基于二元极限理论的流域洪水资源利用现状与潜力分析

为协调流域洪水资源利用与洪水资源调控利用能力和下游生态需水量两个约束之间的关系,在现有研究的基础上,进一步提出基于二元极限理论的流域洪水资源利用现状与潜力分析方法：认为洪水资源可利用量是洪水资源调控利用能力和下游生态需水量的函数;认为洪水资源利用潜力也是洪水资源调控利用能力和下游生态需水量的函数。对其概念和方法进行阐述,并通过二元极限理论分析两个因变量和两个自变量之间的关系。以淮河流域吴家渡水文站以上区域为例,根据所提出方法,计算区域相关指标： 1956-2016年区域平均洪水资源利用率为24.7%,利用率波动幅度较大,但是随着时间的发展,整体趋势在不断提高。多年平均现状可利用量为72.4亿m3,平均理论可利用量为183.53亿m3,平均现状利用潜力为34.76亿m3,平均理论利用潜力为145.89亿m3。洪水资源利用主要集中在偏丰水年和平水年。洪水资源调控利用能力每增加20亿m3,洪水资源可利用量平均增加15亿m3,利用潜力平均增加16亿m3;下游生态需水量每增加20亿m3,洪水资源可利用量平均减少5亿m3,利用潜力平均减少3亿m3。说明洪水资源可利用量和利用潜力主要受洪水资源调控利用能力限制,提高调控利用能力是提高该区域洪水资源利用水平的关键。     

连续分布的粗粒土级配方程与压实性能

以Morgan等人提出的生长曲线为基础,提出了可反映粗粒土"S型"以及"上凸型"颗粒分布的2参数级配方程及参数取值范围;当形状参数a趋向无穷大时,则级配方程转化为分形分布公式。在此基础上,提出了采用相对密度试验手段确定最优压实性能级配的方法。建议级配方程对于长河坝、大石峡、两河口等高坝的填筑级配,具有很好的适用性。利用所得研究成果,对大石峡砂砾料进行室内相对密度试验,结果表明:①对于最大粒径60 mm的不同分布规律的粗粒土而言,随着级配参数的变化,其最大、最小干密度均存在极值点或拐点,且对应的临界P5值都在35%附近。②临界P5值对应粗粒土的极优压实性能级配;颗粒级配越接近分形分布,压实性能越好,临界P5值对应的分形分布级配,即为最优压实性能级配。接近分形分布的长河坝堆石料,较低的现场压实参数却获得了较高的填筑干密度,也佐证了这一结论的合理性。③利用临界分形维数的尺度无关性,可以方便地将室内最优压实性能级配的研究成果推广至现场不同最大粒径的工程级配。结论可用于粗粒土的级配设计以及压实性能评价。     

高心墙堆石坝填筑标准的试验研究

近期建成的几座高心墙堆石坝的监测资料表明,坝体的分区变形协调性并没有达到设计目标。为此,结合建设中的长河坝300m级心墙堆石坝,开展了坝壳料的室内和现场大型相对密度试验,得到了相应的相对密度指标,并对各分区的填筑标准进行了讨论。结果表明:①由于级配为较好的分形分布、压实性优良,现场堆石区的填筑平均孔隙率达到19%,优于21%的设计指标,但相对密度仅为0.65;②根据规范要求设计的反滤2区、过渡区和堆石区的填筑相对密度在0.96～0.65之间,其压实程度存在明显差异,不易保证坝体各分区的变形协调;③采用与现场压实功能相匹配的室内相对密度试验技术,可解决高心墙坝的反滤料或面板坝的垫层料相对密度大于1的问题;④高坝堆石体的变形控制设计,需要考虑级配效应的影响,宜采用孔隙率和相对密度双控填筑指标。结论可为高堆石坝的设计与建设提供参考。     

农田水利工程BIM模型的构建方法及应用

针对农田水利工程设计中已有缺陷、施工效率低及后期运行管理不便等问题,引入了BIM(BuildingInformation Modeling)技术,以某田间工程为例,利用Bentley系列软件与CATIA相结合,在设计阶段建立了精度较高的三维模型,通过分析模型,发现并解决了由于设计原因存在的缺陷和不足;在施工阶段通过快速出图、计算工程量及造价、进行施工模拟提高了施工效率;并提供了后期运行管理平台的开发思路,进一步实现了农田水利工程信息化管理,对BIM技术在农业上的应用具有借鉴意义。     

叶轮与导叶轴向间隙对自平衡多级离心泵的影响

为了研究叶轮与导叶轴向间隙的变化对自平衡多级离心泵的影响,提高泵的性能和可靠性,基于CFX软件,采用标准κ-ε湍流模型和高精度算法,通过改变叶轮和导叶轴向间隙,对一典型的自平衡两级离心泵进行全流场数值模拟,研究了叶轮和导叶轴向间隙对泵外特性及轴向力的影响。结果表明,设计工况下,随着叶轮和导叶轴向间隙的增大,扬程和效率逐渐减小;随着叶轮相对导叶左移轴向间隙的增大,总的轴向力逐渐增大,方向指向首级叶轮进口,随着叶轮相对导叶右移轴向间隙的增大,总的轴向力在某一间隙时为0,然后反向增大,方向指向次级叶轮进口。     

基于熵权的网络层次分析法在水利工程项目投标风险决策中的应用

针对水利工程复杂及失事后果严重等特点,企业在投标前应结合实际情况充分考虑风险因素和中标后的收益。为了能科学合理地进行投标风险决策,在综合考虑业主、项目、投标人自身及竞争对手的基础上,建立了风险因素指标体系,为综合考虑指标间内在联系,采用网络层次分析法计算各指标因素的权重,并利用熵权理想点法对得到的主观权重进行客观判断优选。实例应用结果表明,该方法可有效进行投标风险决策。     

基于改进YOLOv5s的塔机危险区域识别方法研究

提出了一种基于改进YOLOv5s的塔机作业中坠落危险区域识别方法。通过在目标检测网络中嵌入通道注意力模块、添加小目标检测层、更改边框损失函数改进优化YOLOv5s模型，利用改进YOLOv5s模型识别吊钩并确定坠物落点范围。结果表明，改进YOLOv5s模型检测效果得到提升，且模型占用计算机资源小。     

基于突变级数的不同规模城市再生水评估模型及其应用

为评估不同规模城市非常规水资源中再生水利用的可行性,考虑到再生水综合发展能力中的压力指标、条件指标、影响指标等16项因素的作用,构建了基于突变级数法的不同规模城市再生水评估模型。将该模型应用于N、H、S、Y 4座城市中,具体评估了4座城市中再生水利用的先后顺序,发现N、Y、H、S市再生水综合发展能力等级依次为Ⅳ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ级,表明N市急需利用再生水,Y、H市次之,S市不需再生水。实例应用表明,该模型评价结果与实际情况相符,评价结果合理、可行。     

基于骨料级配和掺量调节的新拌混凝土流变性能调控

为分析新拌混凝土骨料因素对其流变性能的量化影响程度,从优化骨料配置角度量化调控拌合物的流变性,首先根据压缩堆积模型(CPM)给出了一套适合改良骨料级配的易行方案,其次应用骨料包裹层厚度理论以反映砂石料形状特征和体积分数对新拌混凝土流变性能的影响,最终确定骨料包裹层厚度与流变参数间的量化关系。试验结果表明,推荐的骨料级配优化及骨料掺量调节方法能有效改善和调控新拌混凝土流变工作性,且不会降低待配制混凝土基本力学性能。