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2023,51(1):1-9, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.001
摘要：
基于VIC模型和汇流模型生成的1981—2020年5.km×5.km网格模拟流量数据,构建了长历时、网格化的标准化径流干旱指数(SRDI),对珠江流域水文干旱时空演变特征进行了评估。结果表明:基于模拟流量构建的网格化SRDI能够较好地模拟珠江流域干旱时空演变过程；珠江流域水文干旱的时间演变特征明显,干旱集中发生在夏季,秋季可能发生大范围的水文干旱,季节尺度上一年四季均有可能发生极端干旱；珠江流域水文干旱在空间格局上呈现为自东向西由干旱高频区向干旱长历时、高烈度区过渡分布。
基于VIC模型和汇流模型生成的1981—2020年5.km×5.km网格模拟流量数据,构建了长历时、网格化的标准化径流干旱指数(SRDI),对珠江流域水文干旱时空演变特征进行了评估。结果表明:基于模拟流量构建的网格化SRDI能够较好地模拟珠江流域干旱时空演变过程；珠江流域水文干旱的时间演变特征明显,干旱集中发生在夏季,秋季可能发生大范围的水文干旱,季节尺度上一年四季均有可能发生极端干旱；珠江流域水文干旱在空间格局上呈现为自东向西由干旱高频区向干旱长历时、高烈度区过渡分布。
2023,51(1):10-18, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.002
摘要：
以年、月最大1.h降水强度及其发生时间为指标,采用趋势检验、周期分析、经验正交函数和降水过程综合强度评估方法,分析了1998—2020年三峡库区最大1.h降水的时空变化特征。结果表明:库区年最大1.h降水发生时间有每隔约10 a前移至汛前的现象,主汛期7月最大1.h降水强度有8 a的循环周期；与2010年以前比, 2010年后的库区强降水落区表现出自上游向坝址迁移的走势；若最大1.h降水强度相近,则降水持续时间长、覆盖范围广的降水过程,综合强度更高,对防洪安全影响更大。
以年、月最大1.h降水强度及其发生时间为指标,采用趋势检验、周期分析、经验正交函数和降水过程综合强度评估方法,分析了1998—2020年三峡库区最大1.h降水的时空变化特征。结果表明:库区年最大1.h降水发生时间有每隔约10 a前移至汛前的现象,主汛期7月最大1.h降水强度有8 a的循环周期；与2010年以前比, 2010年后的库区强降水落区表现出自上游向坝址迁移的走势；若最大1.h降水强度相近,则降水持续时间长、覆盖范围广的降水过程,综合强度更高,对防洪安全影响更大。
2023,51(1):19-25, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.003
摘要：
针对场次降雨水资源量评价与年尺度水资源量评价成果的不协同问题,通过分割前期降雨径流退水和年尺度基流等径流成分,提出场次降雨过程水资源量评价新方法,实现场次降雨水资源量的精细化评价。将该评价方法应用于潮白河典型区间流域,结果表明该方法具有较好的适应性,能够显著提高场次降雨水资源量评价成果的针对性和准确度,满足多时空尺度协同的水资源量评价需求。
针对场次降雨水资源量评价与年尺度水资源量评价成果的不协同问题,通过分割前期降雨径流退水和年尺度基流等径流成分,提出场次降雨过程水资源量评价新方法,实现场次降雨水资源量的精细化评价。将该评价方法应用于潮白河典型区间流域,结果表明该方法具有较好的适应性,能够显著提高场次降雨水资源量评价成果的针对性和准确度,满足多时空尺度协同的水资源量评价需求。
2023,51(1):26-33, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.004
摘要：
为有效提升长江岸线资源的利用效率,基于长江可持续发展理念,对江苏段长江岸线资源有偿使用制度进行探索和实践。通过全面考虑岸线水域、陆域的自然条件和社会经济条件,提出了以水深基准价格、岸线等级系数、岸线实际利用等级匹配度系数、岸线利用效率系数为指标的江苏段长江岸线资源有偿使用定价方法。基于此,以扬州段长江岸线资源为例进行实际应用,结果表明扬州各岸段大多数原有企业岸线资源利用效率均较高,但也存在少数企业占用优良岸线资源而利用效率较低的现象,建议通过采用岸线有偿使用制度,推进企业退出或转型升级,促进岸线资源合理高效利用。
