• 2012年第32卷第5期文章目次
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    • 钱塘江河口生态环境变化及对策

      2012, 32(5):1-5. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.001

      摘要 (1667) HTML (0) PDF 1.09 M (2758) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保障钱塘江河口地区社会经济和生态环境的稳定,科学推进治理工作,分析探讨了钱塘江河口地区生态环境的状况及其影响因子。结果表明:大规模实施“全线缩窄”治理方案以来,河口地区生态环境发生了新的变化,洪水、潮汐作用进一步增强;水资源需求不断增长,开发利用程度加大,跨流域配水量增加,水环境污染加剧;主槽摆动趋于平缓,河床冲淤幅度减小,河势趋于稳定;滩涂湿地资源总量减少,生态服务功能受到限制;水生生物物种减少,生物多样性有下降趋势。针对上述问题,提出了加强流域水资源管理、推进水环境治理、科学围垦和淤垦平衡、统一推进河口生态规划建设等意见和建议。

    • 基于湿周法的河道最小生态需水量多目标评价模型

      2012, 32(5):6-10. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.002

      摘要 (1486) HTML (0) PDF 1.11 M (2302) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湿周与流量关系为基础,建立了基于多目标评价方法的河道最小生态需水量估算模型,以湿周最大和河道流量最小作为栖息地保护和水资源开发利用的目标,采用理想点法求解,以增江下游麒麟咀站为例计算河道最小生态需水量,并将该模型的计算结果与斜率法和曲率法的计算结果进行了比较分析。结果表明:增江下游河道最小生态需水量阈值范围为20.8~26.3m3/s,相应的平均流速范围为0.42~0.44m/s;模型计算结果比传统的湿周法适用性更强,且能较好体现生态用水和经济用水的均衡发展。

    • 防治大棚土壤盐碱化的水管理方案

      2012, 32(5):11-15. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.003

      摘要 (1494) HTML (0) PDF 1.11 M (2006) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大棚土壤盐碱化问题,在田间试验的基础上,应用水管理软件DRAINMOD模拟各种大棚农田水管理措施下土壤含盐量的变化过程。模拟结果表明:夏季揭棚,对于控制土壤盐碱化具有明显的效果;无排水措施时,即使在夏季揭棚让雨水淋洗,长期种植也导致土壤积盐过多,不适应蔬菜生长;对于0~40cm表层土壤,控制排水的盐分淋洗效果好于自由排水,但对于40cm以下的土壤,自由排水的盐分淋洗效果要好于控制排水;在不揭棚时节,适当加大灌溉量有一定洗盐效果;在高温多雨时节揭棚,采用控制排水和常规灌溉量,是比较好的大棚水管理方案。

    • 斜坡堤栅栏板护面波浪爬高数值模拟

      2012, 32(5):16-19. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.004

      摘要 (1479) HTML (0) PDF 1.15 M (2382) 评论 (0) 收藏

      摘要:以海堤工程中常用的栅栏板护面为例,采用源函数造波法研究了栅栏板糙率对波浪爬高的影响。结果表明:在线性规则波作用下,波浪爬高衰减系数随着斜坡堤坡面糙率的增大而减小,当糙率为0.40~0.50时,波浪爬高衰减系数在0.6~0.7之间变化;当糙率大于0.50时,波浪爬高衰减系数随着斜坡堤坡度的变缓有增大的趋势。当波陡较小时,在相同糙率条件下,斜坡堤坡度越缓,爬高衰减系数越小;波陡较大时,随着斜坡堤坡度的变缓,波浪爬高衰减系数先增后减。

    • 调压室阻抗孔修圆三维数值计算

      2012, 32(5):20-23. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.005

      摘要 (1534) HTML (0) PDF 2.85 M (2006) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现物理模型与数值计算的互补,采用k-ε紊流数学模型对阻抗孔修圆进行三维数值计算,得到阻抗孔与调压室底板连接处和与底部流道连接处不同修圆半径时流入、流出大井的阻抗系数,并将阻抗孔未修圆时的计算值与实测值进行对比分析。计算结果表明:阻抗孔未修圆时水流进入阻抗孔后发生突缩,流速分布不均,中间大、周边小,阻抗系数相对较大;阻抗孔修圆后突缩效应明显减弱,水流较为平顺、均匀,阻抗系数明显减小。阻抗孔修圆优化减小了突缩损失,能够有效减小阻抗系数,即可增大阻抗孔的流量系数。

