摘要:为了解我国基本水问题的发展与变异状况,在总结前人研究成果的基础上,深入分析了河流系统演进与基本水问题的内在关系,总结了我国水问题的基本特点,探讨了我国水问题的发展与变异特征。指出河流系统演进与剧烈变化是产生“水多、水少、水浑和水脏”四大水问题的渊源,四大水问题对我国物质文明和生态文明的建设危害极大。随着社会经济的不断发展和河流系统环境的变化,“水多”问题呈现洪涝发生频率增大、河道小水大灾、河流治理不平衡、城市洪涝问题凸现等新特点;“水少”问题变异表现为干旱缺水发生频率提高、区域与内涵扩展、持续时间加长等新情况;“水浑”问题变异主要是指流域人类活动频繁、江河输沙量大幅减少及其影响;“水脏”问题变异特征主要是流域复合型污染和面源污染加重、工业污染向生活污染为主转变等;需要对这些新情况及新特点加以重视。

摘要:在系统分析社会经济发展与水利发展之间的互动机理、探讨水利发展的历程演变及其特征表现的基础上,从水资源利用、水环境保护、水生态修复以及水灾害防治4个维度,系统设计了水利发展进程评价指标体系, 评估了我国水利发展目标综合实现程度,全面剖析了我国水利发展进程中存在的主要问题。结果表明,[JP2]2010年水利发展目标综合实现程度为45％,处于自然水生态赤字开始缩小期;预计水利发展目标综合实现程度在2015年末提高到63％,2030年提高到92％,实现局部自然水生态盈余;2050年我国将进入全面自然水生态盈余期,实现人水和谐,全面建成水利现代化。

摘要:为预报钱塘江河口取水口水体氯度,应用基于Godunov格式的有限体积法建立了考虑涌潮作用的二维氯度预报数值模型,采用实测资料并结合数值模型计算成果,分析了径流、潮汐及涌潮、江道地形等主要因素对钱塘江河口盐水入侵的影响。研究结果表明,江道地形是通过改变潮汐大小间接影响盐水入侵的,江道容积越大,潮差和进潮量越大,导致盐水入侵越严重;涌潮促使盐水入侵加剧,涌潮前后氯度存在突变。模型在钱塘江河口氯度预报中的应用结果表明,模型计算结果与实测值基本吻合,模型具有较大的预报应用价值。

摘要:为研究局部断面收缩对溃坝水流传播的影响,采用压力隐式算子分割法求解雷诺时均方程和RNG k-ε紊流模型,建立了模拟三维局部断面收缩情况下溃坝洪水演进过程的数学模型。采用有限体积法对溃坝水流的控制方程进行离散,利用流体体积函数法处理自由水面,物理变量采用交错网格布置,对局部断面收缩溃坝水流进行数值模拟计算,模拟结果与实体模型试验结果吻合较好。利用该模型研究了溃坝洪水负波的形成和传播过程,得到了负波形成和传播的规律以及溃坝水流的水位变化特征。

摘要:为探讨淹没双丁坝对坝间水流的影响,采用粒子图像测速(PIV)系统对坝间水平面流场进行了测量,并对坝间水流结构进行了分析。 结果表明:丁坝间距与丁坝长度的比值d／B(B为定值)对坝间漩涡中心位置、坝间回流区及涡量分布有着显著影响;d／B越大,坝间“漩涡”中心越接近坝头线;坝间回流区宽度随d／B增大而增大,零速度线基本呈线性关系且其斜率随d／B增大而减小, 同时回流区流速也随之发生很大变化;上游丁坝头附近出现最大负涡量而在下游丁坝头附近出现最大正涡量。

摘要:针对混凝土重力坝失效路径具有方向性,可认为类似于渗流通道的特性,提出基于二维逾渗相变重整化群的混凝土重力坝断面破坏评价方法。在传统正方形单元等损伤概率逾渗模型的基础上,推导了正方形单元不等损伤概率模型,确定了梯形原胞、三角形原胞破坏情况,建立了三角形断面逾渗相变重整化群模型,并以某混凝土重力坝断面为例,针对上、中、下部不同单元损伤概率下的整体断面破坏概率进行比较研究。迭代计算结果表明,当单元损伤概率小于0.40时,大坝断面整体处于安全状态;当损伤概率在0.40～0.60时,整体安全性降低,结构由安全向整体破坏过渡;当损伤概率大于0.60时,整体安全性极低,此时若外界环境恶化,极有可能发生整体贯穿破坏。

