2021, 41(2):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.001
摘要:针对水库调度图寻优过程中的调度线形态畸变的问题,提出了改进廊道约束和改进粒子群-逐次逼近法。该方法以粒子群算法和动态规划逐次逼近法的混合算法为框架,通过引入改进廊道约束、特殊个体进化方式、外部精英集策略等改进策略来优化进化过程,使得所得解集尽可能接近多目标问题的真实Pareto前沿。福建省池潭水库调度图多目标优化问题的实例分析表明,该算法能有效控制寻优过程中的调度线形态畸变,具有良好的优化性能。
2021, 41(2):Ⅰ-Ⅰ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.015
摘要:
2021, 41(2):Ⅱ-Ⅱ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.016
摘要:
2021, 41(2):Ⅲ-Ⅲ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.017
摘要:
2021, 41(2):Ⅳ-Ⅳ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.018
摘要:
2021, 41(2):Ⅴ-Ⅴ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.019
摘要:
2021, 41(2):Ⅵ-Ⅵ. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.020
摘要:
2021, 41(2):8-14. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.002
摘要:利用湿周法、Tennant法、Tessman法、逐月最小径流法分别计算大渡河上游的最小生态流量,并通过鱼类繁殖产卵所需的流量验证4种方法的合理性。结果表明,Tennant法、Tessman法、逐月最小径流法能保证足木足断面鱼类繁殖产卵所需的最低流量,大金断面4种方法均能满足。推荐3—8月采用Tennant法,9月至次年2月选择湿周法,计算得到的最小生态流量过程能够满足鱼类及栖息地保护的要求,又对人类取用水影响最小。
2021, 41(2):15-22. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.003
摘要:以1960—2017年的历史监测数据为基础,分析了东平湖氯化物质量浓度演变过程,探讨了氯化物质量浓度变化机理。结果表明:东平湖氯化物质量浓度自1960年以来总体呈上升趋势,尤其是南水北调东线通水后于2015年11月上升幅度较大,在年内会因汛期强降雨而显著下降;南水北调东线通水前,东平湖氯化物质量浓度主要受入湖河流、盐碱土和浅层地下水共同影响,通水后主要受盐碱土和浅层地下水共同影响。因此,通过改建或扩建排咸沟和截渗沟、增设防渗固坡工程、控制东平湖蓄水位等措施,其作为南水北调东线工程的重要枢纽和山东省西水东送的重要水源地是安全的。
2021, 41(2):23-27. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.004
摘要:采用基于VOF方法捕捉自由面的三维紊流数值模拟方法,研究不同来流流量下配水井单侧连续侧堰的过流特性。结果表明:设置连续侧堰的配水井在单侧过流时,分流特性在小流量和大流量条件下存在明显差异;小流量下,相邻侧堰的相互影响较大,配水井主渠中心线的水位沿程变化较小,各侧堰单宽流量的分布相对无序;大流量下,相邻侧堰的相互影响较小,配水井中心线的水位沿程为壅水曲线。根据流量系数特征将侧堰分为两类,分别建立了对应的流量系数与相对水头的关系式,可用于预测各堰的流量和整体的分流效果,为设计院对于污水处理厂配水井的工程设计和安全高效运行提供依据。
2021, 41(2):28-35. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.005
摘要:考虑洪水漫顶条件下的溃决模式,拟定汛限水位、校核洪水位与校核洪水流量、多年平均入库流量的极端组合方式,采用DB-IWHR模型计算堆石坝溃坝洪水过程;利用MIKE 21模拟洪水演进过程,取支流历史最大洪水过程并使其与干支流洪峰遭遇,评估洪水对下游的淹没风险。以涔天河大坝为例,根据库容、堆石材料参数等确定不同入库洪水组合方式及坝体侵蚀特性,结果表明:构建的溃坝及洪水演进模型能较好模拟溃坝过程及溃坝洪水对下游的淹没风险特征。最后提出库坝安全运行建议,并制定避洪转移预案。
2021, 41(2):36-41. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.006
摘要:为研究高坝泄洪诱发场地振动的问题,提出一种基于黏弹性人工边界的有限元数值模拟和水力学模型试验相结合的方法计算场地振动响应。以国内某工程为例,计算不同工况下场地振动响应,分析泄洪量和泄洪调度方式对场地振动的影响,揭示不同岩体条件下振动波的传播规律。结果表明:该工程各种泄洪方式都不会对周边居民的生活造成影响;泄洪量越大,下游场地振动响应越大,当3个溢洪洞泄洪条件一致时,采用2号洞泄洪最不利;同等泄洪条件下,采用4洞均分泄洪的振动响应小于按设计开度泄洪的振动响应;模型范围内放大振动波的主因是断层左右岩体性质的差异,断层的存在进一步加大了放大效应。
2021, 41(2):42-48. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.007
