基于离散元方法的竖直群桩冰荷载分析

在高纬度海域或高寒地区的江河中,碎冰对海洋平台桩腿和桥墩等直立群桩结构产生很大的冲击作用,并在一定条件下造成不同程度的破坏。依据碎冰在自然条件下的离散分布特性,采用Voronoi切割算法构造随机分布和具有非规则几何形态的碎冰初始状态,在此基础上采用若干个具有黏结-破碎功能的球形颗粒构造具有一定厚度、尺寸和形状等物理参数的河冰离散单元模型,将竖直群桩简化为刚体结构,从而对碎冰的运移及其对群桩的冲击作用进行数值模拟。在此基础上可确定碎冰撞击下的群桩冰荷载,并分析冰块尺寸、冰速和冰厚对桩结构所受冰荷载的影响。     

考虑水软化-化学风化作用的岩石单轴压缩试验离散元模拟

西南地区以岩石地形为主,较为潮湿。而岩石在工程长期运行中,会受到水和化学风化作用的影响,分别表现出软化、强度降低以及力学性能劣化的特性。因此研究岩石在水、化学风化作用影响下的力学性质极其重要。本文采用离散单元法(DEM)模拟水软化-化学风化因素作用下岩石的单轴压缩试验,得到应力应变曲线以及破坏后微观信息图,从宏微观角度分析岩石受水、化学风化作用下力学性质,破坏模式的变化。模拟结果表明:随着岩石饱和度的增加,岩石的峰值强度、弹性模量不断减小,破坏模式由压剪扭破坏为主逐渐转变为拉剪扭破坏为主;随着化学风化程度增大,岩石峰值强度也随之减小,脆性破坏特征越来越不明显,与室内试验结果相吻合。     

考虑土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡滑动深度和体积分析

基于随机有限元方法（RFEM）和Monte-Carlo模拟,建立了能够模拟具有深度依赖性的土体强度参数边坡或具有软弱夹层边坡的非平稳随机场模型。通过辐射扫描方法获取最危险滑动面,得到非平稳随机场边坡滑动深度和滑动体积。将该方法与均质边坡和平稳随机场边坡获得的滑动深度和滑动体积进行对比,研究土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡的不同坡度和各向异性对滑动深度和滑动体积的影响。结果表明：基于RFEM的非平稳随机场滑动深度和滑动体积结果为地质灾害风险及后果评估提供了一个参考分析的新角度;参数的深度依赖性程度越高(变化率b越大),则边坡平均滑动深度和滑动体积越小;在大坡度滑坡风险后果评估中,可以基于均质边坡分析结果进行初步预估;在非平稳随机场中,随着各向异性的增大,所有坡度边坡的滑动体积变异系数增大;不同坡度下,水平方向的相关程度越大,则土坡内软弱夹层的不确定性越强,滑动体积的变异系数也不断增大。     

产业与部门用水关联及尺度效应分析

以河南省为例,应用基于纵向集成的改进假设抽取法,对该区域三次产业和八大部门的水资源消耗及转移状况进行量化分析,由分析结果可知:农业和基础工业是河南省的主要水资源净输出部门,轻工业、高科技工业和建筑业是主要的净输入部门。河南省用水关联性较强产业部门包括农业-轻工业、农业-高科技工业、基础工业-高科技工业以及农业-基础工业。对不同尺度的用水关联成果进行了分析,分析结果表明:不同分析尺度的纵向集成消耗总量是相等的,且与其直接消耗总量相同;用水关联具有非线性的尺度效应,不能通过线性运算实现不同尺度关联效应的转换;分析尺度越小,分类越细化,内部效应越低,系统中流动转移的水量就越多,反之则相反。研究成果可为区域产业结构调整和水资源管理政策的制定提供参考。     

不确定视角下改进TOPSIS法的工程评标模型研究

评标质量决定中标者与招标项目的契合程度,但受经验知识和主观判断等影响,定性指标的量化过程易带有主观模糊性,从而影响结果准确度。为减少模糊因素对评标结果的负作用,引入Z-number模糊数识别定性指标的不确定性,依据熵值原理客观确定评标指标及评标专家权重,TOPSIS法集成指标值,构建基于Z-number理论的改进TOPSIS法评标模型。结果表明,提议方法不仅能明晰度量定性指标值本身的模糊程度,还实现了指标值不确定性的针对化削减。同时,在有效避免主观赋权带来的不确定性基础上,该方法也克服了指标间的不可公度性。通过示例分析与敏感性分析验证了模型的实效性与稳定性。     

生产建设项目不同水土保持监测方法的比较分析

生产建设项目的水土保持监测内容由1个目标层、6个控制层、29个要素和96个指标构成。介绍了长江流域水土保持监测中心站开展水土保持工作主要采取的方法,即资料分析法、实地量测监测、定点地面监测、遥感监测、三维激光扫描测量、摄影测量和远程实时监控技术等。比较了各监测方法的原理、适应性及特点。由于各种监测方法均不是独立运用于某一个项目工程,因此,根据项目工程总体布局和工程施工可能造成的水土流失部位的特点,应相互结合各自特点,选择适合的监测方法,对生产建设项目水土流失及水土保持措施进行全过程监测。     

振冲置换法在长江护岸地基处理中的应用

为解决长江高填方护岸深厚覆盖层地基的抗滑稳定问题,采用振冲置换法对地基进行加固处理。计算分析表明,振冲碎石桩处理范围、桩间距、桩长等参数应结合地形、地质条件进行设计,振冲置换法与其他地基处理方式进行有机结合能够取得更好的处理效果;护岸地基通过振冲置换处理后,抗滑稳定性能够满足规范要求。采用振冲碎石桩对软弱地基进行置换形成复合地基,能够有效解决地基砂土液化问题、承载力问题及抗剪强度问题。     

基于物元分析法的水资源管理现代化评价

为科学合理地评价区域水资源管理现代化水平,从水资源保障、用水效率、水资源保护、水资源公共管理能力、水资源支撑能力5个方面构建评价指标体系,将模糊层次分析法(FAHP)和熵权法耦合,确定评价指标综合权重,基于物元理论建立水资源管理现代化评价模型。以南京市高淳区为例进行评价,结果表明,南京市高淳区水资源现代化管理水平处于初等现代化阶段,与实际情况相符,验证了所构建评价模型的可行性和有效性。     

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。     

变化环境下河流健康评价研究进展

全球以温度升高为主要特征的气候变化耦合人类活动影响,造成了全球性变化环境背景下大范围的水资源危机、水环境污染和水生态退化问题,威胁河流健康,已成为当今世界各国急需解决的难题。针对变化环境背景,分别从河流健康的概念和内涵、河流健康评价的内容、方法及应用等方面,评述近年来国内外河流健康评价的研究进展。将河流健康定义为,特定时期一定的社会公众价值体系下,在保障河流自身基本生存需求的前提下,能够持续地为人类社会提供高效合理的生态服务功能,并实现服务功能综合价值最大化。在前人研究基础上,指出变化环境下河流健康评价研究存在的主要问题,如河流健康概念及内涵仍存在争议,河流健康变化的驱动机制尚不明确,河流健康评价的理论及方法有待完善,河流健康评价实践滞后及评价结果未能有效指导河流管理等。提出变化环境下河流健康评价的发展趋势:以流域为基本空间尺度结合多时间尺度开展河流健康评价与调控研究,因地制宜开展河流健康评价指标体系及评价标准研究,开展基于3S等技术的河流健康评价研究,建立长期且全面的河流健康监测网络,科学界定河流健康的"基准点",以及开展河流健康评价与水资源调控的集成研究等。