摘要:为了提高气候变化条件下水工混凝土的抗冻耐久性,采用自制的气候模拟系统,设定了 -5℃、 -10℃、-17℃、-30℃、-40℃等5个冻融过程降温终了混凝土试件中心温度,研究冻融温度对F50、F100、F300等3种抗冻设计等级水工混凝土的质量损失、动弹性模量的影响。试验结果表明:随着冻融过程中降温终了试件中心温度的降低,F50、F100、F300等3种抗冻设计等级的水工混凝土的质量损失、动弹性模量损失逐渐增大,水工混凝土能经受的最大冻融循环次数也逐渐减少。降低冻融过程中混凝土试件的中心温度可引起水工混凝土抗冻耐久性的降低。

摘要:为了解土工袋挡土墙这一新型柔性挡土墙的动力特性,通过小型振动台模型试验,研究了地震三要素(输入加速度、振动频率、振动持续时间)以及土工袋大小对以天然河砂为填料的土工袋挡土墙动力特性的影响,分析了水平位移、动土压力以及加速度的变化规律。试验结果表明,输入加速度越大,振动频率越低,土工袋挡土墙位移与动土压力系数越大,加速度响应则随着输入加速度和振动频率的增大而增大,而振动持续时间对土工袋挡土墙的动力特性影响不大;与普通大小的土工袋相比,由大土工袋构筑的挡土墙抗震性能略差,但施工方便快捷,效率较高,可应用于抗震要求较低的地区或者工期较紧的工程。

摘要:以ASCE标准Penman-Montieth公式为基准,在不同气候区分别对Priestley-Taylor和Hargreaves这两种常用的参考作物蒸发蒸腾量EF_ref计算公式在高矮两种参考作物上进行适应性分析、地区率定以及率定公式验证。结果表明:以矮型参考作物为参考面时,Priestley-Taylor和Hargreaves公式分别在湿润区和干旱区具有较好的适应性,但对于EF_ref的估算仍具有较大的误差,两公式均不能直接应用于高型参考作物;经地区率定后两公式在干旱、半干旱半湿润、湿润3个气候区高型参考作物上的计算精度显著改善,但仍低于在矮型参考作物上的精度,Priestley-Taylor公式在气候区间的差异性不明显,Hargreaves公式在干旱区有更好的适应性。

摘要:根据三维数学模型计算所得的不同坝前水位和上游流量下的重庆主城区水位公式,建立三峡水库坝前水位对于重庆主城区(九龙坡—铜锣峡)河段的壅水高度公式,公式可综合反映重庆主城区壅水高度与坝前水位关系,根据公式给出考虑重庆主城区防洪的坝前最高水位和最佳水位,可为三峡水库坝前水位调度提供参考。

摘要:为综合模拟城市雨洪和分析其对区域内涝的影响,在OpenMI异构模型集成平台上动态耦合河网水文水动力模型和城市排水管网水力模型,以上海14个水利分片之一的淀北片为例,建立了淀北片雨洪耦合模型,并应用此模型分析了不同雨潮组合对淀北片区域内涝的影响。淀北片雨洪综合模拟计算结果表明,雨洪综合模拟较真实地反映了感潮河网城市地区的内涝情况,可为城市防洪除涝工作提供参考。

摘要:针对建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程,基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型,预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态。利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯-张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力-应变特性,采用指数型的接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用。有限元分析计算结果与现场实测结果对比表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况。

摘要:针对小湾特高拱坝首次蓄水期坝体变形备受关注的几个焦点问题,运用综合过程线对比、数学建模、数值仿真、数理统计分析等定性和定量方法进行分析,结果表明:小湾大坝坝体蓄水早期向上游方向倾斜(主要与库盘下沉有关),库水位是首蓄期坝体变形的最主要影响因素,坝体时效变形已趋于收敛。通过将数值仿真成果与实测值比较、模型分析与实测值比较、设计预警指标与实测值比较、小湾工程与同类工程实测值比较,认为小湾水电站特高拱坝经受了正常蓄水位工况下的综合考验,尽管变形量值较大,但变形规律总体正常,首蓄期大坝处于安全状态。

摘要:在整理三江拱坝等氧化镁混凝土拱坝工程长达十年之原型监测资料的基础上,结合拱坝在库水、空气、地基等边界条件下的实测温度,讨论拱坝的温度场及温度作用。同时,三江拱坝的正倒垂观测资料表明，全坝混凝土外掺氧化镁后使拱坝产生了类似于温升作用的变形效果,在宏观变形上进一步验证氧化镁混凝土的膨胀效应,并从拱坝宏观变形的角度讨论了混凝土外掺氧化镁后的工程意义。

