探地雷达单轴各向异性介质正演模拟及偏移成像

针对介质各向异性条件下探地雷达成像分辨率不高的问题,采用各向异性条件下的FDTD正演公式,对单轴各向异性介质模型进行正演模拟计算,然后对模型数据进行克希霍夫偏移成像。通过对比偏移处理前后的剖面,采用偏移处理后,剖面中的地下界面、异常特征得到了很好的收敛归位效果,大大提高了探地雷达成像的分辨率,对实测数据的处理结果亦验证了该方法的正确性。     

表面织构水润滑聚合物轴承承载性能有限元分析

应用ADINA有限元方法,对无织构和有织构水润滑聚合物轴承的承载性能进行流固耦合有限元仿真分析,探讨不同内衬材料轴承在不同转速下的水膜压力分布及承载力变化状况,以及材料弹性模量、转速、水膜压力对凹坑表面织构变形的影响规律。仿真结果表明:内衬材料弹性模量对凹坑变形及水膜压力有重要影响,在相同条件下,弹性模量越大,水膜压力及承载力也越大,因此内衬材料应选弹性模量较大的聚合物材料;在相同条件下,有织构轴承的水膜压力和承载力均高于无织构轴承;轴承发散区的织构布置初始角对轴承承载力分布状况有一定影响,随初始角的增大轴承承载力呈现先升高后降低的变化趋势。     

基于数值模拟的深圳民治片区暴雨内涝风险评估

以深圳市民治片区为研究对象,建立了基于SWMM模型和二维水动力学模型的城市雨洪水文水动力耦合模型,并采用历史调研资料对所构建的城市雨洪模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和可靠性。利用所构建的城市雨洪模型模拟分析民治片区内涝情况,根据致灾因子和受灾体情况建立民治片区内涝风险评估指标体系,利用ArcGIS技术和层次分析法对民治片区内涝灾害进行风险评价,风险评价结果表明城市内涝灾害风险主要受淹没情况影响,民治片区高风险区主要集中在民强社区、民治社区、新牛社区内民治河沿河下游区域,低风险区主要分布在远离民治河的民乐社区、民泰社区和大岭社区。     

基于耦合模型的流域污染负荷分配实例

流域污染负荷分配是实施流域精细化管理的重要措施。在指标选取过程中,为了定量描述评价指标对流域污染负荷分配的重要性,引入随机森林算法对各指标作重要性评价,依据重要性程度筛选涵盖全部影响因素的评价指标,并进一步确定各指标权重。将评价指标体系与环境基尼系数模型相结合,构建污染负荷分配耦合模型,并以清潩河流域(许昌段)为例,制定基于控制单元的COD负荷分配方案。结果表明,满足重要性评分要求的指标分别是居民人均收入、单位GDP污水产生量、工业企业水消费量、地表水资源量、控制单元面积,评分分别为13.97、9.65、8.77、5.21、1.09。依据耦合模型制定的2020年清潩河流域(许昌段)各控制单元COD负荷分配方案中,控制单元QYH-3的削减量和削减率均最大,分别为617.14t/a和30.44%。分配方案基本符合流域实际,结果较为科学合理。     

GA-NN模型在保定市水环境承载力评价中的应用

水环境承载力评价对于区域的水环境与人类社会经济的健康可持续发展具有重要的意义。为研究保定市水环境承载力状况,应用相关性分析和主成分分析相结合的方法筛选出10个评价指标,建立了遗传算法(GA)优化BP神经网络(BP-NN)的GA-NN评价模型,并与BP-NN评价模型对比,最后应用评价模型进行评价。结果显示:2001-2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,虽然水环境承载力水平有所提高,但仍处于较弱承载水平。与未经优化的BP-NN相比,GA-NN评价模型的拟合精度更高,拟合误差更加稳定,泛化能力更强,可作为一种简洁有效的水环境承载力评价方法。     