    • 敞开式分离鳃沉淀池试验

      2012, 32(5):24-28. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.006

      摘要 (1450) HTML (0) PDF 1.18 M (2131) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较分离鳃在沉淀池中不同布置形式下的水沙分离效果,对敞开式分离鳃沉淀池进 行了静水与动水的沉降试验。试验结果表明:分离鳃均匀悬挂在沉淀池中的布置形式,水沙分离效果要好于靠近溢流口布置和远离溢流口布置两种形式。敞开式均匀布置分离鳃沉淀池在静水沉降时出水浊度随时间变化包含浊度迅速减小与浊度缓慢减小两个阶段;在动水沉降时,水力负荷对浊度变化有很大的影响,水力负荷愈小,该沉淀池的出水浊度值愈小,而当水力负荷达到一定值时,则与普通沉淀池处理高浊度浑水的效果一样,故可以通过控制水力负荷,得到不同的出水浊度,实际应用中选择一个合适的水力负荷是确保出水质量的一个重要条件。

    • 闸站合建枢纽对河口通航影响的模型试验

      2012, 32(5):29-31. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.007

      摘要 (1464) HTML (0) PDF 1.06 M (2271) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善河口平面闸站合建枢纽水闸出流时容易在闸下河道内出现主流集中、偏流、回流,外河航道内横向流速大等问题,提出了在消力池下游海漫段设置八字形低坎的整流措施。基于平面闸站合建枢纽水力学模型试验,对有、无整流措施两种条件下闸下河道的水流流态、流速分布、特征断面流速不均匀系数以及航道内的最大横向流速进行了测试分析与比较。试验结果表明:闸下海漫段设置八字形整流低坎可以使外河入口断面流速不均匀系数从无整流措施的4.5~4.9降低到0.3~1.4,且使外河航道内的横向流速大大降低,模型试验实测的最大横向流速范围在0.30~0.50m/s之间。外河入口断面流速不均匀系数和外河航道内横向流速的显著降低有助于河口闸站合建枢纽的通航安全,是一种简单而有效的工程措施。

    • 大气作用下红黏土路基的湿热耦合数值分析

      2012, 32(5):32-37. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.008

      摘要 (1383) HTML (0) PDF 1.63 M (1999) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红黏土路基边坡受大气和车载耦合作用极易发生浅层滑塌等病害问题,以厦成高速湖南郴州段的红黏土路基为背景,利用湿热耦合数学模型,结合郴州地区实测的气象数据,采用多场耦合软件模拟了环境因素作用下路基的温度场、水分场的演化规律。计算结果表明:大气温度的年平均影响深度约为3m,日影响深度约为0.5m;路基边坡水分部分受降雨和蒸发影响,路基底部水分受地下水毛细上升控制,路基内部水分受温度和湿度的耦合影响。

    • 挡潮闸闸墩高性能大体积混凝土温度效应与控制

      2012, 32(5):38-42. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.009

      摘要 (1502) HTML (0) PDF 3.10 M (1982) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决某挡潮闸枢纽工程中高性能大体积混凝土结构浇筑时的温度控制问题,避免因混凝土干缩、自体积变形、外部约束和温度效应等因素引起混凝土开裂,取闸室底板和中墩进行三维有限元建模,对闸墩采取不同的温控措施,进行闸墩温度场和温度应力场的仿真分析,研究闸墩冷却水管布置方案的温控效果并提出科学合理的温度控制措施,为现场科学施工提供理论指导。仿真结果表明:通水冷却效果良好,闸墩均未出现裂缝;在混凝土浇筑初期采取降低入仓温度和通水冷却等降温措施来减小由于混凝土水化热引起的最大温升,可以有效减小混凝土温降阶段的降温幅度;控制最大温升、内外温差及温降速率是大体积混凝土闸墩温控防裂的关键。

    • 二灰土渗透系数随龄期变化的微细结构分析

      2012, 32(5):43-46. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.010

      摘要 (1549) HTML (0) PDF 1.88 M (2185) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解释二灰土的宏观物理特性,在进行常规的二灰土渗透试验后,利用岩土材料微细结构光学测试系统拍摄了二灰土的微细结构序列图像。采用数字图像处理方法从二灰土初始状态微细结构图像以及养护7d,14d和28d后的微细结构图像中获取所需的微细结构参数,对其进行分析,揭示二灰土渗透系数随龄期变化的宏观现象。结果表明,随着龄期的增长,二灰土颗粒面积比例不断增大,颗粒圆度、孔隙定向度和孔隙分布分维数不断减小,微观试验参数的变化很好地解释了宏观试验所得出的渗透系数随龄期逐渐减小的变化规律。