摘要:针对弹塑性分析方法所采用的破坏模拟方式有失客观性且现有的失稳判据过多受人为因素干扰的问题,结合混凝土拱坝的结构特点,提出了基于Mohr-Coulomb屈服准则的单元承载比计算方法,探讨了通过承载比均匀度与基准承载比调整单元弹性模量的策略;基于塑性极限分析方法,提出了基于弹性补偿法的拱坝极限承载力分析方法。工程实例分析结果表明,采用该方法分析拱坝的极限承载力是合理和有效的。

摘要:为研究硫酸钠溶液对水泥土抗剪强度的影响,对硫酸钠溶液腐蚀后的水泥土进行了无固结排水直剪试验。试验结果表明:水泥土的抗剪强度随着硫酸钠溶液浓度的增加而逐步降低,相应的内摩擦角和黏聚力也逐步降低;硫酸钠溶液浓度不变时,水泥土抗剪强度随着硫酸钠溶液腐蚀时间的增加而逐步降低,黏聚力也逐步降低,腐蚀对黏聚力影响较大,而对内摩擦角影响很小。

摘要:为研究击实黏土干密度、含水率对其断裂韧度的影响,把标准三点弯曲试验试样绕底部长边向前旋转90°,加载方向随之变为水平方向,使荷载的方向与重力方向垂直,从而消除自重对裂隙向土梁厚度、长度方向扩展的影响。对重庆地区罗系地层中的黏土岩风化形成的高塑限黏土进行了室内黏土Ⅰ型断裂韧度试验,总结了干密度、含水率对黏土断裂韧度的影响规律，结果表明,黏土Ⅰ型断裂韧度随其干密度的增大而增大,随其含水率的增大先增大后减小;存在一个最优含水率,此时断裂韧度取得最大值。

摘要:对植被浅沟、雨水花园及雨水塘3种具有代表性的生态雨水设施应用于径流中有机质、颗粒物、重金属等污染物控制时,污染物在设施内的积累特性进行了归纳总结,分析了设施长期运行时面临的污染风险,提出了这3种生态雨水设施运行管理与维护的建议: 植被浅沟运行寿命应结合我国道路雨水径流水质综合确定,超期运行的植被浅沟应对表层5cm种植土进行更换;雨水花园表层介质重金属含量较高时,可更换0～10cm深度范围内的种植土,为减少表层磷溶出量,可在表层覆盖树皮以加强对磷的吸附;雨水塘中沉积物的清理周期应按功能区分类确定,对于沉积物中多环芳烃含量较高的干塘应酌情增加清理次数。

摘要:综述常见的雨水渗滤设施中填料的作用,包括天然材料如沸石、石英砂、木料,废弃材料如煤灰渣、蟹壳,以及人工材料如纤维膜、活性炭和零价铁等;比较分析不同渗滤材料的特性及其用于改良渗滤层时对污染物的去除效果及去除机理，认为传统的渗滤材料(如土壤)难以去除径流雨水中的难降解污染物(如重金属、多环芳烃等),而改良的渗滤材料不但可改善出水效果,且可提高设施处理效率,减少滤料层阻塞。由于不同渗滤材料各有利弊,针对不同的雨水水质及处理要求,多种渗滤材料的配合使用以及对新材料的开发将有益于提高雨水渗滤填料层的处理效果。

摘要:针对水文模型敏感性分析中存在的诸多问题,分析水文模型参数敏感性分析在模型构建及应用过程中的主要作用及其与不确定性分析和参数优化之间的联系,总结敏感性分析方法的3种分类,并探讨水文模型中常用的筛选法、回归分析法、基于方差的分析方法及基于代理模型技术的分析方法等4种关键技术方法,剖析水文模型参数敏感性分析方法的适用条件及优缺点,回顾各种方法在水文模型中的研究现状,提出水文模型参数敏感性分析的研究框架与步骤,指出水文模型参数敏感性分析的计算效率、可靠性和参数的相关性是未来的主要研究方向。

摘要:对高抗拉强度和高弹性模量的聚乙烯醇(PVA)纤维在影响混凝土抗裂与增韧效应方面的研究进展和存在的问题进行了综述。在改善抗裂性能方面,PVA纤维提高了混凝土的抗塑性开裂能力和极限拉伸值等性能,我国大型水利水电及水运工程已经开始采用PVA纤维提高混凝土的抗裂性;在韧性提高方面,研究主要集中在纤维掺量、混凝土强度、钢筋配筋率等因素对混凝土弯曲韧性的影响上。认为应在PVA纤维增韧材料的设计理论、裂缝形成与扩展的机制、PVA纤维混凝土本构方程等方面开展进一步的研究。