森林植被改善对鄱阳湖流域径流和输沙过程的影响

以河流基流为切入点,研究流域植被调节径流、水土保持等微观作用影响大中型河流湖泊径流过程和水沙过程宏观效应的机理。鄱阳湖流域60年来天然降水没有发生趋势性变化。流域森林覆盖率由34.73%上升到63.00%,植被质量改善,赣江等入湖河流基流增加83 m~3/s,河流输沙量减少。2000年以后和2000年以前相比较,枯水期降水径流系数增大,年流量过程平坦化,一定程度上减小洪灾风险,有利于水资源利用和生态环境保护。2001年以后进入鄱阳湖泥沙平均每年减少1 007×10~4t;出湖泥沙增加314×10~4t。因此,鄱阳湖入江水道由淤积转变为冲刷,但出湖流量过程没有趋势性变化。     

水工隧洞地震作用计算模型的适用性研究

针对水工隧洞在地震作用下的计算问题,对水工隧洞地震作用计算模型进行了计算对比和适用性研究。分析常用的4种计算模型用于计算水工隧洞地震作用的可行性,通过理论和数值计算确定"径向和切向反力弹簧模型"的计算参数,研究了地震作用下隧洞上方计算土体对隧洞衬砌的作用方式。结合试验验证,该方法和数值计算对比的结果表明:围岩的法向和切向弹性抗力系数受隧洞埋深、围岩类型和衬砌不同部位的影响,随埋深的增加先增大,然后趋于一个定值,围岩条件越好,数值越大,在隧洞两侧部位的数值较大;在地震作用下,隧洞上方计算土体以切向力的方式作用在隧洞衬砌的上半部分,可以通过将隧洞上部计算土体分条后进行计算。该方法可充分考虑地震对隧洞的动力和约束作用,适用于水工隧洞抗震计算。     

基于层面参数等效的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析

受施工、龄期、环境及服役期大坝承受的反复静动荷载等多因素影响,坝体和层面出现不同程度的劣化损伤,碾压层本体及层面物理参数呈渐变特性。针对碾压层内力学参数渐变的特性,提出了相应物理参数的等效算法,且给出了耦合性态参数间的数学转换关系,分析坝体应力场与渗流场相互影响机理,据此建立了考虑层内参数渐变的碾压混凝土坝渗流场与应力场耦合分析模型,并编制了相应的有限元分析程序。工程实例分析表明,耦合作用致使大坝的渗流场发生改变,坝体的应力较未耦合时普遍偏大,坝踵处的应力集中显著;渗流场与应力场耦合作用激励下的不利因素可为大坝的设计、施工及安全运行提供参考。     

规则波作用下潜堤透浪系数数值模拟

潜堤透浪系数是衡量潜堤削弱波浪能力的主要指标。基于Boussinesq型方程的MIKE21-BW模型建立波浪数值水槽,进行规则波作用下潜堤透浪系数的数值模拟。根据Dingemans物理模型试验结果对BW模型进行参数率定和验证,验证结果良好。在此基础上,进一步分析了影响潜堤透浪系数的无因次影响参数,包含相对淹没深度、波陡、相对堤顶宽度、斜坡堤坡度等,研究不同因素组合情况下潜堤透浪系数的变化规律。建立了规则波作用下潜堤透浪系数的计算式,应用MATLAB数学软件对式中的系数进行拟合,拟合式计算值与BW模型计算值相关系数为0.858,相关性较好。另外,将拟合式与杨正己公式进行比较,并分析数据的差异与原因。研究表明:MIKE21-BW模型可以进行规则波作用下潜堤透浪系数的数值模拟。     

传递系数法在某库岸边坡稳定性研究中的应用

通过对宜宾市金沙江沿岸边坡的工程地质情况进行考察,发现岸坡稳定受金沙江水位升降影响很大。为了研究金沙江下游库岸边坡在各荷载组合工况下的稳定性,以金沙江干流下游左岸两个典型边坡断面为例,采用传递系数法计算了6种不同工况下库岸边坡的稳定系数。结果表明:A-A′断面在6种工况下均处于稳定状态;B-B′断面在工况1~工况4时均处于稳定状态,在工况5时处于基本稳定状态,而在工况6时稳定系数仅有1.008,处于欠稳定状态。计算成果可为后期有关部门设计合理的边坡治理措施提供参考。     

