水稻节水条件下氮素的利用及环境效应分析

为了揭示稻田不同节水灌溉与施肥管理方式下氮素迁移转化与利用损失规律,以指导水稻田的水肥管理,以水稻生育期田间水分氮素监测试验为基础,运用Hydrus-1D结合一阶动力学方法建立模型,对不同节水灌溉、肥料管理条件下的氮素运移进行模拟,并以反演的综合一阶动力学系数作为统一的评价指标,对不同方案处理下的氮素利用效率及环境效应进行分析评价。结果表明,植物吸收利用对于分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期土壤水中氮素变化速率的影响比较显著;而氮素的主要损失差异在于分蘖肥和拔节肥导致的分蘖期和拔节孕穗期氨挥发损失效率大,以及分蘖期、抽穗开花期和乳熟期NO3-的反硝化作用造成的氮素变化差异明显;浅灌深蓄(G1)的NO3-综合一阶动力学系数较浅勤灌溉(G2)小,NO3-损失速率较小;施用氮肥(135 kg/hm2)(F1)施肥模式、(G1)灌溉模式下的植物吸收效率较另两种模式高,对应产量也较高;建议采用浅灌深蓄(G1)的节灌方式,同时采取分次施肥、深施等措施减少氨挥发损失,对于提高稻田氮素利用率尤为重要。     

洪水位变化对岸滩稳定性的影响

为了较全面地了解洪水涨落对岸滩崩塌的影响,本文通过对洪水期岸滩受力分析,结合岸滩土体性质和洪水浸泡岸滩特点,给出洪水期岸滩稳定系数;进而分析了洪水降落期岸滩稳定性变化,指出洪水骤降时,长期洪水浸泡后黏土岸滩稳定系数将会大幅度减小;在洪水缓慢降落时,黏性岸滩稳定性减小,但减小幅度小于骤降的情况。通过分析对比洪水上涨、洪水浸泡和洪水降落等不同过程的稳定性,指出洪水迅速上涨期岸滩稳定性最好,依次为洪水缓慢上涨期、洪水浸泡期和洪水缓慢下降期,洪水骤降期岸滩稳定性最差。     

一个基于多因素的冷却水管等效换热系数模型

基于热对流、传输微分方程及有限单元法,研究了冷却水流速、管壁粗糙度及导热系数对混凝土与冷却水之间的等效换热系数的影响。在分析各单因素影响的基础上,提出了包含冷却水流速、管壁粗糙度及混凝土导热系数等因素的冷却水管等效换热系数模型,可较好地预测多影响因素条件下混凝土与冷却水间的换热规律。模型表明,等效换热系数与冷却水流速、管壁粗糙度及导热系数均呈幂函数递增关系,其大小取决于多因素耦合效应。相较而言,粗糙度对等效换热系数影响仅在其取值较小时最显著;混凝土导热系数变化的影响较小;冷却水流速的影响介于二者之间。     

两种动水压力模型重力坝地震动力损伤比较分析

采用基于位移格式的流体单元与弹塑性损伤本构的固体单元分析了坝体—水库耦合系统在强震下库水对重力坝的动力响应、坝体内部应力分布以及损伤的影响。对流固耦合模型与附加质量模型的坝体损伤分析结果进行比较发现,附加质量模型不仅对上游坝面的动水压力有放大作用,而且对坝体的其他动力响应,如位移、加速度,也有不同程度的放大作用。同时,附加质量模型对地震中坝体内部应力及损伤也有一定的放大作用。可见,流固耦合模型分析大坝—水库系统相互作用更接近现实情况。     

全防水复合衬砌隧洞结构设计

本文介绍了一种有压输水隧洞复合衬砌结构与高密度聚乙烯(HDPE)自粘胶膜防水卷材结合技术,即:采用自粘型防水卷材作为主要防水层,配以混凝土自防水的复合衬砌防水体系。该技术适用于具有防水要求的双层衬砌结构输水隧洞。采用这种双层衬砌防水技术,可以将防水层从以往的径向防渗增强为径向、轴向、环向防渗,解决了输水隧洞因为外衬或内衬局部渗水而导致衬砌间窜水的现象,增加了结构耐久性。这种结构便于运行期间进行检修、排查渗漏点。该技术已成功地在北京市南水北调配套工程东干渠工程中大规模应用。     

长引水系统水电站压力管道直径优化

本文基于某长引水式水电站水力过渡过程的数值模拟,针对蜗壳末端压力受涌浪压力控制的情况,进行压力管道直径的优化。结论表明,减小压力管道直径将导致蜗壳末端水锤压力增加,控制其最大值不超过涌浪压力控制值,可在一定范围内缩小压力管道直径,减少工程投资,对类似工程具有一定的参考意义。     

重力坝动力深层抗滑稳定性研究

基于我国西南某待建高碾压混凝土重力坝,建立了典型坝段三维有限元接触分析模型,分别采用强度折减动力分析法和时程安全系数分析法,综合研究了坝基动力深层抗滑稳定性。同时针对传统时程安全系数分析存在的局限性,基于概率统计深入探讨并改进了可靠度动力安全系数评价指标。研究结果表明,大坝满足动力深层抗滑稳定设计要求,本文所采用的理论方法能够考虑地震作用的往复性和随机性,评价结果更为科学合理,为重力坝动力抗滑稳定的定量判别进行了有益探索。     

北京市水资源状态与供需压力研究

针对北京市水资源短缺与用水需求不断增长的矛盾,将北京市水资源状态分成四个紧缺等级——无紧缺、轻度紧缺、中度紧缺和重度紧缺,形成了水资源状态指数,综合反映了北京市水资源动态变化;水资源供需压力分成四个压力等级——无压力、轻度压力、中度压力和重度压力,形成了供需压力指数,综合反映了北京市水资源供需状态。利用这两个指数对近年来北京市水资源状态和供需压力情况进行了综合评价。     

混凝土裂缝化学灌浆压力模拟与合适压力探讨

在混凝土裂缝灌浆过程中,为了解灌浆压力在裂缝中的分布情况,将混凝土裂缝化学灌浆看作一个流体力学问题来求解。根据流体力学的基本原理,采用目前国际上广泛应用的fluent软件,对灌浆过程中裂缝不同部位的压力分布状况进行了数值模拟。结果显示,在不同灌浆方式和离灌浆口不同距离的条件下,灌浆压力的沿程衰减和压力大小是不同的,据此对合适灌浆压力进行了探讨。该成果可在一定程度上用于指导灌浆施工。     

明渠流动条件下单圆墩阻水效应实验研究

该文利用明渠水流的水工模型实验手段探究单圆墩阻水效应空间分布规律及其阻水系数取值新方法。利用高精度超声水位测量系统,采集了墩柱附近特定影响区域内水位过程线,通过分析墩柱周围壅高幅值,验证了阻水效应特性与流态因子之间的新关系。定量分析了墩柱阻水效应的空间影响范围及水位变化的空间分布特征,推求墩柱阻水系数计算的新公式。研究结果可为大尺度河流水动力模拟中桥梁墩柱的概化提供一定参考依据。