• 2020年第40卷第1期文章目次
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    • >研究探讨
    • 基于风险矩阵的多要素水资源承载力综合评价方法

      2020, 40(1):1-9. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.001

      摘要 (5049) HTML (0) PDF 2.63 M (9762) 评论 (0) 收藏

      摘要:为合理综合量-质-域-流四要素评价区域水资源承载力,提出了基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型(QQSS-RM)。首先,构建量-质-域-流四要素子系统下48个初步评价指标,用专家咨询信息和遗传层次分析法(AGA-AHP)计算四要素子系统中各评价指标的权重,通过筛选和分析采用8个综合评价指标构建区域水资源承载力评价指标体系;其次,参考相关文献和专家意见得到8个综合评价指标的4个评价等级标准;最后,构建基于量-质-域-流四要素和风险矩阵的水资源承载力评价模型。将QQSS-RM用于西辽河流域3个水资源三级区的水资源承载力评价,结果表明:西拉木伦河及老哈河、乌力吉木伦河和西辽河下游区间3个水资源三级区的水资源承载力评价等级分别为超载、临界超载和超载,评价结果显示西辽河流域的水资源承载状况较差。该评价结果与西辽河流域的水资源承载状况基本保持一致,表明QQSS-RM应用于区域水资源承载力评价有较好的推广价值。

    • 黄河源区弯曲河群分布与形态及边界条件

      2020, 40(1):10-16. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.002

      摘要 (1960) HTML (0) PDF 3.70 M (2560) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河源区发育众多的弯曲河流,从上游至下游依次形成4个弯曲河群:玛多-达日草原、若尔盖盆地、甘南草原和黄南草原弯曲河群。结合遥感影像与野外调查,研究黄河源弯曲河群的空间分布、形态特征及边界条件,结果表明:黄河源弯曲河群的河曲带宽度大于1 000 m的支流都属于若尔盖盆地弯曲河群,最宽为黑河(3 300 m),其次是白河(2 500 m),且牛轭湖分布最广泛的地区也在若尔盖盆地;平均坡降最大的是玛多-达日弯曲河群(0.022),最小的是若尔盖盆地弯曲河群(0.009);平均弯曲度最大的是若尔盖盆地弯曲河群(1.67),最小的是玛多-达日弯曲河群(1.19);弯曲河群的平均坡降与弯曲度大致呈负相关关系;弯曲河群的边界条件是滨河植被作用下的二元河岸物质,其上层为根土复合体,下层为非黏性砂层或卵石夹砂层。

    • 2008—2017年中国典型滑坡堰塞坝(湖)灾害事件统计与初步分析

      2020, 40(1):17-24. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.003

      摘要 (2159) HTML (0) PDF 2.13 M (3544) 评论 (0) 收藏

      摘要:滑坡堰塞坝相关的地质灾害链每年给我国造成了大量经济损失和人员伤亡,通过数据统计,分析了2008—2017年我国滑坡堰塞坝的触发因素及其分布规律。结果表明,2008—2017年我国形成的有记录的滑坡堰塞坝超过100座,大地震和强降雨是其最主要的触发因素,触发案例占统计总量的90%以上。地域分布上,西南地区是滑坡堰塞坝相关灾害的重灾区,堰塞坝数量占统计总量的80%以上。四川省因接连发生汶川地震、芦山地震,堰塞坝数量远远大于其他地区;排名第2的是台湾省,由于每年均遭受台风的影响,2008—2017年台湾地区形成的有具体数据记录的滑坡堰塞坝11个,占总量的10.2%;其次是云南省、重庆市等省市。时间分布上,除2008年之外,我国滑坡堰塞坝的形成数量基本上在正常范围内波动。

    • 泵闸工程闸下双底坎整流的水力特性

      2020, 40(1):25-31. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.004

      摘要 (1717) HTML (0) PDF 3.40 M (2106) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对泵闸工程中出闸水流出现的不良流态,提出在其下游河道设置双底坎的整流措施,利用VOF法的RNG k-ε湍流模型,探索其整流效果和水力特性,并对计算结果进行了物理模型验证。结果表明:底坎通过迫使出闸水流沿坎横向运动和形成漩涡,对偏流、回流和斜向水跃具有显著改善作用;双底坎的设置能有效减小坎后水面波动,进一步降低回流区范围,提高流速均匀程度;流速不均匀系数随下游出口Fr增大而减小,随二坎的相对坎高h2/b、相对间距d2/b的增大先减小后增大;数学和物理模拟的水面线和流速分布吻合度较高,湍流模型计算结果可靠。

