上升运动条件,对降水量的增幅起到了重要作用；高、中、低空极为有利的环流配置、极强的水汽条件,以及地形的增幅作用共同导致了此次致洪暴雨过程。
2022,50(5):10-15, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.002
摘要：
为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12.h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员实时优选技术模块、预报成员实时融合技术模块和融合预报的百分位映射订正技术模块4个技术模块组成。以河南省为例对模型进行检验,结果表明:模型预报降水分布和强度随着预报时效临近更接近实况降水；模型提前6.h预报出郑州“7·20”暴雨最强时段降水的落区和强度；在2021年1—9月降水预报对比检验中,模型预报准确率高于任意单模式订正预报和原始模式预报,且准确率随着预报时效的临近逐步提高。
为提升短时定量降水预报准确率,使其更好地支撑城市暴雨洪涝及中小河流洪水预报,基于多源数值天气模式预报值,构建了基于预报成员优选融合的短时(0~12.h)逐小时定量降水预报模型,模型由单模式百分位映射订正技术模块、模式订正预报成员实时优选技术模块、预报成员实时融合技术模块和融合预报的百分位映射订正技术模块4个技术模块组成。以河南省为例对模型进行检验,结果表明:模型预报降水分布和强度随着预报时效临近更接近实况降水；模型提前6.h预报出郑州“7·20”暴雨最强时段降水的落区和强度；在2021年1—9月降水预报对比检验中,模型预报准确率高于任意单模式订正预报和原始模式预报,且准确率随着预报时效的临近逐步提高。
2022,50(5):16-24, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.003
摘要：
基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有明显的中尺度和阶段性特征。直接造成极端暴雨的中尺度对流系统在低空急流前沿不断新生东移,表现出明显的“列车效应”和准静止特点。过程中低空急流和超低空急流异常强盛,为极端暴雨提供了持续有利的水汽和对流不稳定条件,特别是整层高湿、较低的抬升凝结高度和较大暖云层厚度有利于提高降水效率,产生雨强较大的短时强降水；高低空急流耦合是强降水发生发展的重要动力机制,强垂直风切变区与暴雨落区有较好的对应。
基于多源观测资料和再分析资料,采用天气学诊断分析方法研究了2019年5月长江中下游地区发生的一次致洪暴雨的特征及主要成因。结果表明:该次极端致洪暴雨过程是在稳定的“西低东高”天气形势下,由持续时间长的短时强降水累积而成,具有明显的中尺度和阶段性特征。直接造成极端暴雨的中尺度对流系统在低空急流前沿不断新生东移,表现出明显的“列车效应”和准静止特点。过程中低空急流和超低空急流异常强盛,为极端暴雨提供了持续有利的水汽和对流不稳定条件,特别是整层高湿、较低的抬升凝结高度和较大暖云层厚度有利于提高降水效率,产生雨强较大的短时强降水；高低空急流耦合是强降水发生发展的重要动力机制,强垂直风切变区与暴雨落区有较好的对应。
2022,50(5):25-32, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.004
摘要：
为探究淮河上中游流域气候变化和人类活动对不同时间尺度径流特征的影响,采用包括高流量、平均流量和低流量在内的7个流量指标表征径流变化特征,运用Mann-Kendall趋势检验、滑动T检验识别各流量指标的突变年份,并利用推导出的流量指标变化微分方程改进原有的基于Budyko假设的方法,从而定量识别气候变化与人类活动对径流变化的贡献率,并构建了土地利用转移矩阵分析人类活动对径流特征变化的驱动机制。结果表明:淮河上中游大部分径流特征在突变年份后呈现下降趋势,其中平均流量特征最为明显,下降幅度为2.25%~44.25%；高流量指标、汛期径流深与气候指标的相关性最高,相关系数为0.859~0.987,低流量指标和非汛期径流深的相关性较低；气候变化和人类活动使得大部分径流特征呈下降趋势,其中人类活动为主导因素,其在息县、王家坝、鲁台子和蚌埠站的贡献率范围分别为87.55%~98.46%、80.91%~88.50%、80.42%~92.42%和83.23%~99.99%。
为探究淮河上中游流域气候变化和人类活动对不同时间尺度径流特征的影响,采用包括高流量、平均流量和低流量在内的7个流量指标表征径流变化特征,运用Mann-Kendall趋势检验、滑动T检验识别各流量指标的突变年份,并利用推导出的流量指标变化微分方程改进原有的基于Budyko假设的方法,从而定量识别气候变化与人类活动对径流变化的贡献率,并构建了土地利用转移矩阵分析人类活动对径流特征变化的驱动机制。结果表明:淮河上中游大部分径流特征在突变年份后呈现下降趋势,其中平均流量特征最为明显,下降幅度为2.25%~44.25%；高流量指标、汛期径流深与气候指标的相关性最高,相关系数为0.859~0.987,低流量指标和非汛期径流深的相关性较低；气候变化和人类活动使得大部分径流特征呈下降趋势,其中人类活动为主导因素,其在息县、王家坝、鲁台子和蚌埠站的贡献率范围分别为87.55%~98.46%、80.91%~88.50%、80.42%~92.42%和83.23%~99.99%。
2022,50(5):33-40, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.005
摘要：
