国内大孔口水闸结构关键技术问题研究

由于国内传统水闸存在孔口小、形态单一且自动化程度低等局限,已满足不了国民经济建设需求,大孔口水闸建设势在必行。但是,现有设计规范尚未对大孔口水闸结构设计提出明确的计算方法。为此,从大孔口水闸结构自身特点出发,围绕地基不均匀沉降、闸基渗流稳定及水闸结构温控防裂等关键技术问题展开讨论并提出合理化建议如下:地基处理方面,应根据地基条件、结构特点以及施工条件等通过有限元数值分析,组合选用桩基法、换土垫层法、排水固结法、振冲法及深基础等地基加固技术;在闸基渗控方面,可依照防渗、排渗、反滤三者相结合的原则,因地制宜地选择渗控措施;对于水闸底板和闸墩结构,应根据工程实际情况组合选用结构分缝、控制混凝土浇筑温度、水管通水冷却、表面保温等温控措施,以解决大孔口水闸结构温控防裂问题。     

东湖沉积物中重金属垂向分布特征及污染评价

为了掌握武汉东湖的水环境状况,以沉积物为研究对象,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了不同湖域沉积物柱状样中9种重金属(Cd、Zn、As、Cu、Co、Pb、Mn、Cr、Ni)含量,对重金属元素的垂向分布特征进行了研究,并采用地累积指数法对重金属的污染程度进行评价。结果表明:沉积物中9种重金属元素含量排序为MnCrPbZnNiCuCoAsCd;垂向分布特征为Cr、Ni的含量随沉积物深度增加而增加,Cu、As、Cd的含量随沉积物深度增加而减少。地累积指数评价表明,郭郑湖西岸污染最为严重,汤菱湖最轻,累积较为严重的是Cr、Mn、Cd和Pb,其中Cd和Pb达到中度污染程度。     

安徽流波水电站碾压混凝土拱坝裂缝处理

安徽流波水电站碾压混凝土拱坝在施工过程中,坝体相继出现了坝面及廊道贯穿性裂缝、层间裂缝等不同类型裂缝,且包括诱导缝（横缝）在内的各种裂缝均有不同程度的渗（漏）水现象。根据对碾压混凝土配合比、施工进度及坝体过水情况的分析,认为裂缝形成原因主要体现在原材料质量控制、施工组织设计、层面处理、温控措施等方面。为此采取了相应的表面封闭、灌浆及并缝等处理措施。而且,本文结合裂缝处理效果分析,提出了碾压混凝土坝在施工质量控制过程应注意的若干问题。     

以生态系统稳定为目标实施湖荡生态修复和保护措施

总体上讲,系统的稳定性应当包括恒定性、持久性、惯性、弹性、恢复性、局部稳定性、全局稳定性等主要方面。生态系统的稳定性包含稳定与平衡的临界范围的概念。由于人口的剧增和不合理的开发利用,现存的湖荡正一个接一个地遭到破坏,湖荡的水质、生态系统不断发生恶化。湖荡生态环境系统结构的逐步破坏和生态功能的不断退化,造成湖荡水域不断缩小、水质日益恶化、行洪与调蓄功能削减、湖荡周边生态旅游环境功能退化、湖底淤积加剧、生物群落多样性下降、湖荡的自净能力降低等严重后果,对人类和生态环境造成了极大的影响,通过进行湖荡生态系统稳定性评价,提出水生态保护规划,以促使湖荡生态环境建设的有序进行,修复湖荡良性生态系统,保障整个区域的经济社会和环境生态的协调、健康发展。     

防止水工混凝土裂缝的措施和修补方法

本文从工程实践经验出发，从力学观点分析了水工混凝土结构型式、分缝分块、浇筑层厚、混凝土的配筋等与防止裂缝的关系，阐述了防止水工混凝土裂缝的结构措施和施工措施，并简要地介绍了为恢复结构整体性、抗渗性、耐久性等几种目的的不同的修补裂缝的方法。     