为有效提升长江岸线资源的利用效率,基于长江可持续发展理念,对江苏段长江岸线资源有偿使用制度进行探索和实践。通过全面考虑岸线水域、陆域的自然条件和社会经济条件,提出了以水深基准价格、岸线等级系数、岸线实际利用等级匹配度系数、岸线利用效率系数为指标的江苏段长江岸线资源有偿使用定价方法。基于此,以扬州段长江岸线资源为例进行实际应用,结果表明扬州各岸段大多数原有企业岸线资源利用效率均较高,但也存在少数企业占用优良岸线资源而利用效率较低的现象,建议通过采用岸线有偿使用制度,推进企业退出或转型升级,促进岸线资源合理高效利用。
2023,51(1):34-42, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.005
摘要：
通过对泰山抽水蓄能电站2009—2020年各类水体水化学特征影响因素的分析,论述了水化学特征变化对库水渗漏的示踪作用。结果显示:泰山抽水蓄能电站库水和地下水均呈弱碱性,水化学类型主要为HCO3-Ca型,部分为HCO3-SO4-Ca、HCO3-SO4-Ca-Mg、SO4-Ca-Mg型,巴山沟地表水水化学类型为SO4-Ca、SO4-Ca-Mg型。离子比值分析表明,硅酸岩风化是库水、地下水以及巴山沟地表水水化学离子的主要来源；巴山沟地表水受岩石风化和大气降水的同时控制作用,有未经充分水岩反应的大气降水混入。水化学聚类分析表明,右岸排水廊道和坝后量水堰水样来自库水的渗漏补给,库底廊道量水堰、B2高压支管廊道、6号和1号施工支洞水来源为区域地下水补给。水化学分析结果与水体氢氧同位素分析结果有较高的一致性。
通过对泰山抽水蓄能电站2009—2020年各类水体水化学特征影响因素的分析,论述了水化学特征变化对库水渗漏的示踪作用。结果显示:泰山抽水蓄能电站库水和地下水均呈弱碱性,水化学类型主要为HCO3-Ca型,部分为HCO3-SO4-Ca、HCO3-SO4-Ca-Mg、SO4-Ca-Mg型,巴山沟地表水水化学类型为SO4-Ca、SO4-Ca-Mg型。离子比值分析表明,硅酸岩风化是库水、地下水以及巴山沟地表水水化学离子的主要来源；巴山沟地表水受岩石风化和大气降水的同时控制作用,有未经充分水岩反应的大气降水混入。水化学聚类分析表明,右岸排水廊道和坝后量水堰水样来自库水的渗漏补给,库底廊道量水堰、B2高压支管廊道、6号和1号施工支洞水来源为区域地下水补给。水化学分析结果与水体氢氧同位素分析结果有较高的一致性。
2023,51(1):43-51, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.006
摘要：
利用滨海湿地模拟系统研究纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)对滨海湿地周期淹水区和长期淹水区微生物群落组成和多样性的影响,采用16S rRNA扩增子测序查明发生显著性变化的微生物。结果表明:ZnO NPs暴露下微生物群落的相对丰度和多样性均受到不同程度的影响；ZnO NPs质量浓度的大小是驱动滨海湿地环境中微生物群落相对丰度、β多样性变化的重要原因。随着ZnO NPs质量浓度的增大,ZnO NPs团聚后增大的纳米材料颗粒粒径减弱了对微生物群落的影响；β多样性在ZnO NPs质量浓度为80 mg/L时最低；周期淹水区的微生物群落受到的影响比长期淹水区微生物群落受到的影响小,不同淹水条件导致出现不同分类水平的显著差异细菌；周期淹水区和长期淹水区不同的环境条件(如溶解氧、有机质)导致微生物群落丰度、多样性受ZnO NPs的影响表现不同。
