汉江流域降水、蒸发及径流长期变化趋势及持续性分析

分析汉江流域降水、蒸发、径流等水文要素长期变化趋势是开发利用汉江水资源、研究人类活动对江汉流域生态环境影响的前提。基于汉江流域13个水文站1960～2003年逐月降水量、气温观测资料,采用高桥蒸发模型计算了汉江流域年径流量,采用Mann-Kendall非参数检验法分析了该流域降水量、蒸发量、径流量的变化趋势,并由Hurst指数分析了各水文要素变化趋势的可持续性。结果表明,采用高桥蒸发模型间接计算年径流量适应性较强,值得推广;汉江上游多数站点年降水量减少,下游站点年降水量增加,且变化趋势不显著;上游站点年蒸发量增加趋势显著,其余站点变化趋势不显著;上游多数站点年径流呈不显著减少状态,下游钟祥、天门和武汉站径流呈不显著增加状态;各站点水文要素均具有很强的持续性,降水、蒸发、径流的常数C分别为0.73、0.95、0.97。     

“下软上硬”二元结构型反倾边坡倾倒变形演化机理研究

针对某水电站导流洞进口边坡开挖过程中出现的顺层面张裂缝问题,采用工程地质分析、数值模拟相结合的方法,定性、定量分析裂缝产生机理及开挖边坡稳定性。研究结果表明,进口边坡本质上是一个"下软上硬"的二元结构,作为边坡基座的Pt2-12y具有极薄层的岩体结构特征,开挖卸荷后呈现了较强的弯曲式倾倒变形;边坡潜在失稳区域集中在前缘Pt2-12y岩层内,其变形破坏模式由倾倒-拉裂为主转变为滑移-拉裂;从安全系数计算结果及倾倒变形体的一般破坏特征来看,当前条件下开挖边坡整体稳定是有保障的。     

土壤水中氢氧同位素变化模拟及实验

分析了改变土壤水同位素的主要影响因素,利用土壤同位素蒸发分馏模型模拟了典型情况下饱和、非饱和土柱同位素剖面分布情况,得出地表蒸发为土壤水同位素富集的主要原因.通过土柱同位素交换实验,分析了输入降水与土壤水的交换混合作用.结果表明,输入降水与土壤水同位素交换程度较大,不同同位素组成的降水与土壤水混合是土壤水同位素改变的一种重要方式.最后综合分析了蒸发分馏和降水入渗共同作用下的土壤水同位素变化情况.     

考虑热效应作用的浮环轴承润滑特性分析研究

针对高速工况下浮环轴承润滑特性的理论预测和实验结果存在偏差的问题,在充分考虑热效应影响的基础上建立涡轮增压器径向浮环轴承的热流体动力润滑模型。该模型的理论计算结果和试验结果基本一致,验证其正确性。研究浮环内外层油膜间隙、浮环厚度和浮环宽度等浮环结构参数对浮环轴承润滑特性的影响。结果表明：在其他参数一定时,外层油膜间隙变大时,环速比和流量将变大,将带走更多的热量,轴承温升降低;内层油膜间隙变大,环速比将变小,但流量增大,轴承温升下降;浮环厚度变大,环速比将下降,但浮环厚度对内外膜温升几乎没有影响;浮环外接触表面宽度越大,环速比下降,温升将变大。     

近55年新疆伊犁河谷气温和降水变化趋势分析

为探明新疆伊犁河谷气候变化特征及其未来变化趋势,基于伊犁河谷11个气象站点1960~2014年气温和降水监测数据,利用Mann-Kendall检验与Theil-Sen median趋势分析、Mann-Whitney-Pettitt(MWP)阶段转换检验及R/S分析方法,分析了伊犁河谷近55年的气温和降水变化趋势。结果表明,伊犁河谷气温和降水在近55年总体呈显著增加趋势,气候向暖湿方向演变;气温和降水变化分别在2005、1997年发生跃变,跃变后两者变化趋势由增加转换为减少;在未来的长时间尺度内气温和降水变化将表现为增加,但短时间尺度内表现为减少,未来气候变化存在较大波动。     

基于主成分分析的Mamdani模糊推理在河流健康评价中的应用

为了准确评价河流健康程度,提出一种利用主成分分析改进的Mamdani模糊推理系统评价方法,该方法分别选取高斯型和三角型隶属度函数构建输入和输出变量模型,并利用主成分分析法对评价指标进行降维,降维后的3个主成分由专家经验机制和根据贡献率均匀分配的权重组成12个"if-then"规则。评价模型选用截断法和重心法进行去模糊化操作。对太湖周边的6条有代表性的河流的健康评价结果表明,改进评价方法的评价结果与传统综合赋权评价结果的相对误差在可接受范围内,而改进方法操作简单且大幅提高了评价的效率,有较强的实用价值。     

布谷鸟搜索算法在梯级水库优化调度中的应用

针对梯级水库优化调度在求解时易出现维数灾及计算时间过长等问题,将布谷鸟搜索算法用于梯级水库优化调度问题求解。实例计算表明,应用布谷鸟搜索算法求解梯级水库优化调度问题时,不但能对水库优化调度模型进行有效求解,还能节约计算用时,为求解高维梯级水库优化调度提供了新的思路。     

里下河区浅水湖泊表层沉积物营养盐溯源分析

以里下河区的大纵湖、得胜湖、蜈蚣湖、九龙口为例,分析了表层沉积物总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）的垂向分布特征,探讨了引起其含量变化的影响因子以及三种元素之间的相关性特征,通过C/N和N/P的比值追溯C、N、P的来源。结果表明,四个湖泊中表层沉积物中的TOC含量随深度的增加而降低;刚经过疏浚的湖泊表层底泥中的总有机碳、总氮、总磷含量明显小于其他湖泊;不同湖泊营养盐的相关性存在较大差异;除DS采样点外,研究区域C/N值多介于2~8之间,有机质来源以水生植物为主。     

和睦桥流域同位素示踪剂划分事件水的试验研究

流量过程线的划分结果对流域滞时分析、降雨径流关系确定和坡地汇流计算影响很大。以和睦桥小流域为例,基于该区域2015~2016年4场降雨资料,运用同位素方法对流域的流量过程线进行划分,探究降水总量和平均雨强对事件水贡献比例的影响。结果表明,事件前水占总流量的百分比例很大(67.9%~98.3%),肯定了事件前水的重要性;总降水量和降雨强度与事件前水占总流量的百分比例均呈负相关,这主要与流域所处地理位置的气候条件和下垫面前期土壤含水量有关;不同雨型主要通过降雨事件过程中的蒸发作用来影响事件前水的贡献比例,而相同雨型的降雨事件可能与前期土壤含水量有关。     

竖缝式鱼道水力特性三维数值模拟

以斯洛文尼亚布兰卡水电站竖缝式鱼道为例,分别用大涡模拟(LES)和RNGκ-ε紊流模型计算鱼道三维流场,并利用实测数据对两种模型的数值计算结果进行验证,进而对比分析了不同时刻典型截面的流场结构。结果表明,两种计算模型均可满足鱼道工程设计的基本要求,较RNGκ-ε紊流模型仅能提供时均水流特性,大涡模拟有力补充了鱼道内瞬态涡结构细节,可为进一步明确鱼道内水流的瞬态特性与鱼类上溯行为的内在关联提供有效的分析工具。