2012, 32(1):1-7.
摘要:基于1954—2006年太湖流域6个气象站点的降水、气温资料,探讨了1954年以来太湖流域的气候变化问题,并同时应用统计降尺度模型SDSM和动力降尺度模型PRECIS,对太湖流域的日降水量和日最高、最低气温进行降尺度处理,建立未来2021—2050年的气候变化情景。结果表明:20世纪90年代以来,太湖流域发生了突变式增温,冬、春季节尤为显著;太湖流域降水变化相对较复杂,Mann-Kendall法检测到太湖流域年降水量呈振荡性周期变化,并在1980年和2003年发生突变,而Pettitt方法没有检测出太湖流域年降水量的突变。两种降尺度方法模拟的未来时期日最高、最低气温季节和年的变化情景增幅总体上基本一致,均呈显著增加趋势,与Mann-Kendall趋势分析结果一致,高排放情景A2下模拟生成的情景增温幅度较低排放情景B2大,最高气温增加幅度比最低气温明显。降水变化情景差异较大,SDSM模拟的未来时期降水并无明显变化趋势,而PRECIS模拟结果与趋势检验结果较为一致,即未来降水增加趋势明显,增幅较大,总体上全流域年降水量呈增加趋势,并且在未来一段时间内仍将持续增加。
2012, 32(1):8-12.
摘要:当前我国水土重金属污染严重。1996年颁布的GB?8978—1996《污水综合排放标准》仍然是现行执法的依据,它明确规定排放的污染物按其性质分为两类,“汞、镉、铬、砷、铅、镍、铍、银”8种重金属为第一类污染物,要求不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在车间或车间处理设施排出口取样,必须满足最高允许排放浓度标准的规定。它完全不同于一般常规污染物可利用水环境容量,实行总量达标控制原则。这体现了对持久蓄积性污染物实行封闭零排放的原则精神。但目前从水质的监测、评价到污染物的削减控制过程中,存在着一系列背离和混淆两类污染物排放标准和控制要求的问题。防治重金属污染的任务十分艰巨,它涉及许多行业、部门和学科专业。为扭转当前我国水土重金属严重污染的局面,首先应从端正环保系统的技术路线开始;在重金属污染防治中,防要大于治、先于治;当前最紧迫的是从源头控制污染源的继续超量排放,而监控源头必先端正技术路线。
2012, 32(1):13-17.
摘要:采用生态水文模型模拟黄河下游大型引黄灌区——位山灌区1984—2006年的水量平衡过程,分析蒸散发量的长期变化规律。结果表明:位山灌区多年平均蒸散发量为596mm,占降雨和灌溉总量的82%;小麦和玉米生长期内多年平均蒸散发量分别为284mm和314mm,分别占降雨和灌溉总量的99%和71%;降雨量的年际变异性较大,但受灌溉的影响蒸散发量的年际变异性较小,且无显著的时间变化趋势;作物主要生长期内蒸散发量的年际变化主要与潜在蒸发量有关;蒸散发量的季节变化主要受潜在蒸发量和作物生长过程的控制。
2012, 32(1):18-21.
摘要:针对多泥沙水库实行人为排沙时含沙量的短时急剧变化可能对生态环境带来负面影响这一问题,以日本宇奈月水库和中国小浪底水库为研究对象,通过分析这2座水库排沙过程中含沙量与反映营养盐、耗氧污染物的水质指标之间的相关关系,得出了含沙量与各水质指标相关性良好的结论,并揭示了水库排沙期间含沙量对部分水质指标影响的拐点效应,可供我国今后制定兼顾排沙效率和生态环境保护的调水调沙方案提供参考。
2012, 32(1):22-26.
摘要:应用遥感和地理信息系统等技术手段,基于额尔齐斯河流域1990年、2000年、2010年的Landsat TM影像和2005年、2008年的CBERS?02影像,结合多层环境要素数据库、野外定点调查数据等,通过人机交互式解译构建了上述5年额尔齐斯河流域湿地空间数据库。分析了湿地空间数据,总结出额尔齐斯河流域1990—2010年的湿地变化特征。结果表明:天然湿地面积呈波动变化,总体上2010年天然湿地面积大于1990年的面积,增加面积主要来源于湖泊和沼泽及沼泽化草地,而河谷林及滩地的面积呈逐年减小的趋势;人工湿地面积增加较显著,主要因为水浇地面积大幅增加,而水库、坑塘面积呈波动变化,总体上也呈增加趋势。
2012, 32(1):27-29.