利用滨海湿地模拟系统研究纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)对滨海湿地周期淹水区和长期淹水区微生物群落组成和多样性的影响,采用16S rRNA扩增子测序查明发生显著性变化的微生物。结果表明:ZnO NPs暴露下微生物群落的相对丰度和多样性均受到不同程度的影响；ZnO NPs质量浓度的大小是驱动滨海湿地环境中微生物群落相对丰度、β多样性变化的重要原因。随着ZnO NPs质量浓度的增大,ZnO NPs团聚后增大的纳米材料颗粒粒径减弱了对微生物群落的影响；β多样性在ZnO NPs质量浓度为80 mg/L时最低；周期淹水区的微生物群落受到的影响比长期淹水区微生物群落受到的影响小,不同淹水条件导致出现不同分类水平的显著差异细菌；周期淹水区和长期淹水区不同的环境条件(如溶解氧、有机质)导致微生物群落丰度、多样性受ZnO NPs的影响表现不同。
2023,51(1):52-60, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.007
摘要：
为探究处于内涝过程超载状态节点的水流结构及水头损失,基于室内管道节点模型进行了87组不同边界条件的三维构造模型模拟,完成了室内试验与数值模拟的对比验证；采用定性定量分析、数据相关性拟合和 π 理论研究了孔径比(节点直径Φ m 和管道直径Φ p 的比值)、管道坡度、承压水头对节点内水流结构和水头损失的影响。研究结果表明:节点出口处的水量交互是产生水头损失的主要原因；局部水头损失系数K随孔径比的增大而增大,随超载水深、承压水头的增大而减小；通过 π 理论提出K=f(Re)的求解思路是可行的；两种孔径比节点的K值对坡度变化的响应不同,管道坡度的设计需要考虑节点孔径比的影响。研究成果补充了雨洪耦合模型中的节点水流结构,可为一维管网在节点处的水头损失计算提供经验数值和参考。
为探究处于内涝过程超载状态节点的水流结构及水头损失,基于室内管道节点模型进行了87组不同边界条件的三维构造模型模拟,完成了室内试验与数值模拟的对比验证；采用定性定量分析、数据相关性拟合和 π 理论研究了孔径比(节点直径Φ m 和管道直径Φ p 的比值)、管道坡度、承压水头对节点内水流结构和水头损失的影响。研究结果表明:节点出口处的水量交互是产生水头损失的主要原因；局部水头损失系数K随孔径比的增大而增大,随超载水深、承压水头的增大而减小；通过 π 理论提出K=f(Re)的求解思路是可行的；两种孔径比节点的K值对坡度变化的响应不同,管道坡度的设计需要考虑节点孔径比的影响。研究成果补充了雨洪耦合模型中的节点水流结构,可为一维管网在节点处的水头损失计算提供经验数值和参考。
2023,51(1):61-65, 76, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.008
摘要：
运用三维数学模型,对横断面为梯形的鱼道内水流流态进行数值模拟分析,结果表明:梯形断面鱼道内水流具有明显的三维特性；增大梯形断面鱼道竖缝过水断面面积比会减弱鱼道内水流的三维特性,在过水断面面积比小于0.375时,鱼道内水流三维特性较为明显；鱼道池室长宽比的变化对鱼道内水流三维特性的影响不大。
运用三维数学模型,对横断面为梯形的鱼道内水流流态进行数值模拟分析,结果表明:梯形断面鱼道内水流具有明显的三维特性；增大梯形断面鱼道竖缝过水断面面积比会减弱鱼道内水流的三维特性,在过水断面面积比小于0.375时,鱼道内水流三维特性较为明显；鱼道池室长宽比的变化对鱼道内水流三维特性的影响不大。
2023,51(1):66-76, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.009
摘要：
以大直径嵌岩单桩为研究对象,对地震荷载作用时桩、土、岩的变形规律及桩基刚度进行分析,在有限元无限元耦合数值模拟中引入土体非线性黏弹性本构模型与岩体损伤本构模型来描述桩周土、岩介质刚度随应变衰减的特性。数值模拟结果表明,大直径嵌岩单桩位移、加速度等动力响应,土体非线性滞回特性以及岩石损伤程度等显著受到桩基嵌岩深度、岩石风化程度和地震烈度等因素的影响,在设计时应深入分析。
以大直径嵌岩单桩为研究对象,对地震荷载作用时桩、土、岩的变形规律及桩基刚度进行分析,在有限元无限元耦合数值模拟中引入土体非线性黏弹性本构模型与岩体损伤本构模型来描述桩周土、岩介质刚度随应变衰减的特性。数值模拟结果表明,大直径嵌岩单桩位移、加速度等动力响应,土体非线性滞回特性以及岩石损伤程度等显著受到桩基嵌岩深度、岩石风化程度和地震烈度等因素的影响,在设计时应深入分析。
