基于组合赋权-云模型的珠江三角洲水资源可持续性动态评价

为综合评价区域水资源可持续性状况,构建基于水资源-社会经济-生态环境复合系统的区域水资源可持续性评价体系,采用投影寻踪模型和云模型合理确定各指标的综合权重,引入正态云模型确定指标隶属度,建立基于组合赋权-云模型的区域水资源可持续性评价模型对珠江三角洲9座城市的水资源可持续性状况进行动态评价。结果表明：2007-2020年珠江三角洲城市群水资源可持续性状况整体呈上升趋势,到2020年已处于较好水平;区域内部水资源可持续状况呈现东部城市优于西部城市、南部近海岸城市优于远海岸城市的空间分布格局;各子系统之间可持续性等级不和谐,生态环境子系统发展水平较好,水资源子系统、社会经济子系统是造成珠江三角洲城市群水资源可持续性状况存在空间差异的主要因素。     

基于AHP云模型的大型输水倒虹吸安全综合评价

针对现阶段倒虹吸安全评价不够全面、未能综合反映工程的随机性和复杂性,且基于解析公式的评价指标隶属函数偏向于保守的问题,运用AHP法构建包括多维度因素的层次分析体系,利用云模型理论构造评价指标隶属函数,提出了一种基于AHP-云模型、依据现场监测与检测信息融合的综合评价方法,并将其应用于南水北调中线工程黄水河支河倒虹吸安全评价。结果表明：基于AHP-云模型的倒虹吸安全评价方法合理可行,其评价结果能反映该倒虹吸运行期间的综合安全状态,可为倒虹吸安全管理提供参考。     

某拱坝坝顶纵向裂缝开度变化规律“异常”成因分析

针对某重力拱坝坝顶沿拱向的贯穿性裂缝在河床坝段部分裂缝开度表现为温升时增大、温降时减小的“异常”现象,采用三维有限元方法,引入双节点单元来仿真分析坝顶纵向裂缝传力特性,在温升与温降两种工况下模拟坝顶纵向裂缝开度的变化情况,并结合裂缝实测资料分析了该裂缝出现“异常”变化规律的物理成因。分析结果表明：该重力拱坝坝顶纵向裂缝上游侧拱圈弧长大于下游侧拱圈弧长,温升时,上游侧拱圈膨胀向上游变形大于下游侧拱圈膨胀向上游变形,导致河床部位的坝顶纵向裂缝开度增大;而温降时,上游侧拱圈向下游变形大于下游侧拱圈向下游变形,从而出现河床部位坝顶纵向裂缝开度较小甚至处于闭合状态的现象。     

上覆水磷浓度对沉积物孔隙水中磷垂向分布的影响

为探究上覆水磷浓度对沉积物孔隙水中磷垂向分布的影响,通过室内实验,利用薄膜扩散平衡技术(DET)对孔隙水中磷浓度进行测量,分析孔隙水磷浓度的垂向变化规律,并揭示平衡时上覆水磷浓度与孔隙水磷浓度以及上覆水-沉积物界面孔隙水磷浓度的关系。结果表明:上覆水磷浓度越高,则沉积物孔隙水中磷垂向分布达到平衡所需的时间越长,相同垂向位置处孔隙水磷浓度及其浓度梯度越大;孔隙水磷浓度及其浓度梯度随深度增加而降低,表层沉积物孔隙水中磷的扩散作用最强,下层沉积物孔隙水磷浓度受上覆水磷浓度变化影响较小;吸附平衡后,沉积物孔隙水磷浓度和上覆水-沉积物界面孔隙水磷浓度均与上覆水磷浓度呈幂函数关系,而留存在沉积物孔隙水中的磷浓度仅占2.26%～3.80%,上覆水中减少的磷大部分被沉积物吸附。     

