隧道穿越江堤段防渗体消险加固处理技术

鉴于大型隧道穿堤盾构施工引起的堤防变形会导致防渗体破坏,结合南京市纬三路过江通道N线三汊河段穿江大堤工程汛期出现的散浸渗漏险情,研究应用了隧洞穿越江堤消险防渗加固处理技术.基于现场试验检验,提出了先灌水泥黏土浆固结7～15 d,再采取引孔后高压旋喷桩的成墙方案及处理技术,建成了堤防有效新防渗体并成功消险.工程完工后,江堤经受住了2020年南京长江超历史洪水10.39 m的考验,江堤防渗性能满足功能要求.     

塔里木河流域水量调度优化模型研究

针对塔里木河流域水量调度问题,建立以经济和生态效益最大化为目标,满足种植业水量优化配置和生态水有效配置的优化调度模型.模型运用遗传算法对种植业水量进行优化配置,以保证农业生产效益的最大化;并以生态需水水量和生态需水警戒级别为基础,将有限的水量按照轮灌法分配各个生态单元的生态用水;同时运用自适应理论,根据最新的水文信息和引水信息逐时段地调整各个用水单元的水量分配过程,以保证优化模型分配的水量能够进行有效的调度.以塔里木河流域2005调度年为例,对模型进行了初步验证,结果表明,优化调度模型可以有效进行水量优化配置和实时控制,为流域生态恢复和经济发展提供了良好的决策参考.     

硫酸盐和干湿循环作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律

盐湖、盐渍土地区水位变幅区的混凝土材料劣化问题突出。该文开展不同质量浓度硫酸盐溶液干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土侵蚀试验、材料力学试验和微观测试,测试分析混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度、质量变化、相对动弹性模量等参数的演变规律,揭示不同浸泡浓度及龄期下玄武岩纤维混凝土的劣化机制;结合混凝土试件侵蚀后的表观形态和细观结构特征,研究不同侵蚀周期下掺玄武岩纤维混凝土的细观结构演变机理。结果表明：掺入长度6mm玄武岩纤维的混凝土抗压及劈裂抗拉强度增强效果优于长度12mm纤维;硫酸盐和干湿循环侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土劣化规律受硫酸盐溶液浓度、干湿循环次数和纤维掺量3个因素协同作用影响,干湿循环作用下硫酸盐侵蚀产物主要为石膏型侵蚀和钙矾石型侵蚀。掺玄武岩纤维混凝土抗硫酸盐侵蚀能力明显优于于素混凝土。     

全因子试验设计的土坝变形参数全局敏感性分析

为更加细致地研究均质土坝变形参数的敏感性,以甘肃省某均质土坝为例,研究邓肯-张E-B模型参数及坝料密度对于大坝变形的全局敏感性。借助Plackett-Burman试验设计对均质土坝变形参数的显著性进行初步研究,筛选出明显显著的参数。以R_f、φ₀、ρ和Δφ 4个参数为因子,以大坝竖向位移、向下游水平位移和向上游水平位移为试验指标,建立两水平4因子的全因子试验设计(full factorial design of experiments),并对各因子进行主效应分析、交互效应分析和方差分析,绘制交互效应的等值线图和响应曲面图,得到影响均质土坝变形的显著参数及组合。研究表明：R_f、φ₀和ρ为对均质土坝变形最为显著的参数,而ρ×R_f、φ₀×R_f为均质土坝变形参数研究中不可忽略的二阶交互效应组合。     

盐冻作用下水工混凝土强度演化模型

寒区盐湖、盐渍土地区水工混凝土结构强度劣化问题突出。基于各向同性连续损伤力学理论,建立了混凝土相对动弹性模量与相对抗压强度的定量关系,提出了硫酸盐侵蚀和冻融协同作用下水工混凝土强度演化模型,并进行模型验证,最后将模型应用于引大入秦庄浪河渡槽结构性能评估。结果表明:该模型能较好地反映受盐冻侵蚀作用下混凝土强度的变化规律;渡槽数值计算结果与运行状况相符,随盐冻侵蚀劣化时间增长,槽身最大压应力和最大位移增加,最大拉应力减小;盐冻协同作用会加快渡槽劣化速率,渡槽运行59.1 a后会发生破坏。研究结果可为寒旱地区受盐冻侵蚀水工混凝土性能评估和运行维护提供理论依据。     