2023,51(1):77-81, 89, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.010
摘要：
为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特性进行了研究,并对吸水前后岩样的强度进行了测试。试验结果表明,3种岩石的吸水过程都可分为非线性吸水和线性吸水两个阶段,吸水特征曲线函数均为负指数函数,岩石的吸水量与其黏土矿物含量和其有效空隙数量之间为正相关；吸水后岩石强度的减小量和其吸水量与黏土矿物含量之间为负相关,较小的吸水量也会对岩石的力学特性产生较大的影响。
为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特性进行了研究,并对吸水前后岩样的强度进行了测试。试验结果表明,3种岩石的吸水过程都可分为非线性吸水和线性吸水两个阶段,吸水特征曲线函数均为负指数函数,岩石的吸水量与其黏土矿物含量和其有效空隙数量之间为正相关；吸水后岩石强度的减小量和其吸水量与黏土矿物含量之间为负相关,较小的吸水量也会对岩石的力学特性产生较大的影响。
2023,51(1):82-89, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.011
摘要：
为缓解多层复合材料在流固耦合模拟中计算效率和精度间的矛盾,基于本构均一化理论提出了多层复合材料的等效方法,并结合开源工具preCICE检验了该方法在恒定、时变2种流体边界条件下流固耦合的准确性和计算效率。结果表明:与直接分层模拟相比,等效方法的误差处于合理范围内,且即使忽略等效模型带来的固体单元数量减少的收益,计算效率也有显著提升；恒定流体边界下耦合仿真结果相对误差小于5%,耦合迭代效率提高20%；时变流体边界耦合场景中相对误差小于10%,耦合迭代效率提高40%。
为缓解多层复合材料在流固耦合模拟中计算效率和精度间的矛盾,基于本构均一化理论提出了多层复合材料的等效方法,并结合开源工具preCICE检验了该方法在恒定、时变2种流体边界条件下流固耦合的准确性和计算效率。结果表明:与直接分层模拟相比,等效方法的误差处于合理范围内,且即使忽略等效模型带来的固体单元数量减少的收益,计算效率也有显著提升；恒定流体边界下耦合仿真结果相对误差小于5%,耦合迭代效率提高20%；时变流体边界耦合场景中相对误差小于10%,耦合迭代效率提高40%。
2023,51(1):90-98, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.012
摘要：
为了进一步研究不同袋内填充材料对土工袋单元体在静动力作用下剪切特性的影响,采用室内大型剪切系统对不同袋内填充材料土工袋单元体进行了一系列单剪试验和循环剪切试验。结果表明:土工袋单元体表现出的剪切变形规律基本符合摩尔库仑屈服准则,其抗剪强度主要由土工袋表面张力和袋内土体颗粒之间的摩擦力共同提供；不同袋内填充材料对土工袋单元体的剪切变形特性有一定的影响,相对于壤土土工袋、碎石土工袋,天然河砂土工袋单元体的抗剪强度、阻尼消能效果与抵抗变形的能力均相对更好,因此从抗剪强度及减振消能特性的角度看,实际减隔震工程中采用河砂装填是一个较好的选择。
为了进一步研究不同袋内填充材料对土工袋单元体在静动力作用下剪切特性的影响,采用室内大型剪切系统对不同袋内填充材料土工袋单元体进行了一系列单剪试验和循环剪切试验。结果表明:土工袋单元体表现出的剪切变形规律基本符合摩尔库仑屈服准则,其抗剪强度主要由土工袋表面张力和袋内土体颗粒之间的摩擦力共同提供；不同袋内填充材料对土工袋单元体的剪切变形特性有一定的影响,相对于壤土土工袋、碎石土工袋,天然河砂土工袋单元体的抗剪强度、阻尼消能效果与抵抗变形的能力均相对更好,因此从抗剪强度及减振消能特性的角度看,实际减隔震工程中采用河砂装填是一个较好的选择。
2023,51(1):99-104, 166, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.013
摘要：