为分析千岛湖极端水位变化对温跃层的影响,在水温垂直剖面数据缺测情况下,采用率定后的一维水动力模型DYRESM模拟了不同水位变幅下的温跃层,并设置了极端水位变化情况(情景1)和正常水文条件(情景2)两种情景进行对比分析；基于湖泊分析程序Lake Analyzer计算了两种情景下温跃层表层和底层深度、温跃层厚度和施密特稳定度等。模拟结果表明:情景1水体混合期为2013年11月20日至2014年3月23日,同时段内情景2水体混合期则为2013年12月5日至2014年3月16日；情景1在高水位时,湖体从上到下呈“混合层、温跃层、均温层(30～40.m水层)、温跃层、均温层”的双温跃层结构,同时段内情景2则呈“混合层、温跃层、均温层”的单温跃层结构；情景1与情景2相比,平均水位低2.24.m,施密特稳定度均值低119.19.J/m2,可见极端水位变化条件下出现的低水位情况能显著降低水体稳定度。
为分析千岛湖极端水位变化对温跃层的影响,在水温垂直剖面数据缺测情况下,采用率定后的一维水动力模型DYRESM模拟了不同水位变幅下的温跃层,并设置了极端水位变化情况(情景1)和正常水文条件(情景2)两种情景进行对比分析；基于湖泊分析程序Lake Analyzer计算了两种情景下温跃层表层和底层深度、温跃层厚度和施密特稳定度等。模拟结果表明:情景1水体混合期为2013年11月20日至2014年3月23日,同时段内情景2水体混合期则为2013年12月5日至2014年3月16日；情景1在高水位时,湖体从上到下呈“混合层、温跃层、均温层(30～40.m水层)、温跃层、均温层”的双温跃层结构,同时段内情景2则呈“混合层、温跃层、均温层”的单温跃层结构；情景1与情景2相比,平均水位低2.24.m,施密特稳定度均值低119.19.J/m2,可见极端水位变化条件下出现的低水位情况能显著降低水体稳定度。
2022,50(5):41-48, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.006
摘要：
针对北运河北京城市副中心段合流制溢流污染问题,采用监测和模拟手段,以出口断面受纳水体水质不恶化为管理目标,计算了场次溢流事件河道纳污能力,提出了将超标频次作为合流制溢流控制指标,并与以溢流频次作为合流制溢流控制指标进行了对比。结果表明,2013—2017年各排口年均溢流频次为7~9次,平均场次溢流量14.27万m3；2017年降雨19场,溢流10次,均超过河道纳污能力；分别以超标频次和溢流频次为控制指标,投入产出比最佳的频次为3次,实现该目标所需的调蓄规模分别为18.116.m3、13.899.m3,年溢流体积控制率可达52%和44%,溢流污染负荷控制率可达59%和51%；以超标频次为合流制溢流控制指标,兼具水量和水质控制意义,可利用受纳水体自净能力,降低工程规模。
针对北运河北京城市副中心段合流制溢流污染问题,采用监测和模拟手段,以出口断面受纳水体水质不恶化为管理目标,计算了场次溢流事件河道纳污能力,提出了将超标频次作为合流制溢流控制指标,并与以溢流频次作为合流制溢流控制指标进行了对比。结果表明,2013—2017年各排口年均溢流频次为7~9次,平均场次溢流量14.27万m3；2017年降雨19场,溢流10次,均超过河道纳污能力；分别以超标频次和溢流频次为控制指标,投入产出比最佳的频次为3次,实现该目标所需的调蓄规模分别为18.116.m3、13.899.m3,年溢流体积控制率可达52%和44%,溢流污染负荷控制率可达59%和51%；以超标频次为合流制溢流控制指标,兼具水量和水质控制意义,可利用受纳水体自净能力,降低工程规模。
2022,50(5):49-57, 65, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.007
摘要：
为探究大纵湖浮游动物群落演替特征和驱动因素,综合评价输水工程稳定运行后其水环境状况,于2017年1月至2019年12月在位于里下河腹部地区的大纵湖开展为期3.a的浮游动物及环境因子逐月调查。调查结果表明,调查期间在大纵湖共鉴定出浮游动物49种,其中轮虫、枝角类及桡足类分别为33种、9种和7种；种间联结性检验统计量表明,大纵湖优势种总体上呈显著正关联,且关联性逐年增长,浮游动物群落结构趋于稳定；浮游动物平均密度为623.17 个/L,呈下降趋势,平均生物量为1.63 mg/L,呈上升趋势,相较于轮虫,枝角类和桡足类的比重逐渐上升。冗余分析结果表明,叶绿素a、总氮和水温是影响大纵湖浮游动物物种演替的重要因子。采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数评价大纵湖污染情况,结果均为寡污,B/T指数与TLI富营养评价结果相符合,大纵湖处于中-富营养状态；浮游动物对大纵湖水温、营养盐和叶绿素a的变化有良好的响应。
为探究大纵湖浮游动物群落演替特征和驱动因素,综合评价输水工程稳定运行后其水环境状况,于2017年1月至2019年12月在位于里下河腹部地区的大纵湖开展为期3.a的浮游动物及环境因子逐月调查。调查结果表明,调查期间在大纵湖共鉴定出浮游动物49种,其中轮虫、枝角类及桡足类分别为33种、9种和7种；种间联结性检验统计量表明,大纵湖优势种总体上呈显著正关联,且关联性逐年增长,浮游动物群落结构趋于稳定；浮游动物平均密度为623.17 个/L,呈下降趋势,平均生物量为1.63 mg/L,呈上升趋势,相较于轮虫,枝角类和桡足类的比重逐渐上升。冗余分析结果表明,叶绿素a、总氮和水温是影响大纵湖浮游动物物种演替的重要因子。采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数评价大纵湖污染情况,结果均为寡污,B/T指数与TLI富营养评价结果相符合,大纵湖处于中-富营养状态；浮游动物对大纵湖水温、营养盐和叶绿素a的变化有良好的响应。
2022,50(5):58-65, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.008
摘要：
为了探究现有不同方法生成涌潮的区别,研究涌潮模拟过程中网格划分及湍流模型选择等求解策略问题,应用CFD数值模拟方法对流量生潮法和边界生潮法生成的涌潮水动力特性进行对比,同时分析了网格尺度、湍流模型选择对涌潮模拟精度的影响。研究结果表明:在边界单宽流量一致的条件下,流量生潮法和边界生潮法可模拟得到水位变化、流速分布及传播速度均比较接近的涌潮水流; 当网格尺寸不大于0.100倍涌潮高度时,网格尺度对计算结果的影响基本较小；相比标准k-ε湍流模型,RNG k-ε模型更适合于涌潮的模拟。