    • 基于回归分析的表面流场粒子匹配算法

      2020, 40(1):32-36. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.005

      摘要 (1755) HTML (0) PDF 1.72 M (2083) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对表面流速图像测试中高浓度粒子条件下测量误差大的问题,改进了最邻近匹配算法,提出基于回归分析的表面流场粒子匹配算法,即多帧回归粒子匹配算法。该算法综合粒子距离、运动轨迹、运动趋势等因素,应用一元线性回归分析法拟合粒子中心坐标,通过相关系数完成粒子匹配,实现最佳同源粒子追踪。运用多帧回归粒子匹配算法开发了改进型大尺度模型表面流场图像测试系统(ILSPIV),并将ILSPIV应用到八卦洲河工模型,ILSPIV和旋桨流速仪测量的断面垂线平均流速分布形态及数值基本一致,表明多帧回归粒子匹配算法能提升高浓度粒子条件下流速测量精度,更好地满足工程实践研究需求。

    • 静态温度分层水体中点源羽流云团垂向运动规律

      2020, 40(1):37-41. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.006

      摘要 (1718) HTML (0) PDF 3.22 M (1973) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解水温分层型水库中瞬时点源污染物的运动规律,通过物理试验研究了点源羽流云团在静态温度分层水体中的垂向运动规律。试验结果表明:不同水温结构水体中,羽流云团的运动规律有着显著差异;线性分层水体中,云团沉降时横向扩散受到一定限制;有温跃层存在的水体中,云团会在温跃层位置停滞,由于云团与环境水体密度之间的差异,可能出现Rayleigh-Taylor不稳定或双扩散对流,并出现指状侵入;云团垂向沉速与所受浮力正相关,与云团前锋位置和浮力频率负相关。

    • 倒伏植被茎秆粗度对坡面水流特性的影响

      2020, 40(1):42-47. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.007

      摘要 (1623) HTML (0) PDF 1.74 M (2377) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入探索植被倒伏条件下水流结构的内在规律,开展植被茎秆直径对坡面流水流特性影响的试验研究。试验固定坡度为1.0%,倒伏角度为20°,取茎秆直径为2 mm、3 mm、4 mm进行室内明渠流模拟试验。结果表明:在相同直径条件下,随水深增大,Darcy-Weisbach阻力系数逐渐增大,雷诺数呈线性增大,弗劳德数呈幂函数形式下降;在相同水深条件下,随茎秆直径增大,Darcy-Weisbach阻力系数增大,雷诺数与弗劳德数随之而减小,且当茎秆直径每增加1 mm,阻力系数平均增大33.76%,雷诺数平均减小2.57%,弗劳德数平均减小8.33%。

    • 大角度折线型高面板堆石坝坝体和面板的应力与变形规律

      2020, 40(1):48-55. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.008

      摘要 (1713) HTML (0) PDF 6.30 M (2590) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入探索折线型高面板堆石坝的变形机理,针对某拟建水库大坝,采用有限元数值模型模拟了3个坝轴线布置方案的堆石体应力与应变、面板应力与变形及结构缝变形,分析了上述变化规律与坝轴线折角之间的非线性关系,初步探讨了大角度折线型面板堆石坝的坝体变形机理。结果表明,坝轴线转折点周边面板出现的拉应力会随着折角的增大而产生不同程度的增强;坝轴线转折处的地形条件及坝体对称性对坝体受力变形影响较大;结合地形地质条件,合理选择转折点和折角大小是折线型面板堆石坝设计的关键。

    • >工程技术
    • 优化中华鲟产卵场水动力环境的梯级水库联合调度研究

      2020, 40(1):56-63. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.009

      摘要 (1588) HTML (0) PDF 3.94 M (1853) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保护中华鲟资源,修复其产卵场水动力环境,通过资料调查、数值模拟等方法,明确三峡-葛洲坝梯级水库联合运行前后葛洲坝下中华鲟产卵场水动力环境演变趋势,构建优化中华鲟产卵场水动力环境的梯级水库联合调度模型。对比分析2010年中华鲟产卵期(10—12月)梯级水库实际调度过程与优化调度,得出结论:三峡-葛洲坝联合优化调度方案在满足梯级水库常规调度目标的同时,可有效提高中华鲟产卵场产卵适合度,优化产卵场水动力环境,增加中华鲟自然繁殖的概率,有效保护中华鲟资源。