摘要:以SL237—1999《土工试验规程》建议的计算方法为依据,以邓肯张E-B模型K,n参数的计算为主线,提出了一种邓肯张非线性材料模型参数优化计算方法。该方法首先得到5种拟合方案的参数计算结果,以此为依据确定K,n参数的二维矩形区域,然后在该区域内随机搜索与试验结果符合较好的参数点构成有效点集,根据有效点集确定优选参数。该方法综合考虑了5种拟合方案的计算结果,得到的优选参数是试验数据的充分体现,与规程建议的方法相比更具代表性。
2012, 32(1):30-33.
摘要:通过引入周期性边界条件获得了正方形单元上水泥颗粒的初始分布。在水泥水化二维模拟中,假设水泥表面各点的反应速率相等,每个水泥颗粒用3个同心圆表示,引入3个参数量化相邻水泥颗粒之间的相互干涉,建立各相组分增量之间的关系。通过与已有试验结果进行比较,验证了水泥水化二维模拟数值方法的有效性,分析了养护温度对水化度的影响。应用该方法定量分析了毛细孔、未水化水泥和水化产物的面积百分数,毛细孔两点概率函数以及单位面积毛细孔周长随水化时间的变化规律。
2012, 32(1):34-38.
摘要:为了对城市固体废弃物的持水特性进行分析,采用非饱和固结仪对6组人工配制的城市固体废弃物试样进行了土水特征曲线测定的室内试验,同时还采用滤纸法量测试样的土水特征曲线,并对试样孔隙大小分布指标λ进行了分析。试验结果表明:试样的进气值很低,为1kPa左右,荷载作用使进气值升高;λ值随着试样初始孔隙比的增加而减小,随着试样有机物质量分数的增加而增加;使用滤纸法测城市固体废弃物的土水特征曲线时,高吸力阶段的值更加合理,更有参考性。
2012, 32(1):39-44.
摘要:将流域各区域的生活、生态环境以及生产等用水行业作为初始水权配置对象,在构建面向行业的初始水权配置系统、剖析初始水权配置系统内涵与特征的基础上,提出初始水权配置系统优化思想。结合各用水行业的发展目标构建初始水权配置系统诊断指标体系,建立改进的理想解模型,对流域内各系统中不同用水行业的初始水权配置结果进行诊断。根据诊断结果,结合不同用水行业的发展目标,基于交互式决策理论,将目标规划模型与逐步折衷法相结合,建立初始水权配置系统优化模型,对流域内各系统中不同用水行业的初始水权进行同步调整,使不同行业的初始水权配置结果通过系统诊断。以大凌河流域为例分析验证了模型的实效性。
2012, 32(1):45-49.
摘要:通过建立一维、二维水动力数学模型,利用1992年实测地形与2008年和2009年复测断面资料,通过对典型年的洪水位、行洪能力、断面流速和流态等的计算分析,对淮河干流蚌埠段整治工程的效果进行了对比分析。结果表明:蚌埠段整治工程实施后,洪水位显著降低,行洪能力明显增加,流态得到了进一步改善,表明该河段退堤、切滩、疏浚等河道整治措施和规模是适宜的。
2012, 32(1):50-53.
摘要:为了研究作物、田间、灌区和流域不同尺度之间的相互转化及尺度效应问题,针对水资源相对短缺的徒骇马颊河流域,采用水资源合理配置模型WACM作为分析手段,选择不同尺度的节水措施,设定节水方案,在考虑节水伴生的经济、社会、生态与环境效应的前提下,计算分析徒骇马颊河流域的农业节水潜力。计算结果表明,徒骇马颊河流域资源节水潜力为7.78亿m3,灌溉节水潜力13.00亿m3,作物和灌区尺度尚有一定的节水空间。
2012, 32(1):54-57.
摘要:在探讨计算水情和水闸调度运行方案的基础上,采用3种尺度的河网模型对黄浦江河口建闸的挡潮效果进行定量分析,并研究了不同调度参数(起关潮位和关闸历时)对挡潮效果的影响。研究结果表明,在遭遇千年一遇风暴潮时通过合理调度黄浦江河口闸门可将进潮量减少约80%,闸内干流段高潮位降低1.7~2.4m,能有效提高上海市区的防汛能力。
2012, 32(1):58-61.