为了探究现有不同方法生成涌潮的区别,研究涌潮模拟过程中网格划分及湍流模型选择等求解策略问题,应用CFD数值模拟方法对流量生潮法和边界生潮法生成的涌潮水动力特性进行对比,同时分析了网格尺度、湍流模型选择对涌潮模拟精度的影响。研究结果表明:在边界单宽流量一致的条件下,流量生潮法和边界生潮法可模拟得到水位变化、流速分布及传播速度均比较接近的涌潮水流; 当网格尺寸不大于0.100倍涌潮高度时,网格尺度对计算结果的影响基本较小；相比标准k-ε湍流模型,RNG k-ε模型更适合于涌潮的模拟。
2022,50(5):66-74, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.009
摘要：
采用缩尺4桩导管架风机模型试验研究冲坑对导管架刚度的影响。通过控制导管架基桩冲坑出现顺序及不同冲坑深度模拟冲刷过程,研究静力荷载作用下局部冲坑对导管架基础刚度、内力分配规律的影响以及冲坑分布、冲坑深度、冲坑出现顺序、冲坑坡度对导管架共振频率的影响。结果表明:荷载较小时,1.5D(D为桩径)深度以内的局部冲坑对导管架静刚度的影响较小,但冲坑对静刚度的影响随荷载增加而逐渐增大；当冲坑深度大于1D时,导管架共振频率开始出现下降趋势,此时任意基桩再出现更深冲坑都会引起共振频率的较大下降；当局部冲坑深度分别为1.5D和2D时,风机共振频率分别下降约3.2%和6.3%；当冲坑形状为圆锥形时,保持局部冲坑深度不变,改变冲坑坡度对导管架风机共振频率影响较小。
采用缩尺4桩导管架风机模型试验研究冲坑对导管架刚度的影响。通过控制导管架基桩冲坑出现顺序及不同冲坑深度模拟冲刷过程,研究静力荷载作用下局部冲坑对导管架基础刚度、内力分配规律的影响以及冲坑分布、冲坑深度、冲坑出现顺序、冲坑坡度对导管架共振频率的影响。结果表明:荷载较小时,1.5D(D为桩径)深度以内的局部冲坑对导管架静刚度的影响较小,但冲坑对静刚度的影响随荷载增加而逐渐增大；当冲坑深度大于1D时,导管架共振频率开始出现下降趋势,此时任意基桩再出现更深冲坑都会引起共振频率的较大下降；当局部冲坑深度分别为1.5D和2D时,风机共振频率分别下降约3.2%和6.3%；当冲坑形状为圆锥形时,保持局部冲坑深度不变,改变冲坑坡度对导管架风机共振频率影响较小。
2022,50(5):75-81, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.010
摘要：
为推动U型渡槽的结构优化设计更好地向智能化、自动化发展,建立了一套结合参数化有限元分析程序及智能优化算法程序的结构优化设计系统。基于自主研发的大型有限元通用程序HSNAP,开发了参数化建模程序模块,实现了渡槽三维设计模型的参数化描述；结合多核并行技术,编制了并行化鲸鱼优化算法程序进行优化计算。结合某灌区U型渡槽工程,以混凝土用量最低为优化目标,采用所提出的结构优化设计系统对渡槽结构尺寸参数进行优化,分析结果表明,与原设计方案相比,优化方案能够满足结构的安全要求,并具有显著的经济效益。
为推动U型渡槽的结构优化设计更好地向智能化、自动化发展,建立了一套结合参数化有限元分析程序及智能优化算法程序的结构优化设计系统。基于自主研发的大型有限元通用程序HSNAP,开发了参数化建模程序模块,实现了渡槽三维设计模型的参数化描述；结合多核并行技术,编制了并行化鲸鱼优化算法程序进行优化计算。结合某灌区U型渡槽工程,以混凝土用量最低为优化目标,采用所提出的结构优化设计系统对渡槽结构尺寸参数进行优化,分析结果表明,与原设计方案相比,优化方案能够满足结构的安全要求,并具有显著的经济效益。
2022,50(5):82-88, 110, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.011
摘要：
为研究洪峰过境堤基发生管涌时内部细颗粒运动及迁出规律,采用变水头模拟洪水,对间断级配无黏性土进行室内管涌试验。以常水头下管涌规律作为对照组,使用彩砂追踪管涌过程中细颗粒的迁移,依据试验结果对不同细颗粒含量和不同孔隙比试样的渗透系数、细颗粒流失量等进行了分析。结果表明:变水头作用下,细颗粒在下降段存在逆流运动；细颗粒流失主要集中在下游,相同试验条件下,变水头流失的细颗粒比常水头多,迁移通道贯通范围大；细颗粒含量越大,孔隙比越小,在水头循环后最大破坏水力梯度差越大,细颗粒流失越严重。
为研究洪峰过境堤基发生管涌时内部细颗粒运动及迁出规律,采用变水头模拟洪水,对间断级配无黏性土进行室内管涌试验。以常水头下管涌规律作为对照组,使用彩砂追踪管涌过程中细颗粒的迁移,依据试验结果对不同细颗粒含量和不同孔隙比试样的渗透系数、细颗粒流失量等进行了分析。结果表明:变水头作用下,细颗粒在下降段存在逆流运动；细颗粒流失主要集中在下游,相同试验条件下,变水头流失的细颗粒比常水头多,迁移通道贯通范围大；细颗粒含量越大,孔隙比越小,在水头循环后最大破坏水力梯度差越大,细颗粒流失越严重。
2022,50(5):89-97, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.012
摘要：
针对目前面板堆石坝的水平位移统计分析中缺少考虑温度分量的问题,以Boussinesq解为假设基础推导了水压分量表达式,得出坝体典型断面处的水平位移与库水位一次方成正比的结论。以Merchant流变模型为基础推导了时效分量表达式,并建立了带有周期项非单调增加的时效关系,加入了以实测温度表示的温度分量表达式,建立了修正的面板堆石坝体内部水平位移MHTT统计模型。工程实例验证结果表明,MHTT模型解释数据的能力优于HTT模型和HT-JU模型,对面板堆石坝水平位移的物理机制阐释能力较强。
