阀门关闭速度对TVD格式数值模拟水击影响分析

采用总变差减小（TVD）格式模拟了一维有压管道水击过程,对管道中阀门突然关闭和缓慢关闭引起的水击压强进行了数值计算。通过改变阀门关闭速度,分析TVD格式对水击数值模拟精度的影响。结果表明,与传统经典差分二阶MC格式相比,阀门关闭速度越快,TVD格式捕捉激波间断的能力越强,模拟水击波效果越好;当阀门关闭速度缓慢到一定程度,TVD格式与MC计算方法所得结果基本吻合,与解析解最大误差不超过2%。说明TVD格式是数值模拟水击现象行之有效的方法之一。     

三峡库区宝塔坪滑坡形成机制研究

宝塔坪滑坡是三峡库区现有成因复杂的巨型老滑坡之一,长期以来,工程界对其形成机制一直有着不同的认识。通过详细的现场调查和对勘察资料的深入分析,基于滑坡形态和结构特征,进一步探讨了宝塔坪滑坡的形成机制和演化过程。研究发现：滑坡发育受控于巴东组三段泥灰岩内部及其与二段泥岩之间的层间错动带、坡体后部卸荷裂隙带和长江下切提供的高陡临空面。根据巴东组四段紫红色泥岩在滑坡区不同高程的分布和滑坡结构分析,滑坡形成及演化具有典型“多期活动,逐级牵引”模式。该滑坡共分3期活动历史,地质力学模式均为“临空面形成-卸荷裂隙带发育-泥化的层间错动带塑流沉陷-蠕滑拉裂-滑面贯通”。每期活动牵引后部坡体变形,进而重复前一期的变形破坏过程。     

江汉平原农村饮用水净化工艺研究

针对江汉平原农村地表水污染情况和农村水生疾病的状况,设计了农村饮用水的净化方案与工艺,以满足农村居民的基本饮水需求。工艺设计兼顾了集成式装置对结构紧凑的要求和净化功能;预处理选用臭氧预氧化和混凝沉降进行,常规处理选用可靠的石英砂过滤,深度处理选用紫外线杀菌和膜分离。在水处理工艺的基础上,设计了一套集混合、絮凝、沉降于一体的旋流强化混凝设备。该水处理系统采用模块化组合,结构紧凑,安装、使用方便,为农村饮用水的净化提供了新的方法。     

新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究

西部高寒地区地理位置独特,水文地质气候条件复杂,自然环境恶劣,造成该区域内水利工程混凝土材料易发生冻融劣化破坏。对此,选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表面防护涂层材料(耐候型环氧涂层、不饱和聚酯树脂和聚脲涂层体系),进行室内加速冻融试验。试验结果表明,以环氧胶泥为底漆,聚脲材料为面漆的水工混凝土表面防护涂层的抗冻性能最优。随后在西藏地区水利水电工程进行了现场生产性试验,通过观测发现,新型聚脲材料起到了很好的抗冻防护效果。该材料有望应用于西部高寒地区水工建筑物的表面防护,提高水利水电工程建筑物的耐久性。     

基于情景应对模式的突发地质灾害应急防治探讨

突发地质灾害应急防治宜采用“情景-应对”模式,应急预案制定及应急决策离不开情景分析与推演。情景静态特性表现为地质灾害风险认知,可描述为灾害地质体特征、承灾体特征和地质环境条件等要素;情景动态特性可通过演变后果体现,即关键节点的应对需求变化。通过情景要素的应急响应特性分析,选择响应启动时间、灾害空间范围为一级标准,灾害地质特征和引发因素为二级标准,应对能力满足程度为辅助标准,初步提出了情景分类的框架。并针对单点滑坡、单体危岩（崩塌）、单沟泥石流、跨区地质灾害、区域强降雨、地震次生地质灾害和跨区地质灾害等常见情景,分别给出了应急调查处置方案要点。     

长江上游河流开发受威胁鱼类优先保护等级评估

为了在长江上游干支流的水资源开发中保护该地区特有鱼类,需要构建科学合理的评价指标体系及评价方法,对特有鱼类的珍稀、濒危情况进行分析,确定鱼类的优先保护次序。采用模糊评价法,构建了包括物种珍稀性、物种价值和人为干扰程度3个子系统组成的鱼类优先保护等级评估体系。以相关文献资料和实地调查数据为基础,通过专家咨询、模糊评价等方法,辨识出长江上游干支流受威胁的特有鱼类,并利用所建立的评估体系评判了各鱼类的优先保护等级。该评价体系评价内容较全面,基本能反映实际情况,评价结果为长江上游干支流开发中制订特有鱼类保护措施提供了科学依据。     

基于最小累积阻力的崇明岛水系分区保护研究

为体现河网水系保护空间上的差异性,可以根据河网水系特征,在空间上实行分区保护。以上海市崇明县为研究对象,引入最小累积阻力模型概念,分析了河网水系保护在城市化过程中的阻力面特征。研究结果表明：崇明县城镇用地扩张的阻力主要以城区为核心向外扩散,距离越远阻力越大,阻力最大的区域为崇明东滩;生态用地扩张的阻力主要表现为西部区域阻力较小,东部区域阻力增大。将河网水系保护区域划分为5个区,即河网水系特殊保育区、河网水系重点保护区、河网水系风貌保留区、河网水系生态建设区和河网水系景观恢复区,并提出了河网水系分区保护对策,为平原河网水系区域的生态保护提供了参考依据。     

基于SWAT模型的清江流域径流模拟研究

SWAT模型已有针对北美地区流域建立的数据库,将模型应用于我国流域时,需要另行构建数据库,主要包括土壤数据库和天气发生器。以清江流域作为研究对象,分别采用SPAW程序和土壤渗透率经验公式估算土壤水分参数及土壤下渗率,对研究区土壤按美国标准采用水文分组等方法建立土壤数据库;利用PcpSTAT、Dew02等程序估算部分难获得的气象因子,构建天气发生器。依据前述数据库建立的SWAT模型对清江流域径流分别进行月模拟和日模拟,结果表明,构建的SWAT模型在清江流域的应用取得了良好效果,模拟精度较高,对该地区水资源管理具有一定的参考和借鉴价值。     

河水位连续变化条件下潜水回水范围计算

以奎河为例,构建河水位连续变化时潜水回水模型,使用Boussinessq方程的第二种线性化方法对模型进行求解,并对回水范围做出预测。结果表明,奎河两岸潜水的回水范围在65m左右,该范围内的潜水势必长期受到河水污染的影响。回水范围计算的主要参数为渗透系数和给水度,通过二者对回水范围的敏感性分析可知,渗透系数对回水范围有决定性的影响,给水度对回水范围的影响有限。     

锂渣混凝土的孔结构参数与活性评价研究

为了解锂渣对混凝土性能改善的贡献情况,采用锂渣和水泥作为胶凝材料制备混凝土,研究了锂渣对混凝土孔结构参数和活性因子的影响规律。实验结果表明：锂渣掺量小于25%时,混凝土的后期强度都将超过空白混凝土;而掺量大于25%时,其力学性能降低幅度较大。同时,锂渣掺量不超过40%时,孔径均匀性的变化幅度较小,特别在养护龄期较小时尤为突出;随着养护龄期的延长,混凝土孔径得到不同程度的细化。锂渣掺量从0增至60%时,活性因子呈先增大后降低的趋势,但活性因子均大于0,且在锂渣掺量为20%时最大。