西霞院电站厂房基础混凝土灌注桩施工

西霞院电站厂房基础局部承载力不足,设置了后压浆混凝土灌注桩加固地基。施工中遇到了塌孔、串浆、冒浆、地基抬动等难题,采取了黏土、水泥、碎石回填,管井、减压井、挖深坑降水,变化浆液浓度和压力进行间歇灌浆,设置抬动观测点等措施,解决了难题,并通过高密度电法,频谱激发极化法,地震波测试,低应变、高应变和静载试验等方法,对扰动区充填加固效果及桩基质量进行了检测。结果表明,地层充填加固效果良好,桩基施工质量满足设计要求。     

淮河中游易涝洼地涝灾特性及成因研究

根据新中国成立以来淮河中游实际发生的洪涝灾害,从分布范围、发生频率、淹没水深、持续时间、洪灾与涝灾的关系等方面分析研究了涝水及涝灾特性,并且从降雨、自然地理、土壤条件、洪涝关系、滞涝区面积、排水体系、管理等方面对淮河中游地区致涝因素进行了深入分析,系统归纳了涝灾成因,旨在为淮河流域易涝洼地治理提供技术支撑。     

考虑初始几何缺陷的大型钢板筒仓构造措施的研究

钢板筒仓在煤炭、电力、粮食等行业中有着广泛的应用,对其构造措施进行研究十分必要。通过数值分析方法,从加劲肋的设置范围及位置、加劲肋宽度、加劲肋厚度、加劲肋间距等方面对存在初始几何缺陷的钢板筒仓不同加劲肋构造的稳定性能进行了研究。研究表明,加劲肋应设置在0～16 m范围内;环向加劲肋选L125×10号等边角钢,环向加劲肋间距2 000 mm;竖向加劲肋选10 mm厚100 mm宽的钢板,竖向加劲肋间距1 600 mm。影响仓壁屈曲承载力的主要因素是加劲肋的设置范围,其次加劲肋的宽度、间距和厚度也是影响仓壁屈曲承载力的重要参数。     

引江济淮工程（河南段）水资源调配系统设计与开发

为强化引江济淮工程（河南段）水资源统一调配,基于Spring Boot和Vue前后端分离开发的模式,利用天地图API、WebGL、Echarts等技术设计研发引江济淮工程（河南段）水资源调配系统。从设计思路、功能界面、关键技术3个角度论述系统设计思路和实现过程,从而实现地理信息服务、供需水预测、水资源优化配置、水资源优化调度等功能,实现水量分配可视化、运行调度智能化和跨流域调水管控一体化。系统测试结果表明：引江济淮工程（河南段）水资源调配系统的建立提高了受水区水资源精细化管理的水平,解决了引江济淮工程（河南段）跨流域调水的配置难题,为受水区水资源高效利用提供有效的技术支撑。     

扭曲面体积计算方法探讨

扭曲面作为衔接过渡建筑物，被广泛地用于水利、交通、城市建设等工程中，但对于其体积的计算，目前尚没有统一科学的计算公式和计算方法．致使设计、施工和监理各方对其工程量认可不一，同时也影响了工程投资的准确性．为此，对扭曲面曲面体进行了分析研究，通过建立迎水侧和被水侧的扭曲面方程，运用微积分学理论，从而推导出扭曲面的曲面体体积的计算公式，并对理论公式进行了验证．利用该公式，可快速准确地计算出扭曲面的工程量，解决了扭曲面工程量的计算难题．     

哈尔滨浅层地下水污染现状及影响因子分析

为查明人类活动驱动下的哈尔滨市浅层地下水污染现状及主要影响因子,利用松嫩平原地下水污染调查评价项目的数据,对浅层地下水主要化学特征进行了简单的描述。在此基础上,采用单因子污染指数法与内梅罗综合指数法对地下水污染现状进行评价,最后利用统计分析软件SPSS对采样点进行聚类分析。结果表明:研究区浅层地下水水化学类型以Ca-HCO_3、Ca-Cl-HCO_3、Ca-SO_4-HCO_3型水为主,水化学作用以溶滤和人类活动混合作用为主;地下水污染属于区域性污染,以轻度污染为主;除Fe、Mn以外,主要污染指标还有总硬度、TDS、p H、NO_-3、NH+4、Cl-、SO_2-4、As。Fe、Mn含量超标主要是受原生地质环境影响;研究区地下水污染的主要污染源为工业污染、农业污染、生活污染及地表水补给污染,人类活动主要影响水体的总硬度、TDS、p H、NO_-3、NH+4、Cl-、SO_2-4、As、总磷。     