    • 基于CPTU的海相黏土固结状态和灵敏度估算方法

      2012, 32(5):47-51. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.011

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 1.13 M (2567) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于用传统的方法(室内试验和原位试验)确定海相黏土的固结状态及灵敏度有较大误差,基于CPTU孔压消散曲线的末端无限逼近原位初始孔压且末端实测孔压与时间的倒数近似呈线性关系的特点,采用时间倒数外推法计算原位初始孔压,通过比较原位初始孔压和静水压力的大小,对海相黏土的固结状态进行定量分析和评价。现场试验结果表明,采用时间倒数外推法可以快速判断海相黏土的固结状态。采用固结状态参数对该土的欠固结程度进行定量评价,固结状态参数越小,欠固结程度越高。利用CPTU的锥尖阻力和侧摩阻力(剔除由夹层产生的异常参数)对海相黏土的灵敏度进行估算,并与原位十字板剪切试验的结果进行对比。结果表明:原位十字板剪切试验易受夹层的影响,灵敏度偏低;CPTU试验确定的灵敏度能判断出夹层所在位置,计算结果更加灵敏,因此可用CPTU估算海相黏土的灵敏度。

    • 空间复合型裂纹的性能参数

      2012, 32(5):52-55. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.012

      摘要 (1489) HTML (0) PDF 1.11 M (2078) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进行空间复合型裂纹的应力强度因子K与应变能释放率G的关系研究,应用断裂力学理论,基于最大主应变准则对Ⅰ型裂纹、Ⅲ型裂纹以及空间复合型裂纹的扩展进行理论分析,应用主应变下的空间复合型裂纹开裂断裂准则推导出Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹K与G的关系式,并利用有限元软件ANSYS对关系式进行验证。结果表明,该关系式计算结果与有限元软件的计算结果吻合较好,相对误差在允许范围内。

    • 基于水利水电工程实测变位资料的覆盖层徐变

      2012, 32(5):56-59. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.013

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 1.03 M (2014) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过几座建筑于深厚覆盖层上的水工建筑物持续发展的实测变位资料,分析深厚覆盖层的徐变原因、徐变对工程安全的影响以及徐变的防治措施。认为覆盖层徐变可能与其局部架空现象、软弱颗粒的压碎充填及应力水平较高等因素有关;覆盖层徐变一般会逐步收敛,但若破坏了闸坝防渗体系,导致地基渗流破坏,则会危及工程安全;发现覆盖层持续变形现象后,应结合地质资料、监测资料及结构运行状态等进行全面分析,严格区分结构失稳与覆盖层徐变的界限,根据变形量大小、发展趋势及对工程的危害程度有针对性地采取措施。

    • 库什塔依水电站碾压式沥青混凝土心墙冬季施工现场试验

      2012, 32(5):60-63. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.014

      摘要 (1539) HTML (0) PDF 1.03 M (2099) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决库什塔依水电站上游围堰碾压式沥青混凝土心墙在环境气温-16~-5℃、风力3级条件下施工的技术难题,采用现场试验的方法研究了施工工艺及参数、层面结合、设备配套、温控技术、质量检测等关键施工技术。试验结果表明:所选设备可行,保温措施可以满足施工要求;心墙与过渡料最佳碾压遍数分别为静碾2遍动碾8遍、静碾2遍动碾10遍;出机口温度控制在175~180℃,初碾温度控制在135~145℃,上层热料可使结合面层温度达70℃;层面结合及心墙性能指标检测结果均满足工程要求,施工工艺及参数合理,室内试验所推荐的配合比适应性较好,可作为施工配合比。

    • 两河口水电站心墙防渗料掺砾试验

      2012, 32(5):64-66. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.015

      摘要 (1486) HTML (0) PDF 1.04 M (2116) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善作为心墙防渗料的含砾低液限黏土的强度和变形性质,对两河口水电站300m级心墙堆石坝防渗料进行掺砾研究,分别进行了击实试验和力学性质试验。试验结果表明:随着掺砾比增大,心墙防渗料的最大干密度逐渐增大,最优含水率逐渐减小;掺砾比为40%的心墙防渗料的变形和强度性质较好,临界水力梯度最高;掺砾比为30%和40%的心墙防渗料的渗透系数更接近规范要求。推荐两河口水电站心墙堆石坝心墙防渗料的掺砾比为40%。

    • 水布垭面板堆石坝基础灌浆试验

      2012, 32(5):67-70. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.016

      摘要 (1432) HTML (0) PDF 1.13 M (2300) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高水布垭面板堆石坝基础防渗帷幕的抗渗能力和耐久性,进行了现场固结灌浆和帷幕灌浆试验以及耐久性和破坏性压水试验,分析了抬动变形、灌浆压力和灌浆流量与时间的关系。试验结果表明:灌浆试验采取的“均布固结灌浆孔+帷幕灌浆孔”的布孔形式具有明显的优越性,趾板基础帷幕灌浆最大压力达到1.5MPa;抬动变形与灌浆压力有直接关系,但与灌浆流量的关系更为密切,为有效减小抬动变形,需对灌浆流量进行控制;分级稳压也是抑制产生抬动变形的有效措施之一。