针对传统无机结合料固化土普遍存在的耐久性及干缩性差的问题,在无机结合料加固淤泥质黏土的基础上添加高分子吸水树脂(SAP)材料,通过无侧限抗压强度试验、击实试验、干湿循环试验、干缩变形试验与XRD测试,分析了SAP材料对无机结合料固化土工程性质的影响及其作用机理。结果表明:掺入SAP材料不仅可以提高无机结合料固化土的无侧限抗压强度,还能显著改善无机结合料固化土的压实性、耐久性与干缩性能；SAP材料主要依靠填充作用改善无机结合料固化土的工程性质。
针对传统无机结合料固化土普遍存在的耐久性及干缩性差的问题,在无机结合料加固淤泥质黏土的基础上添加高分子吸水树脂(SAP)材料,通过无侧限抗压强度试验、击实试验、干湿循环试验、干缩变形试验与XRD测试,分析了SAP材料对无机结合料固化土工程性质的影响及其作用机理。结果表明:掺入SAP材料不仅可以提高无机结合料固化土的无侧限抗压强度,还能显著改善无机结合料固化土的压实性、耐久性与干缩性能；SAP材料主要依靠填充作用改善无机结合料固化土的工程性质。
2023,51(1):105-109, 137, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.014
摘要：
为确保土压平衡盾构在砂卵石地层施工时切削的渣土具有良好的工程特性,以成都轨道17号线明九区间2号风井—九江北区间为背景,采用不同稳定性的泡沫剂分别掺入卵砾石含量为20%、40%和60%的砂卵石渣土中,开展室内坍落度试验、渗透试验和喷涌试验,研究各种泡沫土流动性、渗透性和时效性的变化规律,探讨泡沫剂稳定性与砂卵石渣土的适应性。结果表明:稳定性好的泡沫能够适应卵砾石含量低于60%的砂卵石土层,即泡沫稳定性的提高有利于扩大砂卵石地层的适用范围；稳定性好的泡沫剂能够保持改良砂卵石渣土掘削排渣全过程良好的流动性、抗渗性；过量的泡沫掺入改良的砂卵石渣土易发生离析,造成改良后的渣土难以达到良好的和易性；泡沫改良砂卵石渣土的喷涌压力可作为检验改良效果的重要指标。
为确保土压平衡盾构在砂卵石地层施工时切削的渣土具有良好的工程特性,以成都轨道17号线明九区间2号风井—九江北区间为背景,采用不同稳定性的泡沫剂分别掺入卵砾石含量为20%、40%和60%的砂卵石渣土中,开展室内坍落度试验、渗透试验和喷涌试验,研究各种泡沫土流动性、渗透性和时效性的变化规律,探讨泡沫剂稳定性与砂卵石渣土的适应性。结果表明:稳定性好的泡沫能够适应卵砾石含量低于60%的砂卵石土层,即泡沫稳定性的提高有利于扩大砂卵石地层的适用范围；稳定性好的泡沫剂能够保持改良砂卵石渣土掘削排渣全过程良好的流动性、抗渗性；过量的泡沫掺入改良的砂卵石渣土易发生离析,造成改良后的渣土难以达到良好的和易性；泡沫改良砂卵石渣土的喷涌压力可作为检验改良效果的重要指标。
2023,51(1):110-117, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.015
摘要：
基于Spalart-Allmaras湍流模型(S-A模型)封闭的雷诺平均N-S方程,采用沿均匀流线的三阶Runge-Kutta法和Galerkin法分别进行时间和空间离散,得到了湍流方程的有限元格式。采用自编Matlab程序,数值模拟了不同风攻角下覆冰输电线绕流问题,得到了覆冰输电线绕流瞬态和时均流场、气动力系数时程曲线和平均气动力系数随风攻角的变化关系,并与试验结果进行对比,验证了该算法的有效性。基于流场演化和平均压力分布,分析表明风攻角变化引起的边界层分离点转移是产生升力系数尖峰突跳现象的主要原因。
基于Spalart-Allmaras湍流模型(S-A模型)封闭的雷诺平均N-S方程,采用沿均匀流线的三阶Runge-Kutta法和Galerkin法分别进行时间和空间离散,得到了湍流方程的有限元格式。采用自编Matlab程序,数值模拟了不同风攻角下覆冰输电线绕流问题,得到了覆冰输电线绕流瞬态和时均流场、气动力系数时程曲线和平均气动力系数随风攻角的变化关系,并与试验结果进行对比,验证了该算法的有效性。基于流场演化和平均压力分布,分析表明风攻角变化引起的边界层分离点转移是产生升力系数尖峰突跳现象的主要原因。
2023,51(1):118-128, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.016
摘要：