Reservoir Operation by a New Evolutionary Algorithm: Kidney Algorithm

This article shows an application of a new algorithm, called kidney algorithm, for reservoir operation which employs three different operators, namely filtration, secretion, and excretion that lead to faster convergence and more accurate solutions. The kidney algorithm (KA) was used for generating the optimal operation of a reservoir namely; Aydoghmoush dam in eastern Azerbaijan province in Iran whose purpose was to decrease irrigation deficit downstream of the dam. Results from the algorithm were compared with those by other evolutionary algorithms, including bat (BA), genetic (GA), particle swarm (PSO), shark (SA), and weed algorithms (WA). The results showed that the kidney algorithm provided the best performance against the other evolutionary algorithms. For example, the computational time for the KA was 3 s, 2 s, 4 s, 6 s and 3 s less than BA, SA, GA PSA and WA, respectively. Also, the objective function for the optimization problem was the minimization of the irrigation deficits and its value for the KA was 55%, 28%, 52%, 44 and 54% less than GA, SA, WA, BA and PSA, respectively. Also, the different performance indexes showed the superiority of the KA compared to the other algorithms. For example, the root mean square error for the KA was 74%, 61%, 68%, 33 and 54% less than GA, SA, WA, BA and PSA, respectively. Different multi criteria decision models were used to select the best models. The results showed that the KA achieved the first rank for the optimization problem and thus, it shows a high potential to be applied for different problems in the field of water resources management.     

一种新型双重轮休式潜流湿地及其抗堵塞与去污效果EI北大核心CSCD

为解决垂直潜流湿地易堵塞问题,设计了一种新型双重轮休式潜流湿地,该新型湿地通过控制进出水阀门开关实现预处理池和主体池上层的双重轮休以及水流方向的周期性改变,以提高防堵塞效果。在4个不同轮休周期工况下进行新型湿地对污染物去除效果的试验,确定其最佳轮休周期为5 d;在5 d轮休周期下运行新型湿地与传统潜流湿地,进行抗堵塞能力和去污效果的对比,运行40 d、140 d、160 d后,新型湿地的孔隙率分别为48.43%、46.36%和46.21%,传统湿地的孔隙率分别为46.89%、38.72%和44.37%,新型湿地基质孔隙率下降幅度小于传统湿地;运行160 d后,新型湿地NH_(3)-N、NO_(3)^(-)-N、TN、COD、TP去除率分别为60.40%、70.80%、56.53%、53.12%和48.30%,传统湿地中这些污染物去除率分别为34.99%、51.70%、41.43%、29.84%和47.06%,新型湿地污染物去除率高于传统湿地,且新型湿地中这些污染物去除率下降幅度均小于传统湿地,整个运行过程中去除效果较为稳定。该新型湿地为有效缓解堵塞问题提供了一种新的解决途径。     

卡邦波水电站水－机联合过渡过程大波动研究

以广东省内某大型水利工程为背景,综述当前国内外混凝土表面主要防护材料在工程中的应用,提出适用于该工程的混凝土防护涂层系统,为工程遴选防护材料提供借鉴和参考。以赞比亚的卡邦波水电站为例,根据引水发电系统的布置,建立包括引水隧洞、水轮机、尾水调压洞、尾水隧洞的数值计算模型,模拟在机组开机、停机、甩负荷等各工况下,整个引水系统建筑物各部位的压力、蜗壳末端最大压力、机组转速上升以及尾水调压洞最高和最低涌浪;同时,论证了将尾水调压洞模拟为尾水调压室计算所得结果的可靠性。通过水机电联合模拟,得到了更可信的调节保证参数计算值。     

