• 2019年第39卷第4期文章目次
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    • >研究探讨
    • 2016年达拉特旗淤地坝水毁原因及拦沙效果

      2019, 39(4):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.001

      摘要 (2607) HTML (0) PDF 3.06 M (7976) 评论 (0) 收藏

      摘要:为核查淤地坝水毁原因及对入黄泥沙的影响,基于西柳沟和罕台川小流域19座淤地坝决口现场调查资料,分析得出2016年“8·17”暴雨降雨过程和入黄水沙的特征。针对淤地坝结构和运行特点,结合现场对淤地坝水毁情况尤其是决口部位冲蚀形态的详细查勘,从降雨以及淤地坝规划、设计、施工、管理等方面分析了淤地坝水毁原因,定性给出了淤地坝决口形式及拦沙效果。提出优化坝系布局和建设标准,改进放水建筑物结构并强化施工质量管理,重视预警预报等非工程措施建设等建议。

    • 喀斯特峰丛-洼地小流域洪水滞时及相似性分析

      2019, 39(4):7-12. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.002

      摘要 (3132) HTML (0) PDF 3.19 M (4447) 评论 (0) 收藏

      摘要:以两个邻近的典型喀斯特峰丛-洼地小流域(陈旗和长冲)为研究对象,选取26场不同量级流量的洪水过程,对比分析陈旗流域地表、地下两套水系及其与长冲流域洪水的滞时和相似性特征。结果表明:陈旗流域受洼地不透水/弱透水跃迁部位的“门槛效应”影响,地表河与地下河的洪水滞时和形态特征差异明显,地表河洪水涨落迅速,但峰现时间滞后于地下河;流域暴雨洪水涨落形态受地表河控制,与地表河洪水形态相似度高。长冲流域暴雨洪水过程与地表洪水过程相似,随着降雨量的减小,其洪水形态趋向于地下河径流变化特征;流域不透水岩石分布减小了含水层调蓄能力,流域洪水滞留时间短、暴雨洪水响应迅速。

    • 伦敦城市洪水风险管理的启示

      2019, 39(4):13-18. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.003

      摘要 (2393) HTML (0) PDF 4.28 M (4450) 评论 (0) 收藏

      摘要:伦敦作为世界最大城市之一,面临多重防洪压力。随着时代的发展,伦敦城市的防洪理念也逐渐从传统的以防洪工程为主导的抵御和控制洪水向注重预防和灾后恢复的综合性洪水风险管理转变,取得了良好的效果。从伦敦城市的洪水类型和特点入手,介绍英国现行的洪水风险管理组织体系,同时从预防型措施、抵御型措施、缓解型措施、应对型措施以及恢复型措施五方面对伦敦的城市洪水风险管理措施进行总结和分析。其中重视城市规划、能够抵御千年一遇风暴潮的泰晤士河口防洪工程体系、生态排水与地下排水相结合的排水排涝体系,准确的防洪预警预报体系以及较为完善的洪水保险及救援救灾系统等方面都有许多可取之处,可以为我国的城市防洪提供借鉴。

    • 含聚丙烯酰胺的管道螺旋流流动特性试验

      2019, 39(4):19-26. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.004

      摘要 (1757) HTML (0) PDF 3.06 M (2159) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解聚丙烯酰胺(PAM)对管道螺旋流流动特性的影响,搭建管道试验系统和制作多导叶式局部起旋装置,使用5孔直头球形测针和1套水压力测压系统,测量含PAM管道螺旋流的管道边壁静水压强和测针内动水压强,分析管道螺旋流流速分布、输固能力和压力特性。结果表明:加入少量PAM(100 mg/L)之后,管道螺旋流的流速分布相比清水发生变化,管道螺旋流发展过程(产生—发育成型)延长67%,管道螺旋流的输固能力增大79.1%~91.5%,阻力损失降低18.0%~23.8%。

    • 单株和簇状植物分布方式对消波的影响试验

      2019, 39(4):27-34. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.005

      摘要 (1990) HTML (0) PDF 3.71 M (1942) 评论 (0) 收藏

      摘要:在波浪水槽中规则波和不规则波水力条件下开展多组次物理模型试验,探究单株和簇状刚性植物分布方式对消波特性的影响。结果表明,单株-矩形分布植物带密度相同时,适当增加相邻植物间沿流向的距离,消波效果增强;对于单株-交错分布植物带,拖曳力系数随植物间距以及植物淹没度的增大而增大;对于簇状植物带,透射系数随单簇内植物株数的增加以及簇中心间距的减小而减小。在试验条件下得到了植物带消波效果与水动力因素和植物因素之间的拟合关系式,揭示了植物分布密度和分布排列结构对植物消波的影响。

