粉煤灰与硅灰对水泥胶砂抗酸腐蚀性能的影响

通过对7组水泥胶砂受硝酸腐蚀前基准强度及腐蚀后质量损失率和中性化深度的研究,分析了粉煤灰、硅灰对胶砂抗酸腐蚀性能的影响。结果表明:在硝酸腐蚀条件下,随粉煤灰掺量增大,胶砂的质量损失率呈降低趋势,中性化深度呈增大趋势,粉煤灰的掺量为15%时,胶砂抗酸腐蚀性能改善较为明显;随硅灰掺量增大,胶砂的质量损失率呈先降低后增大趋势,中性化深度呈增大趋势,硅灰掺量为5%时,胶砂抗酸腐蚀性能改善较为明显;按单掺最优掺量混掺粉煤灰和硅灰,对胶砂的抗酸腐蚀性能的超叠加效应不显著;对掺加掺合料的胶砂,决定其抗酸腐蚀性能的主要因素是胶凝材料组成而不是强度。     

可控高扬程水锤泵模型试验

为解决现有实验室厂房高度不足,无法对水锤泵高扬程的性能进行模型试验的技术难题,提出了一种高扬程水锤泵模型试验的设计方法。根据水力学原理,通过在试验平台的扬水管线路上,并联增设可调节局部阻力元件的技术,实现了水锤泵扬程的控制和调节。利用该技术开发了可控高扬程水锤泵实验平台,并对研制的新型水锤泵进行模型试验,验证了该技术用于研究水锤泵高扬程性能的可调节性和稳定性。试验结果表明,新型水锤泵的效率最高可达70%;以日扬水量大于1 m3作为临界点,可将水扬送至42倍作用水头的高度,大于同尺寸水锤泵的32倍。     

北京地区降水结构时空演变特征

利用北京地区42个雨量站1980—2012年的小时降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标,分析不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律以及北京地区降水日变化特征。利用非参数的Mann-Kendall检验法探讨降水结构的变化趋势,结合地形特征和城市化发展情况,本文将研究区域经验性地划分为6个子区域,评估降水历时和降水等级的空间变化特征。研究结果表明:(1)北京地区各历时降水发生率随降水历时的增加而呈幂指数递减趋势,贡献率则先降低后增加;(2)北京地区各等级降水发生率也随着等级提高而减小,而贡献率则呈现增加趋势;(3)1~3 h超短历时降水发生率在1990年代开始下降,而其他历时降水发生率则呈增加趋势,6 h以内短历时降水贡献率存在增加趋势,特别是4~6 h历时的降水贡献率变化更为显著;(4)小雨发生率存在下降趋势,其他等级降水发生率则呈增加趋势,大雨及以下等级的降水贡献率先降后升,而暴雨和大暴雨的降水贡献率则先升后降;(5)降水历时和降水等级的空间分布受地形特征的影响,短历时降水和暴雨及其以上等级降水贡献率的峰值一般位于平原地区与山区的边缘地带及城市区域。     

水稻节水条件下氮素的利用及环境效应分析

为了揭示稻田不同节水灌溉与施肥管理方式下氮素迁移转化与利用损失规律,以指导水稻田的水肥管理,以水稻生育期田间水分氮素监测试验为基础,运用Hydrus-1D结合一阶动力学方法建立模型,对不同节水灌溉、肥料管理条件下的氮素运移进行模拟,并以反演的综合一阶动力学系数作为统一的评价指标,对不同方案处理下的氮素利用效率及环境效应进行分析评价。结果表明,植物吸收利用对于分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期土壤水中氮素变化速率的影响比较显著;而氮素的主要损失差异在于分蘖肥和拔节肥导致的分蘖期和拔节孕穗期氨挥发损失效率大,以及分蘖期、抽穗开花期和乳熟期NO3-的反硝化作用造成的氮素变化差异明显;浅灌深蓄(G1)的NO3-综合一阶动力学系数较浅勤灌溉(G2)小,NO3-损失速率较小;施用氮肥(135 kg/hm2)(F1)施肥模式、(G1)灌溉模式下的植物吸收效率较另两种模式高,对应产量也较高;建议采用浅灌深蓄(G1)的节灌方式,同时采取分次施肥、深施等措施减少氨挥发损失,对于提高稻田氮素利用率尤为重要。     