水力机械转轮流固耦合特性分析与设计要素研究

水力机械种类繁多、流动复杂,转轮流固耦合动力特性及如何考虑设计要素对机组安全稳定运行极为重要。论文基于现代水力机械流动分析技术及流固耦合特性分析方法,对转轮的关键设计要素进行探讨,并展示了本课题组在转轮内部流动物理现象如漩涡、空化、压力脉动、含沙水流运动等的模拟、分析、预测方面的技术方法及成果,以及转轮共振和疲劳破坏的流固耦合动力特性分析案例,并对新电站机组选型设计、老电站改造、新型机组研发方面的工程应用进行分析,同时展望了多场计算技术、转轮寿命预测、信息共享平台建立等方面的发展前景。     

李家峡水电站拱坝强震监测台阵的布设

对黄河上游李家峡水电站强震安全监测台阵布设的技术方案进行了详细阐述，内容包括场地的工程概况、台站场址的地址条件、台站的设计、仪器的性能指标及现场施工的具体情况、数据的采集分析等，可供其他大坝强震监测台阵设计时参考。     

基于物联网模式的水库大坝安全监测智能机系统设计

针对当前大坝安全监测系统的发展现状,以及我国大坝安全监测系统的设备化、网络化、智能化程度低、系统稳定性差、数据传输滞后和数据丢失等缺陷,提出了基于物联网模式的水库大坝安全监测智能机系统设计。该系统综合应用无线传感器网络技术、嵌入式计算机技术、射频识别技术、有线(无线)数据通信技术、电子与信息技术、水工技术,以此集数据采集、数据传输、数据存储及处理、电源管理、数据显示等功能于一体。将智能机系统应用在湖南省大坝安全实际监测中,结果表明:该系统在稳定性、可靠性、实时性、准确性等方面都满足了设计要求,且其网络畅通率大于95%,数据完整率大于98%。     

基于水质综合指数法的亚热带水源型水库水质评价

为了解亚热带水源型水库——茜坑水库水质状况,基于2016年1月至2020年12月对水库pH值、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、粪大肠菌群、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、硫酸盐、氯化物、氟化物、铁和锰等13个主要水质指标每月1次的监测数据,通过计算水质综合指数评价了水质状况,并通过多元线性回归优化水质综合指数模型。结果表明：水库水质整体较好,pH值和高锰酸盐指数受浮游植物繁殖影响,部分时段超标,总氮质量浓度偏高,总磷质量浓度和粪大肠菌群数部分时段较高,铁质量浓度的上升趋势应重点关注;表层监测难以全面体现分层对水质的影响,应增加垂向监测,全面掌握水库水质风险;利用由总磷、铁、高锰酸盐指数、氨氮和硝酸盐氮组成的主要污染指标水质综合指数模型可有效进行水质评价和管理。     

江湖关系的历史和未来

江湖关系是长江大保护中一对重要的关系,本文从历史文献、地质、考古的角度论证了江湖关系的变迁,剖析了其变化的主要原因,详细分析了1949年以来江湖关系变化的情况,提出维持江湖关系基本格局的必要性,认为处理江湖关系应以“维持格局,长期监测,修复生态,工程辅助,江湖库三利”为基本原则,并在水库优化调度、荆江河道岁修、洞庭湖三口清淤、两湖入江水道整治、开展生态调度、珍稀水生生物放流、水文与水生动植物耦合关系研究及泥沙监测研究等8个方面,提出了近期需采取的主要措施。可为长江大保护工作的开展提供新的思路。     

基于模糊综合评价法的大同市山洪灾害风险评价

针对大同市山洪灾害风险性评价研究的不足,结合模糊综合评价法、层次分析法与GIS法三种方法的优势,对大同市进行山洪灾害风险评价。根据大同市地理环境及区域概况,选择降雨强度、强降雨频率、地形起伏度、河网密度、植被覆盖率、人口密度、GDP密度、农田面积比和矿区面积比9个影响因子构建因素集,选用降半梯形函数计算隶属度,采用层次分析法计算各因素的权重。以栅格数据为基础,利用GIS的空间分析功能,完成风险评价过程。评价结果表明,大同市极低风险区、较低风险区、中等风险区、较高风险区、极高风险区占全市面积的比例分别为36.86%,32.43%,14.69%,8.77%,7.25%。用历史山洪灾害数据对评价结果进行验证,表明评价结果与当地实际风险程度基本一致,可以作为大同市山洪灾害防治与管理的参考依据。