液压自爬升悬臂模板在进水塔混凝土施工中的应用:以白鹤滩水电站为例

白鹤滩水电站进水塔施工具有混凝土体积大、结构复杂、精度要求高、模板提升量大、大风天气多等特点,安全问题突出。为保证进水塔安全高效施工,对液压自爬升悬臂模板施工技术进行了研究。对塔体外围及缝墩、边墩和拦污栅墩头分别个性化地选配了直面和圆弧液压自爬升悬臂模板。对塔体混凝土入仓方式和分仓设计进行了优化,同时对模板埋件进行了复核计算。检测结果表明：进水塔混凝土最大体型偏差19 mm,平均偏差8 mm,满足设计要求,效果良好。相关成果值得在类似工程推广。     

气候变化与人类活动影响下大清河流域上游河流径流响应研究

河北雄安新区的设立,引起了各界对雄安新区所在的大清河流域的广泛关注,特别是其水资源的变化特征与影响因素是了解雄安新区水资源情势的重要参考。研究解析了人类活动和气候变化对大清河流域上游径流过程的相对影响,采用SWAT模型模拟了大清河流域上游径流过程,并结合弹性系数法验证比对,分离了人类活动与气候变化对大清河流域上游径流过程的贡献率。结果表明,1981-2015年,大清河流域上游山区倒马关站及紫荆关站径流量均呈减少趋势,倒马关站及紫荆关站年径流量递减速率分别为0.10m3/s及0.07m3/s。人类活动为影响径流的主导因子,其贡献率为53.4%～60.8%;气候变化较人类活动影响径流稍小,其贡献率为39.2%～46.6%。研究结果可为支撑未来雄安新区建设区域水资源规划和管理提供依据。     

基于最小累积阻力的崇明岛水系分区保护研究

为体现河网水系保护空间上的差异性,可以根据河网水系特征,在空间上实行分区保护。以上海市崇明县为研究对象,引入最小累积阻力模型概念,分析了河网水系保护在城市化过程中的阻力面特征。研究结果表明：崇明县城镇用地扩张的阻力主要以城区为核心向外扩散,距离越远阻力越大,阻力最大的区域为崇明东滩;生态用地扩张的阻力主要表现为西部区域阻力较小,东部区域阻力增大。将河网水系保护区域划分为5个区,即河网水系特殊保育区、河网水系重点保护区、河网水系风貌保留区、河网水系生态建设区和河网水系景观恢复区,并提出了河网水系分区保护对策,为平原河网水系区域的生态保护提供了参考依据。     

抽水蓄能电站巴氏合金上导轴瓦损坏原因分析

由于冷却油供油路中出油不均匀,使得油槽中存在大量漩涡或空气,造成轴瓦上半部分的油膜无法形成或形成不均匀,从而在运行过程中产生了油膜压力波动。同时,由于轴瓦轴向摆动的灵活性较差,轴瓦上半部分与滑转子间隙较小,轴瓦只有上半部分与滑转子接触,致使轴瓦表面单位面积受力过大。上述两种原因造成的瓦面上半部分应力幅值增加,使轴瓦产生了疲劳破坏。为此,利用光学显微镜和直读光谱仪对轴瓦巴氏合金的组织和成分进行了分析,在此基础上,提出了适宜的改进措施。实践表明,轴瓦金相组织中再无区域性偏析、聚集和组织分层现象出现,Cu6Sn5分布均匀,Sn Sb未发生区域性偏析,组织形貌与两种硬相Sn Sb和Cu6Sn5的总量符合要求。通过对轴瓦衬垫结构进行改进,使得轴瓦摆动的灵活性加大,轴瓦和滑转子之间形成了稳定的油膜,从而使轴瓦受力均匀,运行平稳。     

河水位连续变化条件下潜水回水范围计算

以奎河为例,构建河水位连续变化时潜水回水模型,使用Boussinessq方程的第二种线性化方法对模型进行求解,并对回水范围做出预测。结果表明,奎河两岸潜水的回水范围在65m左右,该范围内的潜水势必长期受到河水污染的影响。回水范围计算的主要参数为渗透系数和给水度,通过二者对回水范围的敏感性分析可知,渗透系数对回水范围有决定性的影响,给水度对回水范围的影响有限。