针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强大的非线性学习能力构建了回归预测函数。通过构建人工合成数据集和包含复杂场景时空图像的天然河流数据集对残差网络回归模型进行试验,结果表明:提出的残差网络回归模型在人工合成数据集下的检测精测可达到0.1°,对于天然河流数据集,具有残差结构的ResNet回归模型的检测精度优于VGG16；从模型层数看,基于ResNet50的回归模型能较好地平衡检测精度以及执行效率,在正常场景下的检测精度达到0.7°,而在耀光、紊流、降雨场景下能控制在1.3°以内,ResNet50-STIV优于现有的时空图像测速法；与流速仪法在多场景下表面流速比测的最大相对误差小于12%。
针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强大的非线性学习能力构建了回归预测函数。通过构建人工合成数据集和包含复杂场景时空图像的天然河流数据集对残差网络回归模型进行试验,结果表明:提出的残差网络回归模型在人工合成数据集下的检测精测可达到0.1°,对于天然河流数据集,具有残差结构的ResNet回归模型的检测精度优于VGG16；从模型层数看,基于ResNet50的回归模型能较好地平衡检测精度以及执行效率,在正常场景下的检测精度达到0.7°,而在耀光、紊流、降雨场景下能控制在1.3°以内,ResNet50-STIV优于现有的时空图像测速法；与流速仪法在多场景下表面流速比测的最大相对误差小于12%。
2023,51(1):129-137, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.017
摘要：
为研究盾构管片接缝橡胶密封垫的防水耐久性,开展了橡胶密封垫水热加速老化试验,并对老化后试样进行拉伸力学性能试验、试样表面电镜扫描与长期防水性能试验,分析了橡胶垫表面微观尺度下的防水失效机理；采用橡胶密封垫极限防水压力为耐久性评价指标,结合基于Arrhenius方程的 p-T-t 数学模型,推导了橡胶密封垫长期防水性能折减系数的预测公式。结果表明:老化后橡胶密封垫表面接触状况的恶化和橡胶材料的硬化,加速了橡胶密封垫接触面间渗漏通道的形成；橡胶密封垫防水性能随着老化时间的增加不断降低,但下降速度逐渐减小。采用提出的防水性能预测公式对广东榕江关埠引水工程盾构隧洞实际使用的橡胶密封垫的耐久性进行了预测,预测服役100 a后的老化系数为0.390,结果相对于仅考虑橡胶材料力学性能时的预测结果偏小12.36%,对原设计使用期内频繁出现的渗漏现象提供了合理解释与更准确的寿命预测。
为研究盾构管片接缝橡胶密封垫的防水耐久性,开展了橡胶密封垫水热加速老化试验,并对老化后试样进行拉伸力学性能试验、试样表面电镜扫描与长期防水性能试验,分析了橡胶垫表面微观尺度下的防水失效机理；采用橡胶密封垫极限防水压力为耐久性评价指标,结合基于Arrhenius方程的 p-T-t 数学模型,推导了橡胶密封垫长期防水性能折减系数的预测公式。结果表明:老化后橡胶密封垫表面接触状况的恶化和橡胶材料的硬化,加速了橡胶密封垫接触面间渗漏通道的形成；橡胶密封垫防水性能随着老化时间的增加不断降低,但下降速度逐渐减小。采用提出的防水性能预测公式对广东榕江关埠引水工程盾构隧洞实际使用的橡胶密封垫的耐久性进行了预测,预测服役100 a后的老化系数为0.390,结果相对于仅考虑橡胶材料力学性能时的预测结果偏小12.36%,对原设计使用期内频繁出现的渗漏现象提供了合理解释与更准确的寿命预测。
2023,51(1):138-149, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.018
摘要：
对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适用范围及优缺点进行归纳总结,并对我国智能化快速施工技术发展进行了展望。
对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适用范围及优缺点进行归纳总结,并对我国智能化快速施工技术发展进行了展望。
2023,51(1):150-157, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.019
