汉江上游干支流沉积物细菌群落多样性和影响因素

为了解汉江上游干支流沉积物细菌多样性以及确定性过程和随机性过程在沉积物细菌群落构建过程中的相对重要性,基于Illumina高通量测序技术,分析了环境因子对细菌群落组成的影响,采用非度量多维尺度(NMDS)排序探究了季节之间沉积物细菌群落的差异,并结合中性群落模型和标准化随机率量化了确定性过程和随机过程对群落构建的影响。结果表明:汉江上游及其支流细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝藻门(Cyanophyta)、浮霉菌门(Planctomycetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)等组成；细菌群落在不同季节有显著差异；地理距离和环境因子对细菌群落结构影响较小,确定性过程并未在细菌群落组成中起到主导作用；随机过程很大程度上影响了群落在秋季和春季的组成,是沉积物细菌群落构建的主导因素。     

河床冲淤对洪水演进影响数值模拟研究

河流中发生洪水时一般都会伴随着河床冲淤变形,不仅对本场次洪水的水位产生影响,也会对后续洪水的演进过程有所作用,该作用在传统洪水演进模型中常被忽略。开发了一套基于GPU加速计算技术的耦合了河床演变的水动力数值模型。模型经试验资料验证后,用于模拟黄河巴彦高勒段河床演变对洪水演进过程和淹没程度的影响。结果表明:洪水导致的河道冲刷和分叉分别发生在河道中游与下游,与实测趋势相符;对比两场相同来洪条件下的洪水演进过程,因前一场洪水在该段造成的冲刷,第二场洪水水位降低,洪灾发生的风险和损失程度也随之降低。因此河床冲淤变形在精准预测多泥沙河流洪水演进和风险分析中有着重要影响,在进行洪水预测预报及与洪水相关的规划、设计、施工和管理工作时应适当考虑。     

“灰绿”协同措施对银川市合流制溢流污染的影响EI北大核心CSCD

针对合流制管网系统在雨天溢流污染严重,造成城市水体黑臭现象的问题,以银川市某高密度城区合流制管网系统为例,基于SWMM模型,在短历时设计降雨和长历时设计降雨两种条件下,模拟分析了合流制溢流(CSO)调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造等“灰绿”协同措施对CSO污染的影响。结果表明:CSO调蓄池、雨污管道混错接改造、绿化带海绵化改造及“灰绿”措施结合4种方案在短历时、长历时设计降雨条件下,随着降水量的增加,溢流水量及溢流污染物负荷均增加,溢流削减率均逐渐减小,其中“灰绿”措施结合方案对溢流污染的削减效果最为显著;重现期小于5 a时,溢流水量削减率与溢流污染物负荷削减率基本达到80%;降雨条件为中雨时,污染物负荷削减率基本达到75%;重现期为20 a时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到64%、70%、70%、70%、70%;降雨条件为大雨时,溢流水量削减率及TSS、COD、TP、NH^(+)_(4)-N负荷削减率分别达到28%、32%、26%、31%、33%。     

渭河西咸段水质时空变异特征分析

为查明西咸新区地表水环境质量状况,对其范围内的三条河流进行了连续两年的水质监测,并运用层次聚类、判别分析、主成分分析等多元统计方法对污染物的时空分布差异进行了分析。结果表明：研究河段整体氮磷污染严重,总氮（TN）超过地表水Ⅳ类水质标准7.62倍,总磷（TP）超标3.60倍,氨氮（NH3-N）超标1.89倍。聚类分析结果表明,水质在时间尺度上按水质优劣可分为丰水期、平水期、枯水期三类;在空间尺度上,渭河、沣河水质分为一类,新河为一类。研究区水质污染受上游来水水质的影响较大,上游的生活污水、工业废水排放以及农业面源污染是渭河干流的主要污染源,沣河主要为农业面源污染,而新河主要是以人为污染为主。     