针对目前面板堆石坝的水平位移统计分析中缺少考虑温度分量的问题,以Boussinesq解为假设基础推导了水压分量表达式,得出坝体典型断面处的水平位移与库水位一次方成正比的结论。以Merchant流变模型为基础推导了时效分量表达式,并建立了带有周期项非单调增加的时效关系,加入了以实测温度表示的温度分量表达式,建立了修正的面板堆石坝体内部水平位移MHTT统计模型。工程实例验证结果表明,MHTT模型解释数据的能力优于HTT模型和HT-JU模型,对面板堆石坝水平位移的物理机制阐释能力较强。
2022,50(5):98-104, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.013
摘要：
通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明:模型填筑胶结土28.d无侧限抗压强度达到4.MPa以上；胶结土坝在最大坝顶水头为55.cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6.m/s条件下,漫顶冲刷44.h未发生溃决破坏；漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10.cm,平均侵蚀深度仅为1.07.cm；胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。
通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明:模型填筑胶结土28.d无侧限抗压强度达到4.MPa以上；胶结土坝在最大坝顶水头为55.cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6.m/s条件下,漫顶冲刷44.h未发生溃决破坏；漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10.cm,平均侵蚀深度仅为1.07.cm；胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。
2022,50(5):105-110, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.014
摘要：
利用岩石全自动伺服试验仪对重庆蟠龙抽水蓄能电站硐室围岩的砂岩试样开展了不同围压下的常规三轴压缩试验,进而构建了包含统一硬化/软化函数的弹塑性本构模型并进行了验证。试验结果表明,随着围压的增大,由原生缺陷闭合引起的初始非线性变形阶段逐渐减小,试样破坏时的峰值强度随围压增大而增大,由单轴压缩时的84.8.MPa增大到围压10.MPa时的168.5.MPa；峰值强度和围压之间呈现较好的线性关系,黏聚力和内摩擦角分别为15.2.MPa和52°。数值模拟与试验数据的比较表明,提出的弹塑性本构模型能够描述砂岩的主要力学现象,验证了该模型的可靠性。
利用岩石全自动伺服试验仪对重庆蟠龙抽水蓄能电站硐室围岩的砂岩试样开展了不同围压下的常规三轴压缩试验,进而构建了包含统一硬化/软化函数的弹塑性本构模型并进行了验证。试验结果表明,随着围压的增大,由原生缺陷闭合引起的初始非线性变形阶段逐渐减小,试样破坏时的峰值强度随围压增大而增大,由单轴压缩时的84.8.MPa增大到围压10.MPa时的168.5.MPa；峰值强度和围压之间呈现较好的线性关系,黏聚力和内摩擦角分别为15.2.MPa和52°。数值模拟与试验数据的比较表明,提出的弹塑性本构模型能够描述砂岩的主要力学现象,验证了该模型的可靠性。
2022,50(5):111-117, 146, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.015
摘要：
为对高放废物处置库进行安全评估,建立了岩土材料饱和非饱和的渗流温度应力(THM)多场耦合数值模型,对处置库(处置容器、缓冲材料和围岩)进行非饱和THM多场耦合数值模拟。基于COMSOL Multiphysics软件平台,以北山花岗岩高放废物处置库和内蒙古高庙子膨润土为研究对象,对高放废物处置库进行长达500.a的数值模拟,对比分析耦合与非耦合的模拟结果,并对渗透率、导热系数和地下水深度等参数进行敏感性分析。结果表明:耦合模拟的温度比非耦合模拟的温度低13℃；地下潜水面由0.m上升到1.000.m的时候,缓冲材料完全饱和的时间由703.a下降到了28.a；围岩的固有渗透率下降5个数量级时,缓冲材料的饱和时间由28.a上升到了250.a；各个物理场相互耦合,共同影响处置库的长期稳定性。
为对高放废物处置库进行安全评估,建立了岩土材料饱和非饱和的渗流温度应力(THM)多场耦合数值模型,对处置库(处置容器、缓冲材料和围岩)进行非饱和THM多场耦合数值模拟。基于COMSOL Multiphysics软件平台,以北山花岗岩高放废物处置库和内蒙古高庙子膨润土为研究对象,对高放废物处置库进行长达500.a的数值模拟,对比分析耦合与非耦合的模拟结果,并对渗透率、导热系数和地下水深度等参数进行敏感性分析。结果表明:耦合模拟的温度比非耦合模拟的温度低13℃；地下潜水面由0.m上升到1.000.m的时候,缓冲材料完全饱和的时间由703.a下降到了28.a；围岩的固有渗透率下降5个数量级时,缓冲材料的饱和时间由28.a上升到了250.a；各个物理场相互耦合,共同影响处置库的长期稳定性。
2022,50(5):118-123, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.016
摘要：
为研究袋装膨胀土的强度变形特性,开展了袋装膨胀土的无侧限抗压强度试验,分析了袋体加载过程中的应力应变关系演化规律,并验证了落锤式弯沉仪用于袋装膨胀土施工质量检测的可行性,探讨了小型平板振动碾的碾压时间和小型滚筒振动碾的碾压遍数对袋装膨胀土回弹模量的影响。试验结果表明:土工袋用于处理膨胀土渠道边坡时只需通过适当碾压消除应力应变关系曲线上初始变形模量“较低”的阶段即可；落锤式弯沉仪可用于袋装膨胀土的施工质量检测；建议膨胀土渠道边坡施工过程中采用小型滚筒振动碾对袋装膨胀土进行碾压,碾压遍数应不低于4遍。