在水分胁迫下棉花冠层叶片全氮含量的高光谱遥感估算模型研究

研究利用美国产ASD地物光谱仪,获取新疆北部地区棉花冠层关键生育时期的高光谱数据,采用红边积分面积变量估测棉花冠层叶片的全氮含量,对反射光谱进行一阶微分,应用一阶微分光谱数据,衍生出基于光谱位置变量的分析方法,以红边积分面积(SDr)为自变量,冠层全氮(TN)含量为因变量,做相关分析与处理,构建新陆早6号红边积分面积与冠层叶片TN含量的相关数学模型。研究在不同水处理条件下,对棉花冠层单叶叶绿素含量和单叶全氮含量做相关分析,结果表明:叶绿素含量与TN含量呈显著的正相关(R=0.8723,n=39),叶绿素含量能有效的估计棉花单叶TN含量;红边积分面积变量与冠层TN含量呈显著的相关性,相关系数是0.7394(n=40),利用构建的相关模型可以较为精确地估测棉花两个品种新陆早6号与8号冠层叶片的全氮含量,RMSE分别为0.3859和0.4272。研究认为红边积分面积变量具有预测棉花冠层全氮含量的应用潜力,研究得出利用3边面积变量构造的数学模型对反演作物冠层TN含量有较高应用价值。研究认为,红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。研究结果证明:①随着棉花的生长发育,叶片的生理生化参数发生变化,冠层的生理生化参数随之发生变化;②.棉花叶片叶绿素含量与叶片的全氮含量相关性显著(R=0.8723,n=38),通过建立数学模型,可以估测叶片中全氮的含量;③由一阶微分光谱衍生出基于光谱“红边”位置变量的分析方法,使我们认识到“红边”的变幅、形状和面积包含了各个波段的信息,这些波段综合产生的变量所构造的模型,为棉花氮素营养参数的估计提供了预测能力;④如果棉花叶绿素含量高,说明水分充足、氮代谢旺盛,植株处于生长旺盛时期,红边向蓝光方向发生了位移。利用红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。     

在水分胁迫下棉花冠层叶片全氮含量的高光谱遥感估算模型研究

研究利用美国产ASD地物光谱仪,获取新疆北部地区棉花冠层关键生育时期的高光谱数据,采用红边积分面积变量估测棉花冠层叶片的全氮含量,对反射光谱进行一阶微分,应用一阶微分光谱数据,衍生出基于光谱位置变量的分析方法,以红边积分面积(SDr)为自变量,冠层全氮(TN)含量为因变量,做相关分析与处理,构建新陆早6号红边积分面积与冠层叶片TN含量的相关数学模型。研究在不同水处理条件下,对棉花冠层单叶叶绿素含量和单叶全氮含量做相关分析,结果表明:叶绿素含量与TN含量呈显著的正相关(R=0.8723,n=39),叶绿素含量能有效的估计棉花单叶TN含量;红边积分面积变量与冠层TN含量呈显著的相关性,相关系数是0.7394(n=40),利用构建的相关模型可以较为精确地估测棉花两个品种新陆早6号与8号冠层叶片的全氮含量,RMSE分别为0.3859和0.4272。研究认为红边积分面积变量具有预测棉花冠层全氮含量的应用潜力,研究得出利用3边面积变量构造的数学模型对反演作物冠层TN含量有较高应用价值。研究认为,红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。研究结果证明:①随着棉花的生长发育,叶片的生理生化参数发生变化,冠层的生理生化参数随之发生变化;②.棉花叶片叶绿素含量与叶片的全氮含量相关性显著(R=0.8723,n=38),通过建立数学模型,可以估测叶片中全氮的含量;③由一阶微分光谱衍生出基于光谱“红边”位置变量的分析方法,使我们认识到“红边”的变幅、形状和面积包含了各个波段的信息,这些波段综合产生的变量所构造的模型,为棉花氮素营养参数的估计提供了预测能力;④如果棉花叶绿素含量高,说明水分充足、氮代谢旺盛,植株处于生长旺盛时期,红边向蓝光方向发生了位移。利用红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。     

深井降水条件下穿沁引水隧洞渗流分析

深井降水会导致地下水位下降、降低土体强度和稳定性，从而影响引水隧洞施工安全。为研究深井降水对施工期隧洞渗流场的影响，以西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞为依托，建立了该隧洞三维渗流有限元计算模型，考虑隧洞施工计划和沁河水位变化，分析了深井降水和未降水情况下隧洞渗流特性。结果表明，深井降水会对隧洞开挖产生影响，使深井周围渗流场位势分布特征发生改变，浸润面形成降落漏斗，水位等值线在深井附近呈回水环状。深井降水相较于深井未降水时的最大渗透坡降、单宽渗透流量分别增加了18.6、3.3倍，各工况下土层渗透稳定均满足要求。研究成果可为类似引调水工程的设计和施工提供参考依据。