感潮河段交汇区水流特性数值模拟 --以宁波三江口为例

河流交汇为城市的发展提供了便利,对区域防洪、航运及河道演变影响重大。针对感潮河段交汇区域特有的非恒定往复流条件,以宁波三江口为例,运用Delft-3D建立二维水动力数学模型。基于实测水文和地形资料,引入四种评估参数对模型进行了率定与验证。重点分析了洪、枯两季涨、落急时刻,交汇区流速分布及水面形态等水流特性。结果表明:涨潮时,交汇区流场可类比分叉水流;落潮时,则为交汇水流;交汇区顶点及左支入汇侧下游存在两个低流速区,并可形成分离区;汇流区流速整体呈落潮大于涨潮的趋势,洪、枯季间最大流速相近。此外,涨、落急时刻典型特征断面水面呈单一横比降,且落急时刻比降明显大于涨急时刻;落急时,交汇口水面呈混合层附近高,两侧低的"马鞍形"分布。     

甬江河口细颗粒泥沙起动流速研究

通过收集的甬江河口洪枯季细颗粒泥沙运动实测资料,基于垂线平均含沙量突变处对应的垂线平均流速作为该时刻泥沙起动流速的概念,统计获得不同水沙条件下的细颗粒泥沙起动流速数据;比较经典细颗粒泥沙起动流速公式对甬江河口泥沙的适用性,发现张瑞瑾、沙玉清、窦国仁经典公式的计算结果偏大,唐存本、张红武公式的计算结果偏小,窦国仁公式的计算精度最高。通过分析各公式出现误差的原因,引入泥沙水下容重对黏结力影响的修正项,对窦国仁公式进行修正,收集与甬江河口泥沙粒径范围接近的系列水深变化范围内包括粉沙质和淤泥质的细颗粒泥沙起动流速资料对修正公式进行验证,最终拟合得到可适用于大、小水深下的黏性细颗粒泥沙起动流速公式。     

距离势离散单元法

 势函数离散单元法在接触力计算中存在势函数物理意义不明确、接触力计算与客观实际不符等重大缺陷。在已有研究的基础上,提出一种新型任意形状块体距离势离散单元法。该方法将势函数定义为接触体间归一化的距离函数,可以客观衡量单元间的嵌入程度,具有明确的物理意义,真实反映单元的接触刚度,使法向接触力计算更为合理。此外,新方法重新定义了切向方向矢量,提出切向接触力计算方法。新方法保留原势函数法所有优点,同时完善接触力计算受单元形式影响的不足,并突破三角形单元的限制,能够应用于任意凸多边形单元。通过若干算例说明新方法的正确性和有效性,可用于精确描述复杂非连续介质的运动过程。     

基于边值法和有限单元法的隧洞衬砌结构计算

边值法和有限单元法作为衬砌结构计算的2种主要方法,计算条件和计算结果存在差异。以某引水隧洞为例,首先采用边值法对衬砌结构进行受力分析,得到衬砌结构的应力和位移,之后建立了围岩与衬砌的有限元模型,考虑围岩与衬砌联合承载,采用流固耦合分析,模拟开挖释荷渗流作用下结构的受力变形。结果表明,2种方法计算的衬砌结构变形和内力的变化规律一致,采用有限单元法计算得到的内力值小于边值法;运行工况下,有限单元法计算的结构配筋量也小于边值法。     

不同冻结温度条件下膨胀土冻融循环试验

为了研究冻融循环次数与冻结温度对膨胀土物理力学性质的影响规律,以南阳中膨胀土为试验对象,在不同冻融循环次数和冻结温度条件下对膨胀土试样进行变形测量和无侧限压缩试验。试验结果表明:膨胀土试样在冻融循环过程中体积变化表现为"冻缩融胀",随着冻融循环次数的增多,试样的冻缩量和融胀量渐趋稳定,不同的冻结温度会改变试样的残余孔隙比。冻融循环作用对膨胀土的力学性质有着显著的影响,其第一次最为强烈,在冻融循环过程中,膨胀土试样的应力应变曲线形态显得越来越"瘦小",破坏应变、无侧限抗压强度和弹性模量等参数均逐渐减小,当冻结温度为-10℃时,膨胀土的力学参数受冻融循环作用的影响最大。     

考虑非一致性条件的淮河干流洪水分析

环境的变化和不确定性导致水文序列表现出非平稳特征,基于一致性条件的洪水风险分析忽略了气候变化和人类活动等因素的影响,会低估洪水风险.研究采用GAMLSS模型作为边际分布模型,以降水作为协变量,对淮河干流部分重要水文站点的年最大1 d流量和年最大15 d洪量序列进行非一致性频率分析,探究非一致性条件下洪峰和洪量设计值的变...