为研究袋装膨胀土的强度变形特性,开展了袋装膨胀土的无侧限抗压强度试验,分析了袋体加载过程中的应力应变关系演化规律,并验证了落锤式弯沉仪用于袋装膨胀土施工质量检测的可行性,探讨了小型平板振动碾的碾压时间和小型滚筒振动碾的碾压遍数对袋装膨胀土回弹模量的影响。试验结果表明:土工袋用于处理膨胀土渠道边坡时只需通过适当碾压消除应力应变关系曲线上初始变形模量“较低”的阶段即可；落锤式弯沉仪可用于袋装膨胀土的施工质量检测；建议膨胀土渠道边坡施工过程中采用小型滚筒振动碾对袋装膨胀土进行碾压,碾压遍数应不低于4遍。
2022,50(5):124-130, 146, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.017
摘要：
为研究节理倾角与贯通率对类岩材料力学特性的影响,选用预制贯通节理类岩材料作为研究对象,对以节理倾角和贯通率为单一变量的两组砂浆试样进行单轴压缩试验。试验结果表明:节理倾角为0°时,随着节理贯通率的增大,试样的峰值强度、峰值应变以及弹性模量均不断减小；不同贯通率试样破坏时均呈现出整体张拉破坏的特征；节理贯通率相同时,随着节理倾角的增大,试样峰值强度呈现V字形变化趋势；试样峰值应变先减小后增大再减小,弹性模量先增大后减小再增大,二者呈现良好对应关系。通过对比节理贯通率和不同倾角对力学特性的影响,发现节理贯通率在试样强度、变形破坏过程中起主要影响作用。
为研究节理倾角与贯通率对类岩材料力学特性的影响,选用预制贯通节理类岩材料作为研究对象,对以节理倾角和贯通率为单一变量的两组砂浆试样进行单轴压缩试验。试验结果表明:节理倾角为0°时,随着节理贯通率的增大,试样的峰值强度、峰值应变以及弹性模量均不断减小；不同贯通率试样破坏时均呈现出整体张拉破坏的特征；节理贯通率相同时,随着节理倾角的增大,试样峰值强度呈现V字形变化趋势；试样峰值应变先减小后增大再减小,弹性模量先增大后减小再增大,二者呈现良好对应关系。通过对比节理贯通率和不同倾角对力学特性的影响,发现节理贯通率在试样强度、变形破坏过程中起主要影响作用。
2022,50(5):131-138, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.018
摘要：
针对目前大坝碾压质量监控系统主要采用二维展示界面且采用C/S结构,存在可视化交互水平不佳、无法实现碾压施工信息跨平台查询与共享以及反馈控制水平低等问题,通过耦合基于多细节层次技术的分级加载机制和增强现实技术,采用B/S架构构建了土石坝碾压质量三维智能监控系统。在两河口水电站工程的应用结果表明,构建的土石坝碾压质量三维智能监控系统能够实现碾压过程智能监控,施工信息的跨平台高效、流畅交互查询和沉浸式可视化展示,以及碾压质量智能评价,有效提升了施工过程的智能化水平。
针对目前大坝碾压质量监控系统主要采用二维展示界面且采用C/S结构,存在可视化交互水平不佳、无法实现碾压施工信息跨平台查询与共享以及反馈控制水平低等问题,通过耦合基于多细节层次技术的分级加载机制和增强现实技术,采用B/S架构构建了土石坝碾压质量三维智能监控系统。在两河口水电站工程的应用结果表明,构建的土石坝碾压质量三维智能监控系统能够实现碾压过程智能监控,施工信息的跨平台高效、流畅交互查询和沉浸式可视化展示,以及碾压质量智能评价,有效提升了施工过程的智能化水平。
2022,50(5):139-143, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2022.05.019
摘要：
针对现有基于元件机理进行动态等效建模可能导致模型结构复杂及参数辨识难度大的问题,在对电网进行分层分区建模时,引入模型结构简单、工程实现容易的特征建模方法,对下层电网(或区域电网)进行在线的动态等效建模。通过理论分析和仿真对比,确定了特征模型的输入量为电压,输出量为电流实部、虚部；针对实际电网运行工况随时发生变化的问题,当元件机理模型发生慢时变时,采用递推最小二乘算法辨识特征模型的慢时变参数。算例结果表明,该模型拟合误差小且参数平稳性高。
针对现有基于元件机理进行动态等效建模可能导致模型结构复杂及参数辨识难度大的问题,在对电网进行分层分区建模时,引入模型结构简单、工程实现容易的特征建模方法,对下层电网(或区域电网)进行在线的动态等效建模。通过理论分析和仿真对比,确定了特征模型的输入量为电压,输出量为电流实部、虚部；针对实际电网运行工况随时发生变化的问题,当元件机理模型发生慢时变时,采用递推最小二乘算法辨识特征模型的慢时变参数。算例结果表明,该模型拟合误差小且参数平稳性高。
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摘要：
半干旱半湿润地区下垫面条件复杂、降雨时空差异大，产流模式混合多变，导致网格新安江模型（Grid-XAJ）表现不佳。为使Grid-XAJ更好地适应半干旱半湿润地区洪水模拟及预报，在其基础之上，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），以半干旱的绥德流域为研究流域，对Grid-XAJ-SIDE与Grid-XAJ模型和网格格林-安普特模型（Grid-GA）进行对比验证。研究结果表明：3个模型在绥德流域的模拟径流合格率均在80.0%以上；洪峰合格率方面，Grid-XAJ-SIDE模型（66.7%）相较于Grid-XAJ模型（53.0%）和Grid-GA模型（40.0%）有明显提升。Grid-XAJ-SIDE模型更好地考虑了降雨、土壤含水量对产流时空分布的影响，实现了对产流过程的精细描述。