静水压力下海底隧道安全稳定性研究

将强度折减法引入静水压力下海底隧道衬砌的安全稳定性研究,利用Flac3d软件建立了海底隧道-岩土体-海水相互作用的强度折减法数值分析模型,对比判定了强度折减法的两种折减方式,考虑海底隧道在静水压力作用下的位移变化、剪应变增量变化和塑性区变化情况,确定了衬砌局部破坏的极限平衡状态和整体破坏的极限平衡状态,分析了海底隧道在静水压力作用下的破坏机理。研究结果表明:海底隧道采用同时折减衬砌和围岩的折减方式进行计算较为合理;衬砌局部破坏的安全系数为1.83,整体破坏的安全系数为2.125,衬砌主要因剪应力产生破坏。     

吉音水利枢纽竖井旋流泄洪洞水力特性试验研究

通过1∶30的水工模型对吉音水利枢纽竖井旋流泄洪洞的水流流态、压力分布、流量系数等水力特性进行了研究,分析了在进水口溢流堰末端增设掺气坎对进水口及竖井内流态及通气孔风速的影响。研究结果表明:在溢流堰末端增设掺气跌坎有利于减小溢流堰面的负压、防止空蚀破坏、简化进口体型设计,且有利于泄洪洞的安全运行。     

全防水复合衬砌隧洞结构设计

本文介绍了一种有压输水隧洞复合衬砌结构与高密度聚乙烯(HDPE)自粘胶膜防水卷材结合技术,即:采用自粘型防水卷材作为主要防水层,配以混凝土自防水的复合衬砌防水体系。该技术适用于具有防水要求的双层衬砌结构输水隧洞。采用这种双层衬砌防水技术,可以将防水层从以往的径向防渗增强为径向、轴向、环向防渗,解决了输水隧洞因为外衬或内衬局部渗水而导致衬砌间窜水的现象,增加了结构耐久性。这种结构便于运行期间进行检修、排查渗漏点。该技术已成功地在北京市南水北调配套工程东干渠工程中大规模应用。     

水利工程中PC管桩复合地基应用设计分析

基于软土地基的特性及预应力混凝土管桩复合地基设计相关理论,给出了水利工程中PC管桩复合地基设计特点及具体设计思路,结合实际案例,采用三维非线性有限元"桩-土"模型,通过理论分析与数值模拟探究其应用机理,得出褥垫层最大沉降为8.2 cm、底板最大沉降为9.5 cm,说明褥垫层及底板可大大增加PC管桩实际承载能力,对桩体起到了保护及分担荷载的作用,突破了常规PC管桩复合地基过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统思想。基于数值分析结果可看出,复合地基竖向承载力特征值为202 k Pa,地基处理已达到要求,因此软体地基上的预应力混凝土管桩复合地基应用是可行的;褥垫层、管桩及周围地基土组成了一个复杂的多维应力场,各部件之间相互影响,其中褥垫层与管桩作为加固处理区,大大提升了周围土体的承载力,褥垫层有力调整了上部结构的荷载,使地基承载力得到了更大的扩充。     

水质垂直剖面自动监测在水库分层取水中的应用——以湖北赤壁市陆水水库为例

为确定陆水水库自来水厂的最佳取水深度,利用水质垂直剖面自动监测系统在陆水水库坝前选定断面,连续进行了近1 a的监测。根据监测资料分析了陆水水库坝前断面垂向水质随季节性变化所呈现的分层现象。结果表明：水库坝前断面水质参数在当年11月到次年2月为混合期,无显著分层现象;3月到10月为分层期,出现分层现象;表层水体受光合作用影响,易爆发蓝藻,深层水体浊度较高。因此,水厂最佳取水深度为水下5～6 m范围。     

南水北调中线膨胀土边坡变形破坏类型及处理

南水北调中线工程干线有387 km为膨胀土或膨胀岩渠段,施工期间累计发生有一定规模的滑坡超过100处。通过对工程施工期滑坡的大量解剖、变形位移监测、土体水理指标原位观测,揭示膨胀土渠坡变形破坏主要有浅表胀缩型和较深层结构面控制型滑坡破坏两类。采用水泥改性土换填覆盖处理可以有效减少渠坡膨胀土受大气环境改造的作用,采用地面截渗和地下引排措施可以减少水对土体及结构面的不利影响。当坡体存在长大缓倾角结构面或层间软弱带时,为防止沿结构面产生滑动并维持渠坡长期稳定,必须采取结构抗滑措施。