膜曝气生物膜-生态浮床组合装置开发及其水体净化效果研究

生物生态法是目前国内外治理河湖水体富营养化的主要方法,但使用单一净化装置的处理效果均不甚理想,故将生物生态法中的生物膜法、曝气富氧法和生态浮床法相结合,开发了一套新型膜曝气生物膜-生态浮床立式组合净化装置。试验结果表明,组合装置较水体自净和单一净化装置可显著提高水体净化效果。具体表现在:组合装置、生物膜反应器、生态浮床和河水自净作用对NH_4~+-N的去除率分别为98.0%、96.6%、66.6%和48.5%,组合装置较河水自净作用的去除率可提高49.5%;对TN的去除率分别为34.7%、26.9%、19.3%和9.6%,去除率可提高25.1%;对TP的去除率分别为60.7%、33.9%、86.9%和38.5%,去除率可提高22.2%;对COD_(Mn)的去除率分别为78.3%、53.1%、58.4%和40.2%,去除率可提高38.1%。同时,组合装置对叶绿素a同样具有最强的抑制作用且可大幅提高水体透明度,减少水体黑臭现象的发生,这一结果为该装置应用于受污染河道的水体修复提供了科学依据。     

基于MICP技术的自修复混凝土研究进展

混凝土是一种应用广泛的建筑材料,但其在使用过程中,极易出现裂缝,尤其在水利工程中。混凝土裂缝不仅影响建筑的美观,而且会对结构的安全性产生不利影响。利用微生物诱导产生碳酸盐晶体(MICP)的技术可以制成自修复混凝土,这种混凝土能够在其自身出现裂缝时实现自我修复,从而提高混凝土材料的耐久性能,节约维修成本。对国内外文献中自修复混凝土的工作原理、制备方法、材料特性以及影响自修复效果的因素进行了总结分析。从工作原理上主要介绍了矿化微生物的选择和矿化过程;从制备方法上主要汇总了自修复混凝土采用的细菌固载方法;从材料性能上主要分析了自修复混凝土的微观性能和宏观性能;从修复效果上主要总结了修复剂成分、养护条件以及裂缝特征等因素的影响。根据梳理,自修复混凝土目前所能修复的最大裂缝宽度为0.97mm,最大深度为27.2mm,仍有大的发展潜力。基于目前的研究现状,文章提出了自修复混凝土进一步的研究方向,旨在为该项技术的发展起到一定的推动作用。     

基于带有偏差单元的递归神经网络的李家峡拱坝安全监控模型

利用带有偏差单元的递归神经网络对BP网络进行改进，提高学习效率和泛化能力．建立了基于带有偏差单元的递归神经网络的李家峡拱坝安全监控模型，其预报精度优于常规的统计模型，为大坝安全监控提供了一条有效的思路和方法。     

基于大涡模拟和Newmark HHT方法的闸门垂向 自激振动数值模拟

当平底缘平板闸门部分开启且上下游存在水位差时,在一定的折算速度范围内闸门会发生强烈的自激振动,而且闸门底缘有漩涡产生。本文用基于流固耦合数值模拟方法研究了闸门垂向自激振动,通过采用大涡模拟和Newmark HHT方法对不同工况下闸门自激振动进行了计算,计算结果和实验结果吻合,通过数值模拟图像进一步揭示了闸门自激振动机理。     

基于人工神经网络的土坝病害诊断知识获取方法

以土坝测压管水位异常诊断为实例，对反向传播(BP)神经网络进行训练，然后通过典型示例经网络计算生成显式的诊断规则，为专家系统诊断推理时直接调用。该方法是土坝病害诊断知识获取的一种新方法，是对传统知识获取方式的拓展和补充。     

土石坝渗流安全监测的遗传支持向量机方法

为了有效地根据土石坝地原型观测资料来分析坝体和坝基中存在的渗流问题,本文在对建模因子进行分析的基础上,充分利用支持向量机的结构风险最小化原则和遗传算法快速全局优化的特点,通过支持向量机模型对非线性监测数据进行拟合,并利用遗传算法优化支持向量机的模型参数,建立了基于GA-SVM的土石坝渗流监测模型。实例分析表明,该模型与传统的多元线性回归模型和神经网络模型相比,具有预测精度高、泛化能力强等优点,对土石坝安全监控具有实用价值。     

区域水资源系统可持续发展评价研究

简要地分析了区域水资源系统及其可持续发展的内涵，建立了区域水资源系统可持续发展评价的指标体系：由一个目标层、一个准则层和两个指标层构成的层次体系，其中，目标层直接通过准则层加以反馈，准则层由指标层Ⅰ反映，指标层Ⅰ由指标层Ⅱ予以反映，介绍了模糊层次评价方法，并对天津市1985－1998年水资源系统可持续发展状况进行了评价研究。     

拱网水力特性研究

拱型网板（简称拱网）是设置在消力池里辅助消能工，它具有良好的水力特性。模型试验结果表明，消力池中设置拱网可大大降低消力池的规模。中研究了影响拱网水力特性的3个主要参数：收缩断面的弗劳德数Fr，网板高度h和网距L。基于试验结果，给出了确定网高和网距的经验公式。     

水工结构泄流激励动力学反问题研究进展

针对我国水工结构运行过程中存在的诸多安全问题,本文结合泄流激励的特点,从动力学角度对水工结构的反问题进行全面总结。首先阐述了水工结构流激振动动力学正问题研究中所存在的问题以及对水工结构进行动力学反问题研究的必要性与迫切性,流激振动分析所涉及的四类结构动力学问题,以及流激振动动力学正、反问题之间的关系;然后对水工结构反问题从模态参数辨识、激励源辨识、损伤诊断与监测3个方面进行回顾与评述;最后对水工结构反问题研究所面临的问题及研究重点进行展望。     

基于自回归模型的水流脉动压力频谱特征研究

以具有4种Fr数、3种比尺共12组工况的水流脉动压力试验数据为基础,提出将基于自回归(AR)模型的现代谱估计方法应用于水流脉动压力频谱特征研究中。分析结果表明：水流脉动压力谱密度曲线平滑、方差小,因不受虚假峰值的影响,谱密度曲线呈窄带有色噪声形式分布,主频率明确;经St数归一化后,Fr数相同的3条脉动压力谱密度曲线在主要频率范围内基本重合,表明水流脉动压力频谱特征在其主要频率范围内满足重力相似律。