风拖曳力系数和曼宁系数对风暴潮流模拟的影响

利用0205号威马逊台风期间实测风暴增水和风暴潮流数据,采用NCEP FNL和台风模型风场的融合风场作为驱动项,建立了覆盖东海的三维风暴潮流数值模型,研究风拖曳力系数和曼宁系数对风暴增水和风暴潮流的影响。计算结果表明:(1)风拖曳力系数取值应考虑随风速变化。表层风暴潮流受风拖曳力系数影响较大,中层和底层风暴潮流基本不受影响。(2)风暴潮流结构在一定程度上取决于曼宁系数;曼宁系数对中层和底层风暴潮流影响大于表层,曼宁系数越大,底摩擦阻力越大,风暴潮流垂向分层越明显。(3)风暴增水和风暴潮流对曼宁系数的响应不同,建立模型时,应同时率定风暴增水和风暴潮流。     

堆场疏浚泥颗粒分选特性初步量化方法

为了准确评估堆场存储能力和合理选择疏浚泥处理工艺,以泥沙运动学为理论基础,将疏浚泥颗粒分为d0.005 mm、0.005 mm≤d≤0.01 mm和d0.01 mm 3个粒组,分析了各粒组相对含量的沿程变化规律,明确了堆场疏浚泥分选的主要原因是d0.01 mm粒组与0.005 mm≤d≤0.01 mm粒组的相对运动;以分选系数量化堆场疏浚泥分选的显著程度,以偏离系数量化原泥颗粒组成对堆场疏浚泥分选的影响,分析了分选系数、偏离系数分布与堆场疏浚泥土性分布的关系,提出了堆场疏浚泥分选特性的初步量化方法。研究结果表明:随着离吹填口距离的增大,分选系数沿程减小,呈幂函数分布,堆场疏浚泥分选性沿程减弱,吹填口附近分选系数最大,颗粒分选显著,粒度差异大,退水口附近分选系数趋近于零,分选不明显,颗粒分布均匀;偏离系数沿程先减小后增大,呈勺形分布,反映堆场前、后段疏浚泥土性与原泥相差较大,而堆场中段疏浚泥土性与原泥接近;分选系数、偏离系数的沿程分布与堆场疏浚泥土性分区具有良好的相关性。     

水泥填料对心墙沥青混凝土长期水稳定性的影响

以优选的心墙沥青混凝土配合比为基础,分别采用质量分数为12%的石灰石粉、6%水泥+6%石灰石粉、12%水泥作为填料配制沥青混凝土试件,研究水泥填料对采用天然砾石骨料的心墙沥青混凝土长期水稳定性的影响。试验结果表明:采用12%石灰石粉为填料的沥青混凝土水稳定系数随浸水时间的延长而不断减小,且在浸水75 h后水稳定系数降至0.88,已不满足心墙沥青混凝土水稳定系数大于或等于0.90的要求;采用12%水泥、6%水泥+6%石灰石粉为填料的沥青混凝土水稳定系数随浸水时间的延长先增大后减小,且在浸水375 h后达到最大,分别为1.02和0.98,在浸水1 500 h后水稳定系数仍然能够满足规范要求;用水泥替代部分石灰石粉作填料也可有效改善心墙沥青混凝土的长期水稳定性。     

微灌管道局部水头损失扩大系数的修正

根据微灌水力学原理,修正了微灌管道局部水头损失扩大系数,并对影响局部水头损失扩大系数的因素进行了敏感性分析。结果表明:当微灌管道出水口较少及进口端长度不等于出水口间距时,采用修正后的微灌管道局部水头损失扩大系数可以提高管道总水头损失的计算精度。     

黄山市24h、3d暴雨点面关系分析

定点定面关系反映的是固定边界内各站点不同历时的年最大降雨量,与同一起讫时间内面雨量之间的折算系数。通过计算出该折算系数,可以间接的根据点暴雨资料推求流域或者区域内的面雨量,进而推求设计洪水。本文选择黄山市作为分析范围,分为3个流域研究定点定面折算系数,为设计洪水计算提供参考依据。