长江河道形态的分形计算

本文用分形几何理论对长江河道形态进行量化处理,求得了长江河道整体及分段分维值。分析表明,分维值客观反映了河道形态复杂程度。对河道形态的量化处理和了解河流发育程度以及对其成因反演提供了新思路。     

基于DEM的沟谷分形分维研究

线性地物常用的分维计算方法有量规法和网格法.为适应水文分析的需要,提出了一种类似量规法的新方法来计算河网的分维,即基于水文分析基本原理和DEN数据,首先通过取不同的汇流阑值(标度)得到不同的沟谷长度,然后分析不同汇流阈值与相应沟谷长度的关系来计算河网的分雏.在地理信息系统软件ArcGIS9.2环境下,以四川省汶川县为例进行了分析,结果表明:沟谷标度(汇流值)与长度对数关系显著,即沟谷空间分形结构特征客观存在,汶川县沟谷分维值为1.489.沟谷水系分形机制,沟谷分维与空间尺度、河网密度、制图综合的关系,各种分维计算方法、不同标度设定方法的异同和内在联系等,均需要继续深入研究.     

粘土体裂隙效应中的分形几何现象

根据分形理论，研究了成都、合肥粘土体裂隙效应中存在的分形几何现象，表明裂隙空间展布、极点分布、土样强度的尺寸效应等均具分形结构。计算结果表明，成都粘土的分维值普遍大于合肥粘土，同时还探讨了成都裂隙性粘土体变形模量E0与其空间展布分维值Dk的相关关系。     

长江、黄河水系长度的分形标定

应用分形理论对中国长江、黄河的长度进行了分形标定.基本结论为:①不同量测尺度下的长江、黄河长度可以应用分形理论进行科学标定;② 1∶300万地图上长江长度的分形标定公式为logL=3.775 9-0.099 3logr,黄河长度的分形标定公式为logL=3.756 9-0.101 4logr(式中L为水系长度,r为测量尺度);③ 1∶450万地图上长江长度的分形标定公式为logL=3.766 5-0.085 2logr、黄河长度的分形标定公式为logL=3.781 5-0.110 8logr;④长江分维小于黄河分维,分维是描述中国水系曲折程度的新参数.     

长江黄河垂线流速分布的分形研究

目前工程中应用的各种流速分布都应当看作是紊流运动的基本方程(Navier-Stokes方程)在不同条件下的近似解,因此有不少的学者试图从标度指数出发寻求流速分布的规律.以长江、黄河实测资料为例,从分形标度的角度出发去探讨天然河道垂线流速分布的规律.研究结果表明:天然河道垂线流速确实存在着分形现象,分维数可以反映垂线流速分布的均匀程度,分维数越大,垂线流速分布越均匀;一般情况下,长江垂线流速的分维数要大于黄河的分维数,并且同一条河道的不同位置分维数不同.     

分形理论在洪水分期研究中的应用

分析水文现象的非线性、随机性和确定性、相似性,以一定尺度范围内(如年内季节间)洪水表现出的自相似性和分形特性,作为应用分形理论的论据.探讨用分形理论进行洪水分期的方法,给出了按时间尺度容量维和空间尺度相似维计算相应分维数的具体算法.以漳河水库历年汛期日最大流量为系列样本进行研究,结果表明,无论是用容量维数算法还是用相似维数算法,划分的洪水分期一致,且与经验统计方法划分的洪水分期一致,但分形方法比经验统计方法进行洪水分期具有定量和客观、计算简便的明显优点,有利于在生产实际中推广应用.     

分形几何及其在电力发展分析中的应用

本文简述分形几何及其在经济分析中的应用，探讨了我国电力发展的分形布朗运动模型，以１９５０～１９９３年的新增发电量时间序列为电力分形布朗运动函数取值，进行Ｒ／Ｓ分析，计算其分维值，并分析了它和电力发展的关系，进而讨论了我国电力发展变化过程及运动趋势     

分形理论在软弱层带粒度成分特征中的应用

软弱层带的粒度成分往往是控制其物理力学性质的重要因素。根据分形几何学理论，在双对数坐标下某坝区软弱层带的粒度含量与粒径［M(r)／M～r］存在直线段，表明土的粒度分布具有分形结构。通过该直线的斜率b，由公式D＝3-b求得相应的分维值在1.881～2.355之间，平均值为2.121.讨论了分维与粒度级配的关系，提出以分维D代替不均匀系数Cu和曲率系数Cc作为表征粒度级配的指标，即当D＝1.887～2.631时，其级配称为良好级配。     

太湖流域水系分形特征的空间分异研究

利用分形特征定量描述水系空间特征的研究方兴未艾,以1：5万河流数据为基础,用计盒维数和Horton定理2种水系分维数估算方法估算,并比较了太湖流域不同子流域的水系分维特征.结果表明,太湖流域水系的分维具有河长分维北小南大、河网分维西小东大的特点.     

洛河水系的分形特征研究

水系分维反映了河道分布的复杂程度或者说水系的发育程度.应用分形理论和GIS软件的空间分析方法,计算出洛河水系的分维数为1.503 8,据此判断洛河水系尚处于流水地貌发育的幼年期,水系尚未充分发育,流域尚有较强的侵蚀尤其是沟头的向源侵蚀发育趋势.因此,在河道和沟谷水土流失防治中,应以沟头防护为主.     