摘要：
为了在围岩类别不平衡的条件下实现围岩类别有效判断,进而提高隧洞工程施工仿真准确性,基于改进极限梯度提升(XGBoost)不平衡围岩超前分类方法进行隧洞工程施工仿真研究。采用自动邻域确定合成过采样(AND-SMOTE)方法优化围岩类别不平衡性,并采用改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型进行围岩超前分类,进而优选仿真参数,提高仿真结果的准确性,其中,以模型交叉验证平均准确率为目标,采用哈里斯鹰优化(HHO)算法自动优化XGBoost超参数,以提高围岩分类精度。工程应用表明,相比未改进的XGBoost不平衡、KNN、SVC等6个模型,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度更高；考虑围岩类别不平衡性后,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度提高了8.6%；此外,基于围岩超前分类的隧洞工程施工仿真结果与实际进度的相对偏差相比传统仿真降低了11.3%,更符合工程实际。
为了在围岩类别不平衡的条件下实现围岩类别有效判断,进而提高隧洞工程施工仿真准确性,基于改进极限梯度提升(XGBoost)不平衡围岩超前分类方法进行隧洞工程施工仿真研究。采用自动邻域确定合成过采样(AND-SMOTE)方法优化围岩类别不平衡性,并采用改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型进行围岩超前分类,进而优选仿真参数,提高仿真结果的准确性,其中,以模型交叉验证平均准确率为目标,采用哈里斯鹰优化(HHO)算法自动优化XGBoost超参数,以提高围岩分类精度。工程应用表明,相比未改进的XGBoost不平衡、KNN、SVC等6个模型,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度更高；考虑围岩类别不平衡性后,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度提高了8.6%；此外,基于围岩超前分类的隧洞工程施工仿真结果与实际进度的相对偏差相比传统仿真降低了11.3%,更符合工程实际。
2023,51(1):158-166, DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2023.01.020
摘要：
基于Mohr-Coulomb强度准则和不相关联的流动法则,采用Abaqus模拟砂土地层水下盾构隧道开挖面被动破坏,分析埋深比C/D、地层上覆水位高度H、砂土内摩擦角φ对地表位移的影响,并探讨开挖面前方土体破坏模式。结果表明:标准开挖面支护压力与C/D、H和砂土φ均呈正相关关系；地表位移受C/D变化影响较大,C/D由0.8增大到1.5,最大纵向和横向位移值分别减小80%和86%；静水压力仅会限制横向地表位移的发展,对纵向地表位移的影响较小；C/D较小时,被动破坏模式呈现延伸至地表的倒棱台形,属于整体破坏；C/D增大至4.3时,土拱无法达到地表,属于局部破坏。
基于Mohr-Coulomb强度准则和不相关联的流动法则,采用Abaqus模拟砂土地层水下盾构隧道开挖面被动破坏,分析埋深比C/D、地层上覆水位高度H、砂土内摩擦角φ对地表位移的影响,并探讨开挖面前方土体破坏模式。结果表明:标准开挖面支护压力与C/D、H和砂土φ均呈正相关关系；地表位移受C/D变化影响较大,C/D由0.8增大到1.5,最大纵向和横向位移值分别减小80%和86%；静水压力仅会限制横向地表位移的发展,对纵向地表位移的影响较小；C/D较小时,被动破坏模式呈现延伸至地表的倒棱台形,属于整体破坏；C/D增大至4.3时,土拱无法达到地表,属于局部破坏。
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摘要：
