基于关键闸坝优选的区域水网水量调控

为实现区域水网水量的高效调控,从水量、水生态、水质和闸坝管理等4个方面构建包含10个指标的闸坝优选评价指标体系,以廊坊市凤河-永定河区域水网为研究对象,计算区域内32座闸坝的综合关键指数并给出影响程度排序,采用水动力数学模型验证关键闸坝选取的合理性。结果表明：优选出的永丰闸和东张务闸是区域水网的关键闸坝,通过调节这两座闸坝的开度即可满足区域水网的生态需水和防洪排涝调度目标,保持区域水网较优的水力连通能力,提高区域水网水量调控效率。     

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。     

基于主控结构面锁固段模型的危岩稳定性计算

基于危岩体主控结构面地质结构特征,探讨了危岩体主控结构面模型中“规范法”和“贯通率法”在等效抗剪强度参数取值上的不足,提出了包含主控结构面贯通段和锁固段的危岩主控结构面计算模型。建立了基于主控结构面锁固段的三类危岩体稳定性计算的物理模型和力学模型,提出了三类危岩体危岩稳定系数计算方法。以重庆万州首立山5个典型危岩体为例开展了算例验证。分析结果表明,利用提出的计算方法得到的结果与原始勘探资料及2009~2013年现场观测资料相符合,弥补了重庆市地方标准在危岩体稳定性计算方面的不足,为规范的进一步修订提供了理论依据。     

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。     

新疆南北疆沙产业发展差异性及对经济、环境影响研究

研究新疆沙产业区域发展差异性,分析沙产业发展与环境、经济的关系,对加深社会以及相关部门对沙产业的认识具有一定促进作用,也能够一定程度上促进沙产业本身的良性发展。文章选取环塔里木盆地-塔克拉玛干沙漠区域的和田地区与环准噶尔盆地-古尔班通古特沙漠区域的26个县市(兵团)作为主要研究对象,数据来源为实地调查、新疆统计年鉴及新疆各地2013年统计公报等,筛选出当地沙产业发展、经济发展及环境状况的10个具有代表性的指标;运用因子分析、聚类分析等多元统计方法,对调查区26个不同区域的沙产业发展进行了综合评价与分类比较;采用多元线性回归方法,分析了沙产业发展与环境、经济之间的相互关系。研究结果表明:在对经济影响方面,沙产业发展能够轻微改善环境,显著拉动经济;在沙产业发展格局方面,存在"北强南弱"、均衡性不足的问题;在分析沙产业前期发展现状方面,存在"挤出效应"、效益未充分体现的问题;在对比南北疆发展现状方面,存在北疆沙产业发展赶超南疆、后发优势明显的现象。并针对性提出具体的政策建议,即从应对区域发展均衡性不足方面,因地制宜,发展特色沙产业;从削弱"挤出效应"方面,加大科技创新投入,合理规划投资规模;从促进沙产业区域发展方面,扩大北疆后发优势,谋求南疆先发效应。通过该文的研究,能够一定程度消除社会对新疆沙产业发展的认识误区,同时对策建议是基于现实存在的问题而提出的,在解决相关问题上具有一定的现实意义。     

新疆棉农对农业面源污染防治的态度和支付意愿研究

农业面源污染问题已经成为我国面临的最严重的环境污染问题之一,农户对农业面源污染防治的态度和支付意愿研究,对于政府制定相关政策措施意义重大。分别采用李克特五点量表、条件价值评估法、多元有序Logistic模型回归等方法对(1)棉农对农业面源污染防治的态度,(2)棉农对农业面源污染防治的支付意愿(WTP),(3)影响棉农支付意愿的社会经济因素进行研究。结果表明:新疆棉农对农业面源污染防治的态度非常积极,但是当与自身利益相冲突时,则趋向于以牺牲环境为代价;新疆每户棉农对农业面源污染防治的支付意愿是113.96元/年,49.64%的被调查者选择的支付区间是[12,60)元/年,累计百分比占70.65%;农户的教育水平和是否参加过农业专业合作组织是新疆农户农业面源污染防治支付意愿的主要影响因素。基于此,得出结论并提出相应的对策建议。