摘要:针对目前塌岸预测方法多属于经验性或半经验性、简化了水文地质条件的影响而存在无法清楚了解塌岸和地下水影响之间确切关系的问题,在考虑地下水影响的基础上,综合应用极限平衡搜索预测法和FLAC3D数值模拟预测法两种数值模拟方法,对大华桥水库大华滑坡进行了塌岸预测,并与传统的卡丘金法预测结果进行了对比分析。结果表明,极限平衡搜索预测法和FLAC3D数值模拟预测法在大华滑坡这种滑移型塌岸中的预测结果较为接近和合理,考虑地下水影响下的数值模拟塌岸预测方法对滑移型塌岸的预测是可行与有效的。
2012, 32(1):62-64.
摘要:针对布仑口水电站水力学模型试验中导流兼泄洪冲沙洞消力池中出现远驱水跃,而常规解决办法都有不同程度副作用的问题,根据工程的实际情况,采用控制消力池尾坎位置的方法,通过1∶40水力学模型试验,提出将尾坎往上游移动5m,将尾坎始段位置与渐变段始段错开,从而提高跃后水深。试验结果表明,这种措施可以使消力池形成良好流态,从而避免远驱水跃,解决消力池流态问题、消能问题,还可稍减小工程量。
2012, 32(1):74-77.
摘要:概述火(核)电厂温排水热污染防控体系中的3个重要环节:①基于水质生态等要求制定的温排放控制标准;②满足热环境容量评估要求的数值预报模型;③余热高效利用技术。以某核电厂工程为例,对热污染防控的总体思路进行简要分析。认为火(核)电厂温排水热污染防控体系的建立可为电厂的统筹规划、温排放监管以及环境影响评价提供技术支撑。
2012, 32(1):78-82.
摘要:为预测土工袋加固后软土地基的变形特性,采用弹塑性有限元法对某一土工袋加固后的软土地基承载力试验进行了模拟,将袋子张力的作用等效为附加应力作用在土骨架上,即在修正Cam-clay模型中将土工袋的黏聚力cT转换为土性参数σ0,从而可以把土工袋加筋土当成素土来计算。计算结果表明:该方法将土工袋加筋原理与有限元算法有机结合,较采用杆单元模拟土工袋的计算方法简单;数值模拟计算值与试验实测值(变形、土压力、孔隙水压力)基本一致,验证了该土工袋数值模拟方法的合理性。
2012, 32(1):83-86.
摘要:针对某土工格栅加筋土高边坡的初步设计断面进行有限元计算分析,改变回填土变形模量、泊松比以及土工格栅的变形模量进行计算。计算结果表明:土工格栅最大轴力的大小在每级边坡内部沿竖向的分布近似成三角形或梯形,在整体上的分布则呈锯齿形,轴力突变主要发生在两级边坡相邻的位置。回填土变形模量的变化对填筑体竖向位移的影响较大,而对水平位移的影响相对较小,较小的回填土变形模量会导致边坡位移增大以及格栅轴力增加,但对其分布基本没有影响;格栅变形模量的变化主要影响格栅轴力的大小,格栅变形模量降低时轴力会相应降低,变形模量增加时轴力也会相应增大。在实际工程中适当降低筋材的变形模量,有利于减小筋材受力,降低筋材破坏的风险。
2012, 32(1):87-90.
摘要:为减小突发性地震对建筑物的危害,通常在建筑物基础中设减振隔震装置。提出土工袋基础减振隔震新方法,进行土工袋水平剪切循环试验,从水平刚度及等效阻尼比2个方面说明土工袋满足一般基础隔振体系需具有可变水平刚度的要求。在小型电动振动台上进行了土工袋和袋内填充物(天然河砂)的水平减振对比试验,试验结果表明,土工袋的减振效果优于天然河砂的减振效果,且振动加速度越大,减振效果越好。
2012, 32(1):91-94.
摘要:针对在加筋土挡墙设计中,一般不考虑地基变形影响,而软土地基过大变形会造成加筋土挡墙失效的问题,结合某加筋土挡墙实例,利用数值模拟方法建立了软土地基上加筋土挡墙数值模型,分析了软土地基不均匀变形对加筋土挡墙的影响。结果表明:由于加筋土挡墙基底压力的偏心作用,会引起软土地基的差异沉降,对墙体侧向变形及向临空面倾覆有不利影响;加筋土挡墙面板变形主要是由地基不均匀沉降引起的;加筋土挡墙地基的沉降曲线近似线性,面板下地基沉降量最大。参数分析还揭示,地基土的杨氏模量和面板仰角、回填土特性等对加筋土挡墙变形特征均存在较大影响。
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