    • 考虑风险与社会支付意愿的大坝长效服役决策

      2019, 39(4):35-40. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.006

      摘要 (1874) HTML (0) PDF 1.34 M (1904) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于大坝长效服役决策需满足严格的工程技术要求,同时兼顾一系列复杂的社会、经济、环境和生态问题的特性,阐述了水库大坝长效服役决策的总体思路,探讨了除险加固、工程降等、拆除退役或近坝址重建等大坝长效服役的可选措施。在计算大坝服役可靠度的基础上,引入生命质量指数,衡量社会经济水平提高和人们生活质量改善对大坝长效安全服役要求的综合提升,据此提出了考虑大坝安全风险和社会支付意愿的大坝服役性能提升措施的决策判据。对一座存在一定坝体失稳风险的某混凝土重力坝提升服役性能措施进行了推荐,建议采取水库水位降低10 m运行或大坝补强加固的措施提升大坝长期服役性能,与工程实际吻合。

    • >工程技术
    • 多组群教学优化算法-神经网络-支持向量机组合模型在径流预测中的应用

      2019, 39(4):41-48. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.007

      摘要 (1746) HTML (0) PDF 1.61 M (2111) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用5个标准测试函数对多组群教学优化(MGTLO)算法进行仿真验证,并将仿真结果与基本教学优化(TLBO)算法、混合蛙跳算法(SFLA)、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法的仿真结果进行对比。利用MGTLO算法搜寻基于广义回归神经网络(GRNN)、径向基神经网络(RBF)、支持向量机(SVM)模型单元的组合模型的最佳模型参数和组合权重系数,提出MGTLO-GRNN-RBF、MGTLO-GRNN-SVM、MGTLO-RBF-SVM、MGTLO-GRNN-RBF-SVM 4种组合预测模型,以新疆伊犁河雅马渡水文站和云南省某水文站年径流量预测为例进行了实例分析,并将预测结果与MGTLO-GRNN、MGTLO-RBF、MGTLO-SVM和GRNN、RBF、SVM 6种单一模型的结果进行对比分析。结果表明:MGTLO算法寻优精度优于TLBO、SFLA、DE和PSO算法,具有较好的收敛速度和全局极值寻优能力;组合模型融合了MGTLO算法与GRNN、RBF、SVM模型单元的优点,在预测精度、泛化能力等方面均优于单一模型;MGTLO算法能有效优化各组合模型的相关参数和权重系数,MGTLO-GRNN-RBF-SVM模型预测精度最高。

    • 空化对轴流泵叶轮能量转化特性的影响

      2019, 39(4):49-55. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.008

      摘要 (1699) HTML (0) PDF 4.18 M (2024) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究轴流泵空化对叶轮内部流动特性以及能量转化特性的影响,结合SST CC k-ω湍流模型与均相多相流模型对轴流泵进行了非定常空化计算。结果表明:随着有效汽蚀余量的逐渐降低,轴流泵内空化体积分数逐渐增加,诱导叶片表面出现侧向射流与漩涡等不良流态,对叶片出口流场的均匀性产生不良影响;自叶片进口至叶片出口,空化区域内的液体相对速度较未空化时增大,绝对速度与静压较未空化时减小。沿轴向,在无空化与空化初生时,动静扬程先不发生变化,随着泵进口压力逐渐降低,当有效汽蚀余量a=5.33 m时,静扬程不变而动扬程出现小幅增加,泵的水力性能出现小幅上升;在a=4.71 m时,静扬程下降且下降幅度高于动扬程上升幅度,泵扬程效率明显下降。随着空化程度的进一步增大,动静扬程继续下降,轴流泵水力性能急剧下降。