半干旱半湿润地区下垫面条件复杂、降雨时空差异大，产流模式混合多变，导致网格新安江模型（Grid-XAJ）表现不佳。为使Grid-XAJ更好地适应半干旱半湿润地区洪水模拟及预报，在其基础之上，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），以半干旱的绥德流域为研究流域，对Grid-XAJ-SIDE与Grid-XAJ模型和网格格林-安普特模型（Grid-GA）进行对比验证。研究结果表明：3个模型在绥德流域的模拟径流合格率均在80.0%以上；洪峰合格率方面，Grid-XAJ-SIDE模型（66.7%）相较于Grid-XAJ模型（53.0%）和Grid-GA模型（40.0%）有明显提升。Grid-XAJ-SIDE模型更好地考虑了降雨、土壤含水量对产流时空分布的影响，实现了对产流过程的精细描述。
摘要：
为了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缺陷，因此本文通过对尾水渠三维流动的定常数值模拟，提出了一种基于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，选定冷却器来流速度较大的位置作为冷却器合适的安装布置方案，并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进行数值模拟校核，来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，同时便于检修和避免对机组运行产生影响。研究结果为水电站技术供水冷却器的布置方案设计与优化提供理论支撑和工程实践参考。
为了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缺陷，因此本文通过对尾水渠三维流动的定常数值模拟，提出了一种基于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，选定冷却器来流速度较大的位置作为冷却器合适的安装布置方案，并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进行数值模拟校核，来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，同时便于检修和避免对机组运行产生影响。研究结果为水电站技术供水冷却器的布置方案设计与优化提供理论支撑和工程实践参考。
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2018,46(2):128-133, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.02.005
摘要：
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
为提高土石坝的安全运行性能，提出在常规土石坝中设置混凝土纵向增强体，这一刚性结构体在坝体内具有防渗、受力和抵抗变形三重作用。采用经典力学方法定量分析了纵向增强体的防渗作用、抗变形能力和承受外力的能力，得出增强体厚度与上下游水位、堆石坝体物料特性之间的定量关系。理论公式推导将增强体作为竖向固端梁，主要受上下游水体作用、堆石主动土压力和因心墙和堆石差异沉降而产生的堆石对墙体两侧的拖曳力作用。由扰曲微分方程得出增强体顶部变位及转角和底部固定端应力计算公式，并以此进行设计复核，进而提出通过兼顾基础灌浆和满足增强体应力要求的预埋灌浆钢管的施工方法。
2019,47(1):1-6, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.001
摘要：
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
为了提高淮河洪水预报的精确度，以鲁台子和鲁蚌区间作为研究区域，选取2000—2017年之间的13场洪水资料，在降雨径流方面采用新安江三水源模型进行模拟预报，分别将鲁台子以上和鲁蚌区间分为9个和4个自然子流域，进行参数率定；对具有行蓄洪区的淮河干流河段进行节点概化，结合分流比法和马斯京根法，建立了具有行蓄洪区流域的洪水预报模拟方法，取得较好的模拟预报效果。研究结果表明:在洪量相对误差方面，鲁台子和鲁蚌区间的预报合格率都达到100%；在洪峰相对误差方面，鲁台子流域的合格率达到100%，而鲁蚌区间则达到92.3%。2003年和2007年这2场大洪水的洪峰相对误差和确定性系数方面都得到显著改善。
2020,48(1):1-7, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.001
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。
2021,49(1):1-6, DOI: 10. 3876/ j. issn. 1000 1980. 2021. 01. 001
摘要：
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需 解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报、风险预警、 网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由 基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由“预测-应对“应急处置向网格精细化风险管理转变, 由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升。
摘要：
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
与传统的计算流体动力学方法(如FDM，FEM等)相比，Lattice Boltzmann方法(LBM)具有算法简单、精度高、压力可以直接求解、能够模拟具有复杂边界条件的问题以及适合于并行计算等优点.边界条件处理和提高模拟流场Re的新方法，促进了LBM理论的发展和完善,并且在二维和三维的水力学、多相流、热传导以及对流-扩散问题的模拟中获得了广泛的应用.