三峡库区兴山县平邑口库岸塌岸预测

在岸坡工程地质特征及稳定性分析的前提下，对平邑口库岸塌岸进行预测，并提出了库岸防护措施建议．研究表明，在三峡库水作用下，平邑口库岸的塌岸灾害是较严重的，需进行系统完善的工程防护处理．     

三峡库区城镇化发展状况及应对策略

三峡水库淹没了大量的城镇,迁建城镇是三峡库区城镇化的重要载体,通过大规模的移民搬迁,三峡库区城镇化水平实现了跨越式发展。通过对相关资料的梳理和实地调研,对三峡库区的城镇化发展状况进行了客观描述和评价,针对三峡库区在城镇化进程中存在的人地矛盾突出、城镇发展分化严重、基础设施与公共服务设施不配套、不完善等问题进行了分析,并提出了相关的对策建议。     

三峡库区某库岸边坡渗流及稳定性分析

在渗流稳定性分析理论的基础上,采用SEEP/W软件和SLOPE软件研究了三峡库区某库岸边坡随库水位变化条件下的渗流和稳定性变化规律。研究表明,三峡水库蓄水到175 m水位时,虽然该岸坡不存在滑移失稳,但岸坡所处自然条件发生很大改变,由于波浪对库岸边坡的淘蚀作用,可能产生不同程度的塌岸,建议采取相应的护坡防护措施。     

溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度研究

由于溪洛渡、向家坝水库与三峡水库蓄水时间上的同步性,使三峡水库蓄水难度进一步加大,进而影响其综合效益的发挥。为满足下游地区在蓄水期对上游梯级水库下泄流量的新要求,研究金沙江溪洛渡、向家坝水库与三峡水库联合蓄水调度方案,优化梯级水库蓄水过程。在综合分析防洪、泥沙、库区、发电及供水等指标基础上,推荐梯级水库蓄水调度方案。防洪、库区淹没及泥沙淤积的影响分析表明,所提方案可进一步缓解下游地区的供水压力,对金沙江梯级水库联合蓄水调度一定实践指导意义。     

三峡工程库区主要环境地质问题及处置对策

三峡工程库区地质条件较为复杂,存在着塌岸、滑坡崩塌、浸没等7个方面的主要环境地质问题,在移民迁建工程建设过程中还遇到了诸如回填砂地基、人工高边坡等问题。在对主要环境工程地质问题进行综合性概括的基础上,提出了“以人为本、安全第一,以防为主、防治结合,主动介入、效益优先”的处置原则。     

三峡水库地质灾害防治措施分析与建议

自1992年以来,国家投入巨资对三峡库区地质灾害进行了治理,已有1 000余处地质灾害得到妥善防治。而在确保治理效果的基础上,采取针对性强、技术经济指标优的防治措施是十分必要的。结合防治工程所采取工程措施,进行了技术与经济指标的总结分析,并据此提出防治措施建议,即应针对不同的灾害类型,采取相应的治理措施,以期达到效果好、见效快、投资省的目的。     

三峡库区巴东李家湾滑坡变形破坏机理研究

以三峡库区李家湾滑坡为例,对库水位变动影响下的滑坡变形机理进行了探讨。通过现场详细调查、原位声波测试和室内岩体单轴抗压和耐崩解试验分析,认为滑坡岩性组合特征、节理裂隙发育状况为其变形破坏提供了运动空间,库水位波动、水流流动为滑坡内部岩体运动提供了动力条件。由于软弱夹层的存在,在自身重力作用下,斜坡内部岩体发生剪切滑移,坡面发生拉裂。在库水位周期性波动影响下,前缘坡脚岩体受到江水侵蚀,泥灰岩软弱夹层向内发生凹陷,岩体发生弯折倾倒破坏;在江水的侧向淘蚀作用下,岩体发生滑移、错动、坍塌破坏。     

库水升降作用下三峡库区三门洞滑坡变形响应特征

三峡库区三门洞滑坡自设立专业监测设施以来,一直发生持续蠕滑变形。通过野外调查、GPS监测数据分析,并运用Geo-studio有限元软件对滑坡进行渗流场模拟,分析了库水位不同升降速率下滑坡的稳定性。研究结果表明:①库水位上升时,滑坡的稳定性呈上凸型,表现为先上升后下降;当滑坡以1.6 m/d的速率上升时,滑坡稳定性最大。②库水位下降时,滑坡的稳定性呈下凹型,表现为先下降后上升;不同降速下的稳定性极值不同,但最终的稳定性基本保持一致。③三门洞滑坡作为典型的堆积体滑坡,库水位的升降是导致滑坡发生变形的主要因素,目前一直处于蠕滑变形状态,但不会发生整体性破坏。     

关于三峡水库提前蓄水研究

三峡水库汛后蓄水存在的问题,提前蓄水如何确保防洪安全.根据洪水出现特征,进行分级调度,使蓄洪与蓄水结合.提出提前蓄水方案,初估提前蓄水效益,以供进一步研究.     

三峡库区消落区库岸治理施工特点及导流度汛方案

为了总结三峡工程正常蓄水运行后,三峡库区消落区库岸治理工程施工特点及导流度汛的规律,在分析三峡水利枢纽调度运行方案、三峡库区消落区概况、三峡库区气象特点和洪水特点的基础上,结合近几年三峡库区消落区库岸治理工程实践,总结出三峡库区消落区库岸治理工程反季节施工、受暴雨和洪水影响大、可施工时间短、施工强度高的特点,提出利用库区低水位时段施工,不设围堰导流,库水位上涨时及时撤离的度汛方案,为三峡库区消落区库岸治理提供参考。