    • 渡槽排架结构环境激励模态试验

      2019, 39(4):56-63. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.009

      摘要 (1507) HTML (0) PDF 2.85 M (1941) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获得渡槽排架结构动力特性,开展渡槽排架单向单输入多输出(SIMO)法、双向多输入多输出(MIMO)法环境激励模态试验,选用增强频域分解法识别纵向、横向、双向模态参数。结果表明,SIMO法纵向模态绝大多数谱峰明显、识别效果较好,纵向模态比横向模态丰富;MIMO法纵向或以纵向为主的谱峰大多数明显,横向或以横向为主、双向模态除双向第2阶(即横向第1阶)谱峰明显外,其他较小,甚至未能识别;排架柱以弯曲振动为主,纵向低阶、高阶模态横梁分别以平动或转动刚体振动、弯曲振动为主,横向模态横梁为平动或不动刚体振动;两种方法识别出的模态频率误差较小,SIMO法结果更为可靠,尤其是低阶模态。从低阶识别精度、试验工作量及操作便捷性而言,排架结构环境激励模态试验选择单向SIMO法优于双向MIMO法。

    • 基于土料参数时变特性的土石坝渗透破坏概率动态分析方法

      2019, 39(4):64-68. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.010

      摘要 (1648) HTML (0) PDF 2.44 M (2314) 评论 (0) 收藏

      摘要:为更真实地反映土石坝渗透破坏发展的随机与时变特性,采用干湿循环土工试验与渗透系数反演等手段,从土料参数变异性及时变性角度来表征土石坝动态渗透破坏概率。将RBF神经网络和LHS法相融合对随机抽样方法进行改进,克服了传统Monte Carlo随机抽样法计算量过大的缺陷,对比证明了该改进方法的准确性与高效性。将该改进方法应用于某土石坝渗透破坏概率动态分析,计算结果表明,该土石坝渗透破坏概率总体较高并呈现逐年增大趋势,需要进行除险加固处理。

    • 大体积混凝土结构构件最小配筋率

      2019, 39(4):69-74. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.011

      摘要 (2196) HTML (0) PDF 1.44 M (4322) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过回顾总结SDJ 20—78《水工混凝土结构设计规范》大体积混凝土结构构件配筋方法的演变过程,对比分析国内外各行业规范相关条文,研究条文依据的原理,提出新的大体积混凝土结构构件最小配筋率处理方法和相关条文建议。所提方法结合了现行DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》和ACI 318—14《Building Code Requirements for Structural Concrete》的优点,使其既能保证ρ<ρmin时所需钢筋用量为固定值,又能保证γdM小于但靠近开裂弯矩Mcr时不会发生少筋破坏,且取消了DL/T 5057—2009规范大体积混凝土最小配筋率条文只适用于“卧置在地基上以承受竖向荷载为主、板厚大于2.5 m的底板”等限制。

    • >专题综述
    • 风暴作用下淤泥质潮滩-潮沟系统地貌演变研究进展

      2019, 39(4):75-84. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.012

      摘要 (1760) HTML (0) PDF 1.08 M (2811) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于风暴作用对淤泥质潮滩-潮沟系统的地貌演变有重要的影响,对海岸工程的安全以及海岸带资源的开发与保护有重要的实用价值,从研究方法、演变特点和动力机制等方面回顾了风暴作用下淤泥质潮滩-潮沟系统地貌演变的研究进展。认为淤长型潮滩风暴剖面的形态特征一般呈“中间冲刷,两端淤积”,但其动力机制研究系统性还不够;盐沼可以较好地削弱风暴,起到固沙效果,但其侧向演变值得进一步关注;风暴作用下潮沟的活动性大大增强,其中潮沟摆动及其岸壁侵蚀机理是亟待解决的科学问题。指出未来应进一步加强现场资料的获取,并通过数值模拟、物理模型试验等手段,加强对风暴作用下潮滩-潮沟系统地貌演变机理的研究。

    • 含植物水流动力特性研究进展

      2019, 39(4):85-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.04.013

      摘要 (1702) HTML (0) PDF 1.07 M (2302) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于植物与水动力之间复杂的相互作用过程,从植物对水流的阻力作用、植物引起的紊动作用以及植物对波浪的消减作用三方面,综述了国内外含植物水流动力特性研究进展,总结了不同水动力条件下含植物河道Manning系数、拖曳力系数与植物特性之间的定量关系,讨论了植物引起的纵向流速垂向分布和紊动强度变化以及植物在海岸带波浪消减中起到的作用。针对目前含植物水流动力特性研究中存在的不足,指出植物拖曳力系数、含植物水流紊动特征、植物-水流-波浪耦合作用机理为今后研究的重点。

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