考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法研究

考虑黄土特殊力学性质的边坡稳定性分析方法研究对于保障国家"西部大开发"战略和"一带一路"倡议的实施具有重要的意义。利用渗流—软化—稳定性分析顺序耦合的研究思路,对地下水位上升条件下的黄土边坡稳定性进行分析。首先借助非饱和非稳定渗流分析理论进行地下水位上升条件下黄土边坡的渗流分析;其次基于渗流分析的计算成果借助水致结构性劣化方程动态更新土体强度参数的空间分布;基于总重度、黏聚力、内摩擦角和孔隙水压力的时空分布规律,采用面力法提出了考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法。最后以地下水位上升条件下白鹿塬边某黄土边坡为例,通过考虑参数时空演化规律的黄土边坡稳定性Spencer法和M-P法计算成果之间的相互对比分析,同时将这些成果与现场勘察迹象进行对比,从而说明考虑参数时空演化规律的黄土边坡极限平衡分析法的合理性和可靠性。     

Q690高强钢外伸端板加劲螺栓连接节点抗震性能试验研究

为研究高强钢外伸端板加劲螺栓连接节点的抗震性能和设计方法,基于EC3规范组件法和同步塑性设计理念,设计了3种不同屈服机制的Q690高强钢外伸端板加劲螺栓连接节点,通过循环加载试验研究了节点的破坏模式、刚度和承载力、耗能能力以及应变分布规律等,进一步验证了节点能力设计计算模型的有效性。研究结果表明：高强钢外伸端板加劲螺栓连接超强节点的能量耗散区主要集中在梁翼缘削弱区域,等强节点的能量耗散区主要分布于端板连接处以及梁翼缘削弱区域,两种节点均属于延性破坏模式;欠强节点仅依靠端板与梁翼缘间的焊缝裂纹不断扩展和闭合以及有限的端板塑性变形耗散地震能量,属于脆性破坏模式;高强钢外伸端板加劲连接节点的破坏模式、屈服机制以及耗能能力等均与节点的能力设计参数密切相关,基于EC3规范组件法的高强钢外伸端板加劲连接节点能力设计计算模型,可较准确地预测节点的破坏模式,但能力设计参数的合理取值有待继续研究。     

BFRP-钢板-混凝土组合双连梁抗震性能试验研究

为研究BFRP-钢板-混凝土组合双连梁的受力性能和破坏机理,完成了1个普通钢筋混凝土单连梁、1个普通钢筋混凝土双连梁、1个内置钢板的钢筋混凝土双连梁、1个外包BFRP布的钢板-混凝土组合双连梁的低周往复加载试验,研究了不同连梁形式和外包BFRP布对其抗震性能的影响,分析了各连梁的破坏形态、破坏特征、承载能力、变形能力和耗能能力等,并利用数字图像相关（DIC）测试技术分析了BFRP布应变随位移和时间变化的分布规律。结果表明：内置钢板和包裹BFRP布后,双连梁的延性、耗能和承载力均有显著提高;内置钢板显著提高了普通钢筋混凝土双连梁的承载能力和耗能能力,包裹BFRP布有效地提高了钢板-混凝土组合双连梁的持荷能力,BFRP布能较好地抑制混凝土裂缝的开展以及延缓混凝土的破坏速度。DIC测试技术能够较好地测定连梁外包BFRP布的变形以及应变变化,BFRP布在靠近梁墙交界处所受的力较大。     

压实黄土淤地坝“陡坎”冲蚀特性研究

近年来短时强降雨导致我国黄土高原地区淤地坝水毁灾害频发,鉴于该领域研究基础薄弱,不同因素影响下压实黄土冲蚀特性和“陡坎”冲蚀机制尚不明晰。开展黄土材料微观孔隙结构的定性和定量测试,以及14组压实黄土“陡坎”冲蚀水槽试验,重点研究初始含水率和压实度对“陡坎”冲蚀过程的影响,揭示压实黄土微观孔隙结构对“陡坎”冲蚀模式和冲蚀速率的影响机制。试验结果表明：压实黄土持水状态是影响“陡坎”冲蚀模式和冲蚀速率的重要因素,水分子通过影响黄土的微观孔隙结构进而改变土体的宏观冲蚀规律;土体在低含水率状态下,“陡坎”以层状冲蚀为主,由基质吸力提供的“假黏聚力”对冲蚀速率影响较小;随着土体含水率提高,“陡坎”冲蚀模式发生转变,以间歇性块体失稳的形式向上游溯源冲蚀;压实度的改变不影响“陡坎”冲蚀模式,而是通过调整颗粒骨架、颗粒接触面积影响“陡坎”冲蚀速率,其量值提高能够显著增强黄土的抗冲蚀能力。研究成果可为压实性黄土淤地坝溃坝机制研究及灾害预测提供理论支撑。