    • 拉萨河干流梯级水库库容-径流响应关系

      2020, 40(1):64-70. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.010

      摘要 (1884) HTML (0) PDF 3.61 M (1850) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新建或待建水库群实测径流系列不足的问题,采用MODSIM-DSS模拟生成拉萨河干流5座梯级水库群建设后的日径流系列,采用水文变异指标法及变化范围法(IHA-RVA),分析现状和规划期的拉萨河水文情势变化。结果表明,拉萨河水库群对单项水文指标的累积影响有正有负,单项指标改变度最大月份的为3月和10月,月平均流量的改变度均大于0.9,属于重度改变;现状条件下唐加水文站水文情势综合改变度为0.21,为轻度改变,重度改变指标占总指标数量7.8%;规划期唐加水文站的水文情势综合改变度为0.41,为中度改变,重度改变指标占总指标数量28.1%;综合改变度随库容系数的增大而增大,增大速率呈现“小-大-小”的特征。

    • 抽水蓄能电站高大地下厂房气流试验与数值模拟

      2020, 40(1):71-80. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.011

      摘要 (1590) HTML (0) PDF 5.44 M (1875) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优化宜兴抽水蓄能电站地下厂房内的通风空调设计方案与运行模式,采用现场试验与CFD数值模拟方法,研究研究送风速度、发电机组启停组合工况以及发电机冷却排风方式等主要影响因素对气流组织的影响,分析地下水电站典型层内能量利用系数η、温度不均匀系数kT、速度不均匀系数ku的变化规律。结果表明,在现有的设计方案下,热源设备周围空气的温度显著高于厂房空间内平均温度,湿度低于厂房内平均湿度;热源周围气流由于自然对流的影响,流速有所增加。发电机层的温、湿度以及气流速度分布基本满足设计要求,但在典型热湿季节,温、湿度接近标准上限。

    • 水下抛石体探测中地震采集参数的优选

      2020, 40(1):81-87. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.012

      摘要 (1640) HTML (0) PDF 5.89 M (1749) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高地震反射波法采集的地震数据对抛石体的识别能力,通过地震正演模拟对采样周期、震源主频和炮检距3个地震采集参数对地震数据质量的影响进行研究。结果表明:采样周期的选择与震源主频有关,采样频率应大于或等于原始信号最大频率的2倍;随着震源主频的增大,地震数据中所能识别抛石体的最小厚度和信噪比逐渐减小;炮检距影响着抛石体顶、底界面反射波能否区分开来,从而决定能否获得抛石体的厚度信息,最大炮检距随震源主频和水深的增大而增大。结合保定圩水下抛石探测实例,验证了地震正演模拟结果的可靠性。

    • 共存阴离子对核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中钢筋阻锈作用的影响

      2020, 40(1):88-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2020.01.013

      摘要 (1629) HTML (0) PDF 2.22 M (1734) 评论 (0) 收藏

      摘要:将一种含有长度在20~80个碱基的各种引物的混合溶液溶解在核酸缓冲液中作为核酸阻锈剂,通过线性极化和电化学阻抗谱(EIS)两种电化学手段分别研究共存阴离子HCO-3和SO2-4对核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋氯盐腐蚀的影响。利用X射线光电子能谱(XPS)分析了在有共存阴离子存在的模拟混凝土孔溶液中钢筋电极在核酸阻锈剂作用下表面膜的组成结构。结果表明:核酸阻锈剂具有良好的钢筋防腐蚀效果,共存阴离子HCO-3的存在使钢筋的腐蚀速率加快,但核酸的加入能明显减弱钢筋腐蚀倾向,具有和商用阻锈剂(主要成分为磷酸钠)基本相同的阻锈效率;共存阴离子SO2-4的存在加快了钢筋的腐蚀速率,且SO2-4的浓度较低时核酸阻锈剂的阻锈效率已经超过了同等条件下的商用阻锈剂。

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