摘要：
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
基于矢量控制原理，介绍永磁同步电机参数测量的一种新方法.该方法借助于同步伺 服系统实现电机相关参数的测量，不需要特殊的仪器，也没有特别的测试要求，适用于永磁同步电机参数的现场测量.利用矢量控制情况下电机启动制动过程中速度的线性变化过程，测量电机转子的转动惯量，为电机控制系统的数学建模与仿真分析奠定基础.
2020,48(1):22-28, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.01.004
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。
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。
2017,45(3):277-282, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2017.03.014
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。
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。
2015,43(5):384-394, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.05.002
摘要：
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究，涉及地球的 形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试，以及圈层间的复 杂作用，进而探讨了水资源开发问题，在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理 念，并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析，水资源开发应考虑有限性、相对 性和生态性“三性”，以及“水可载舟也可覆舟” 的两重性。论述了“ 六水” （ 雨水、河水、湖水、地下 水、库水等人工水体和海水） 的综合开发利用问题，以及６ 种灾害统一防灾减灾的问题，洪灾、涝 灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这６ 种灾害与“ 六水” 有关，指出了分段控制库水水质与地表 水地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学 科协作，大力推行节水措施，建立完善的多功能水资源网络，以供定需，加强评价与开发的追究责任 制度等建议。
摘要：
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
对大涡模拟(Large Eddy Simulation LES)理论的发展过程、基本理论及其应用现状和前景进行了系统的论述，并概要地介绍了运用LES理论，数值模拟方柱绕流的流动分离现象和动量射流与线性波相互作用的数值模拟成果，表明了LES理论对紊流细部结构具有较强的数值模拟能力，可望用以解决大量的工程实际问题.
2020,48(2):95-101, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.02.001
摘要：
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
为解决马斯京根法在河道洪水演算中未考虑河道断面特征和水力特性的变化问题，在淮河中游吴家渡至小柳巷河段、滹沱河中游黄壁庄至北中山河段采用考虑河道断面几何形状和水力学糙率的Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法进行河道洪水演算研究，探讨考虑河道断面特征和水力特性的演算方法在湿润区淮河中游及半干旱区滹沱河中游的适用性，并将模拟结果与马斯京根法进行比较。结果表明，Muskingum-Cunge-Todini可变参数法和非线性水库法在研究河道上模拟精度较高，洪峰合格率均在86%以上，确定性系数均大于0.8，可应用于河道洪水预报。
2019,47(1):7-12, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2019.01.002
摘要：
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
为了能充分利用抽水试验规范所规定的连续性抽水试验数据资料，原位确定承压含水层不同水头降落漏斗范围的渗透系数(K)、导水系数(T)和储水系数(μ*)，基于Theis井流公式及叠加原理导出一种流量变化时无量纲形式的承压含水层降深随时间变化的解析解，提出一种含有参变量的一组无量纲降深-时间标准曲线及相应的配线方法。将变流量抽水试验得到的降深随时间变化的实测曲线与标准曲线进行配线，选择任一匹配点记录其在标准曲线、实测曲线中的坐标值和配线的参变量值，将这些记录值代入相关公式，确定对应某一流量时承压含水层的水文地质参数。以苏锡常南部高速无锡境内的场地抽水试验为例进行实例验证，运用配线法分阶段完成，最终求得该场地2-3粉土层承压含水层在变流量下的渗透系数分别为5.12×10-4cm/s、2.54×10-3 cm/s、2.83×10-3 cm/s。
摘要：
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程, 并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式.分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段:弹性阶段;固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段.
摘要：
在分析河流生态系统特征的基础上,从河流生态系统的非生态变量和生态变量角度研究了大坝对河流生态系统等方面的影响,认为大坝在发挥调蓄区域水资源、降低洪涝灾害、获得清洁能源等重要作用的同时,也对河流系统水文情势、形态、地貌、水质以及生态环境产生了不利影响,并建议大坝建设者和管理者通过应用现代技术、深入开展环境影响评价、制定利于生态环境的大坝运作模式等手段来减轻大坝对河流生态系统环境等方面的影响,实现可持续发展.