为探究卫星遥感、再分析产品等多源数据组合径流极值模拟的精度，选取湘江流域TRMM、PERSIANN-CDR、CFSR以及实测数据的8种降水与气温组合，利用水文模型探究不同组合在各径流极值序列中的模拟精度。结果表明：在无实测数据的组合中，TRMM降水与CFSR气温、PERSIANN-CDR降水与CFSR气温2种组合的模拟结果分别最接近径流极高值与径流极低值实测值；除基准组合（实测降水、实测气温），实测降水与CFSR气温、TRMM降水与实测气温分别是径流极高值、径流极低值模拟精度最高的组合；在各径流极值序列中，CFSR降水与CFSR气温、CFSR降水与实测气温2种组合皆严重高估径流极值，最大高估可达651%，表现出模拟误差随径流值减小而增大的特征，其余组合皆低估径流，最大低估可达67.48%，且呈现出误差随径流值减小而减小的特点；降水产品在不同的径流极值序列中表现出的极端降水特征不同，径流极高值序列中TRMM较其他2种降水产品更能反映极端降水的发生频率以及无雨历时等特征，径流极低值序列中PERSIANN-CDR降水对极端降水强度、总量以及连续湿日特征的体现最好。
为探究卫星遥感、再分析产品等多源数据组合径流极值模拟的精度，选取湘江流域TRMM、PERSIANN-CDR、CFSR以及实测数据的8种降水与气温组合，利用水文模型探究不同组合在各径流极值序列中的模拟精度。结果表明：在无实测数据的组合中，TRMM降水与CFSR气温、PERSIANN-CDR降水与CFSR气温2种组合的模拟结果分别最接近径流极高值与径流极低值实测值；除基准组合（实测降水、实测气温），实测降水与CFSR气温、TRMM降水与实测气温分别是径流极高值、径流极低值模拟精度最高的组合；在各径流极值序列中，CFSR降水与CFSR气温、CFSR降水与实测气温2种组合皆严重高估径流极值，最大高估可达651%，表现出模拟误差随径流值减小而增大的特征，其余组合皆低估径流，最大低估可达67.48%，且呈现出误差随径流值减小而减小的特点；降水产品在不同的径流极值序列中表现出的极端降水特征不同，径流极高值序列中TRMM较其他2种降水产品更能反映极端降水的发生频率以及无雨历时等特征，径流极低值序列中PERSIANN-CDR降水对极端降水强度、总量以及连续湿日特征的体现最好。
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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.
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。
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.
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。
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。
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。
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：
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(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：
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：
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：
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(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。
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.
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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