摘要:为研究岩体裂隙受渗流侵蚀作用后剪切特性的变化及其演变机理,对新鲜的和经120 h渗透侵蚀作用的两组不同试件进行对比剪切试验,分析了剪切试验曲线、峰值抗剪强度、残余抗剪强度以及初始剪切刚度的变化。试验结果表明:与新鲜粗糙裂隙相比,经过渗流侵蚀作用后的粗糙裂隙剪切应力-剪切位移曲线及法向位移-剪切位移曲线无太大变化,但剪缩位移减小,剪胀位移增大;渗流侵蚀作用后粗糙裂隙表面粗糙程度增大,峰值抗剪强度平均增大8.83%,残余抗剪强度无较大变化,使得残余抗剪强度与峰值抗剪强度之比有所下降;渗流侵蚀作用后粗糙裂隙初始剪切刚度平均增大10.84%。
2021, 41(2):49-56. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.008
摘要:以宁波甬江流域感潮河段所建工程群为研究对象,基于Delft3D数学模型开展了典型洪潮条件下桥梁和码头群对河道行洪的累积影响研究,对比分析单类工程群和两类工程群对河道洪水位和流速的影响。结果表明:桥梁和码头群对河道行洪存在累积影响,位置集中在宁波大学上游的甬江、奉化江和姚江河段;在两类工程群单独作用下均存在水位(流速)增加或减小的区域,桥梁和码头群的联合作用使得水位(流速)变化幅度更大,但不是两类工程群影响幅度的简单叠加;在两类工程群单独作用下水位(流速)变化相反的区域,桥梁和码头群的联合作用下水位(流速)的变化幅度减小。
2021, 41(2):57-62. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.009
摘要:采用可调节表面张力的大密度比格子玻尔兹曼伪势模型模拟了液滴撞击移动液膜的过程,并进一步分析了雷诺数、韦伯数和初始液膜运动速度对液冠演化的影响。结果表明:初始液膜运动速度会增大上游液冠处撞击后液膜运动速度不连续性,促进上游液冠变形,同时减小了下游液冠处撞击后液膜运动速度不连续性,对下游液冠演化具有抑制作用;上游液冠高度随雷诺数增大而增大,但不随韦伯数的变化发生改变,而下游液冠高度则随着雷诺数和韦伯数的增大而减小,但雷诺数和韦伯数均不影响到液冠半径的演化;随着初始液膜运动速度增大,上、下游液冠高度减小,但液冠半径增大。格子玻尔兹曼伪势模型模拟结果与试验结果和理论分析一致,证明格子玻尔兹曼伪势模型可以有效模拟复杂液膜条件下液滴撞击液膜过程。
2021, 41(2):63-69. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.010
摘要:基于有限体积法理论,应用开源计算流体力学软件OpenFOAM求解黏性不可压缩流体的连续性方程和动量方程,建立了二维数值波浪水槽,并通过规则波作用下挡板式透空结构的物理模型试验数据(波面、压力和流速)对数值波浪水槽进行了验证;计算并比较分析了不同入射波浪条件下挡板相对入水深度对透射系数和挡板底部流速的影响。结果表明,当挡板相对入水深度大于0.8时,透射系数可降低至0.5以下;随着挡板相对入水深度的增加,底部水体往复流动的速度也明显增大,这需要引起工程技术人员的额外关注。
2021, 41(2):70-74. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.011
摘要:以温州框架式海堤为研究对象,采用有限元强度折减法,分析密排桩排数和背水坡土方填筑高度对框架式海堤变形、稳定性的影响。结果表明:与双排密排桩情况下相比,单排密排桩情况下桩顶附近的水平位移减小,框架式海塘整体稳定安全系数有较大幅度减小;随着背水坡土方填筑高度增加,密排桩桩身水平位移不断增大,增大幅度最大位置发生在桩顶,框架式海堤整体稳定安全系数急剧降低。
2021, 41(2):75-81. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.012
摘要:针对泵送大体积混凝土绝热温升高、早期水化速率快的特点,结合绝热温升试验,构建了基于水化度的水化温升速率模型(简称水化度模型),采用人工蜂群算法对水化度模型、双曲线模型、单指数模型和双指数模型参数进行反演对比分析,将水化度模型应用于5组绝热温升试验结果拟合中,使用4种温升模型对上海某泵闸工程混凝土试块温度场进行了反馈仿真分析。结果表明,水化度模型仿真结果与试验结果吻合较好;水化度模型能反映不同阶段的水化热变化特性,其参数采用分阶段拟合,稳定性好,避免了一般模型参数过多时出现的过拟合问题,能为泵送混凝土结构施工期智能温控提供较准确的温度场数值模拟结果。
2021, 41(2):82-88. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.013
摘要:介绍一种新型且经济的、带固结桩的预制插板丁坝,其固结桩是该丁坝的主要抗倾覆构件。通过室内试验和三维扫描技术,在细砂基床上开展了固结桩的抗倾覆性能研究。结果表明:固化剂与土体反应后在桩周形成“脚靴”状固结体,显著提高了桩的抗倾覆力;固结桩的倾覆过程分为微偏阶段、倾斜阶段、倾覆阶段和拔移阶段;固结桩抗倾覆力主要受桩体几何形状、埋深、土体性质、固化剂注浆剂量和注入流量等因素的影响。通过量纲分析和试验数据拟合,提出了固结桩临界水平抗倾覆力及临界倾斜角的计算公式。
2021, 41(2):89-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2021.02.014
摘要:疏浚淤泥具有含水率高、固结难、体积大的特点,部分受到重金属污染,导致淤泥干化慢、利用难,且干化后土壤易板结,不利于植物生长。为了解决上述问题,以铜、铅、镉离子溶出超标的疏浚淤泥为研究对象,掺入纤维、石灰、粉煤灰、高岭土、硅酸钠、碳酸钠、硫酸铁和硫酸镁等多种材料进行固化稳定化试验和种植性能试验。结果表明:固化后土体渗透系数提高了2~3个数量级;8项重金属的浸出量有明显降低且达到标准要求;处理后土体上种植的羽衣甘蓝的生长速率更快,叶片外观更加鲜艳健康。确定10%(粉煤灰+石灰+高岭土+纤维) +6% (碳酸钠+硫酸铁) 配比作为植物种植应用的优选方案,其种植的羽衣甘蓝重金属含量最少,8 项重金属的浸出减少率之和超过其他4种配比,对N、P的吸收量较多。
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