    • 低温环境下水泥土挤密桩的水泥土强度试验

      2012, 32(5):71-73. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.017

      摘要 (1872) HTML (0) PDF 1.03 M (2166) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证水泥土挤密桩在冬季施工过程中桩体水泥土不被冻胀破坏,在低温环境下进行了水泥土挤密桩水泥土强度试验,试验在符合要求的土料中按不同水泥用量(6%,8%,10%)同时掺入不同细度要求的2%生石灰粉和不同比例(0.15%,0.25%)的元明粉分别配制土样,在-10℃低温环境条件下1~3h后成型,在6~8℃和10~13℃环境下养护,养护完成后逐一进行强度试验。试验结果表明,8%水泥用量,掺入400目或200目2%生石灰粉和0.15%,0.25%元明粉均可以满足1.3MPa设计强度要求;从降低成本角度,推荐采用单掺0.20%~0.25%元明粉配制的水泥土,可以满足设计和规范规定的强度要求,且施工操作更简便。

    • 大岗山水电站拱坝建基岩体波速曲线类型及地质背景

      2012, 32(5):74-77. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.018

      摘要 (1411) HTML (0) PDF 1.86 M (2285) 评论 (0) 收藏

      摘要:在介绍大岗山水电站建基岩体的波速测试成果的基础上,总结归纳出建基岩体变模检测孔波速测试曲线的3种类型,即阶梯上升状曲线、波状曲线和近直线状曲线,分析各波速曲线的形成机制及每种波速曲线所代表的地质背景。分析波速测试结果普遍较低的原因,认为大岗山水电站拱坝建基岩体整体性状欠佳主要受诱因(建基面上部岩体以及岩体内部洞室的开挖卸荷作用)和内因(岩体结构特征)的综合作用,二者相辅相成,共同导致岩体松弛。

    • 浙江省山区水利枢纽工程水闸消能防冲新技术

      2012, 32(5):78-81. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.019

      摘要 (1630) HTML (0) PDF 1.09 M (3193) 评论 (0) 收藏

      摘要:在调查浙江省近年来建设的山区水利枢纽工程的建设及运行情况的基础上,分析消能防冲结构存在的问题,研究相应的保护或加固技术,介绍消能防冲结构中纤维混凝土、石笼网、抛石混凝土等新材料、新技术的应用情况和适用条件。调查结果表明,闸底板及消力池底板表面采用纤维混凝土后,施工期温度裂缝明显减少,耐磨损性能有所提高,石笼网和抛石混凝土技术可以有效地提高抛石防冲槽等结构薄弱部位的抗冲能力。

    • 高压喷射灌浆技术在云南病险水库加固工程中的应用

      2012, 32(5):82-85. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.020

      摘要 (1502) HTML (0) PDF 1.06 M (1981) 评论 (0) 收藏

      摘要:云南病险水库普遍存在坝体和坝基渗漏严重的问题,以白鹤水库除险加固工程为例,探讨了高压喷射灌浆技术在大坝防渗加固中的应用及效果。水库防渗处理后坝体浸润线降低,下游坝坡原渗水潮湿现象消失,高水位时下游坝脚的渗水量也大幅减小,坝体和坝基的防渗性能明显改善。高压喷射灌浆技术适用范围广,施工简便灵活,质量检测方便,对其他病险水库的加固处理具有借鉴作用。

    • 水轮机蜗壳的优化设计与CFD分析

      2012, 32(5):86-88. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.021

      摘要 (1724) HTML (0) PDF 1.89 M (3042) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用变速度矩法进行水轮机蜗壳的水力设计,在此基础上以变速度矩系数为设计变量,以蜗壳水力损失最小为目标函数建立数学模型,应用混合惩罚函数法针对实例进行优化设计,采用CFD数值模拟计算,将优化设计结果与传统设计结果进行比较分析,结果表明:采用变速度矩法设计的蜗壳尾端压力和水流流速都分布均匀,水力损失小,性能优越。

    • 可变模糊集理论研究进展及其在水科学中的应用

      2012, 32(5):89-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2012.05.022

      摘要 (1565) HTML (0) PDF 1.12 M (2669) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了可变模糊集理论的哲学基础及工程背景,简要描述了其相关概念及其理论方面的突破与进展,重点阐述了唯物辩证法三大基本规律——对立统一、质量互变与否定之否定定理的数学表达的研究情况。以此理论为基础建立的可变模糊聚类、模式识别、优选、评价的理论与模型,是可变模糊集通向实际应用的桥梁,详细评述了其在水资源评价、水质评价、水库调度与防洪、灾情评价、径流预报、农业水利工程等领域的应用。

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