在分析河流生态系统特征的基础上,从河流生态系统的非生态变量和生态变量角度研究了大坝对河流生态系统等方面的影响,认为大坝在发挥调蓄区域水资源、降低洪涝灾害、获得清洁能源等重要作用的同时,也对河流系统水文情势、形态、地貌、水质以及生态环境产生了不利影响,并建议大坝建设者和管理者通过应用现代技术、深入开展环境影响评价、制定利于生态环境的大坝运作模式等手段来减轻大坝对河流生态系统环境等方面的影响,实现可持续发展.
摘要：
人工蚁群算法是受到蚂蚁在觅食过程中能发现蚁巢到食物的最短路径这种搜索机制的启发而发展起来的一种群体智能算法.蚁群算法在求解一系列困难的组合优化问题上取得成效，成为解决TSP，VRP，QAP，JSP等典型问题的一种新型的强有力算法.对蚁群算法的起源和发展历史、算法理论研究的主要内容和方法、基于算法的改进以及应用范畴等，进行了系统的总结与综述，并对这一新型现代启发式算法的发展方向进行了展望.
人工蚁群算法是受到蚂蚁在觅食过程中能发现蚁巢到食物的最短路径这种搜索机制的启发而发展起来的一种群体智能算法.蚁群算法在求解一系列困难的组合优化问题上取得成效，成为解决TSP，VRP，QAP，JSP等典型问题的一种新型的强有力算法.对蚁群算法的起源和发展历史、算法理论研究的主要内容和方法、基于算法的改进以及应用范畴等，进行了系统的总结与综述，并对这一新型现代启发式算法的发展方向进行了展望.
2020,48(3):189-194, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.03.001
摘要：
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
为解决子流域与网格河道之间的匹配问题，在新安江模型(XAJ)的基础上，采用考虑旁侧入流的扩散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini(MCT)2种演算法对河道汇流计算进行改进，建立了XAJ-DCH模型。分别采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和扩散波演算法对呈村流域进行洪水模拟，模拟结果表明:呈村流域率定期和验证期的洪峰相对误差为-20%~20%，洪量相对误差为-10%~10%，确定性系数都大于0.7，并且3种方法的洪峰相对误差、洪量相对误差、确定性系数模拟的结果相似，从而验证了XAJ-DCH模型的合理性；相比于新安江模型，XAJ-DCH模型不仅可以用于出口站点的流量模拟，同时可以预测流域内部河道断面的水位和流量；由于汇流计算模块中引入了扩散波方法，可提高模型在地势平缓地区的预报精度。
摘要：
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
以宜兴抽水蓄能电站所提供的岩芯为例,对该电站岩芯的强度特性进行研究,依据 单轴压缩试验结果分别提出了风干状态下岩石的单轴抗压强度与高径比,自然状态、饱和状态下岩石的单轴抗压强度与横截面积之间的非线性关系式.该式可以很方便地在有关工程中为相似岩石估算其强度值提供参考.
摘要：
对几种常用的降雨空间插值方法,如泰森多边形法、距离平方倒数法、克里金方法的优缺点进行了分析和比较.考虑到高程对降雨量影响较大,在协克里金方法的基础上将高程作为第2类影响因素引入降雨量的空间插值方法中,并提出了引入高程信息的协克里金方法.将3种方法(距离平方倒数法、普通克里金方法、引入高程信息的协克里金方法)用于沿渡河流域降雨量的插值计算,结果表明,考虑高程信息的协克里金方法的插值效果明显优于其他2种方法.
对几种常用的降雨空间插值方法,如泰森多边形法、距离平方倒数法、克里金方法的优缺点进行了分析和比较.考虑到高程对降雨量影响较大,在协克里金方法的基础上将高程作为第2类影响因素引入降雨量的空间插值方法中,并提出了引入高程信息的协克里金方法.将3种方法(距离平方倒数法、普通克里金方法、引入高程信息的协克里金方法)用于沿渡河流域降雨量的插值计算,结果表明,考虑高程信息的协克里金方法的插值效果明显优于其他2种方法.
2020,48(4):377-384, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2020.04.013
摘要：
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
首先，从电力电子的发展历程，以及当前电力系统电源、电力传输、用电等方面发展面临的问题，说明电力系统电力电子化的必要性；其次，从能源安全与政治建设、资源和环境效益、发输配用电变革3个方向，阐述电力电子化的政治、经济、技术等驱动因素；最后，对电力系统电力电子化的发展趋势和主要制约因素进行分析，并对有关的研究方向进行梳理，以期对后续研究提供参考与借鉴。
2015,43(3):267-270, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.03.013
摘要：
为实时获取高时空分辨率的大气水汽场，基于地基GPS遥感大气水汽原理，结合香港CORS网的实测数据进行处理，根据大气可降水量(PWV)解算过程中超快速星历预报部分的时间跨度不同，设计了3个方案，并比较了各方案中最终精密星历、超快速星历和探空资料解算得到的PWV序列。结果表明，利用超快速星历估计PWV与最终精密星历结果一致，其精度满足气象预报等实时业务的要求。
为实时获取高时空分辨率的大气水汽场，基于地基GPS遥感大气水汽原理，结合香港CORS网的实测数据进行处理，根据大气可降水量(PWV)解算过程中超快速星历预报部分的时间跨度不同，设计了3个方案，并比较了各方案中最终精密星历、超快速星历和探空资料解算得到的PWV序列。结果表明，利用超快速星历估计PWV与最终精密星历结果一致，其精度满足气象预报等实时业务的要求。
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