我国现状能源与水纽带关系定量识别

以省级行政区为研究对象,以2017年为研究时段,分析我国社会水循环过程耗能及电力生产耗水。结果显示:2017年我国社会水循环过程耗电总量为10 828.1亿kW·h,占当年我国全社会用电总量的17.2%,终端用水是最大的耗能环节;2017年我国电力生产过程耗水量为65.7亿m~3,占当年全社会耗水总量的2%;火电是我国最耗水的电源,其耗水量占全国电力开发耗水总量的78%。基于计算结果,提出了实现能源-水协同安全的相关建议。     

基于小波和GIS分析的河川径流时空变化规律研究

选用Morlet小波和GIS空间分析方法,研究河川径流的时空变化规律,对窟野河控制性水文测站1956-2009年径流序列的实例分析。结果表明:Morlet小波能够较好的表征窟野河流域多年平均径流量的时-频局部化特性,对径流时间序列的周期性和奇异性分析也较为准确;而利用GIS空间插值功能也能够直观的分析出窟野河流域不同时间尺度的径流空间分布规律,为后续开展相似研究提供了科学参考。     

工程尺度堆石混凝土抗压性能试验研究

随着建设的堆石混凝土坝坝高的不断增加,高坝对堆石混凝土坝的性能指标提出了更高要求,开展工程尺度（边长900 mm及以上）堆石混凝土抗压性能室内试验,对探究堆石混凝土坝的真实抗压性能具有理论和实践意义。本文制作了边长为900 mm的自密实混凝土（SCC）和堆石混凝土（RFC）立方体试件,探索了工程尺度RFC抗压性能室内试验方法。结果表明：使用钢板厚度为10 mm的钢模制作边长为900 mm的立方体试件是可行的;SCC和RFC立方体试件都呈现“X”型破坏形态,RFC立方体试件内部存在SCC的破坏、SCC和堆石结合面的破坏、堆石的破坏3种破坏类型;边长为900 mm的RFC、SCC立方体试件的抗压强度分别是标准立方体试件的抗压强度的76%、67%;边长为900 mm的RFC立方体试件抗压强度相比于SCC立方体试件增长了12.50%。该种室内试验方法不仅丰富了工程尺度堆石混凝土的试验数据,而且能为后续相关力学试验和堆石混凝土坝的设计与施工提供参考依据。     

流域变化环境下水文非平稳异方差序列随机建模研究进展

气候变化和高强度人类活动的显著影响使流域水文序列出现异方差性,破坏了Box-Jekins法ARMA模型建立的前提条件。基于国内外相关研究进展和存在的主要科学问题,提出了目前几个主要研究内容和研究途径。金融学、经济学和信号处理等领域的观测序列与流域变化环境下水文非平稳序列异方差性波动特性相似,而且这些领域中已取得了许多成功的案例。应用金融学、经济学和信号处理等领域的异方差性原理和方法,结合流域水文特性,开展变化环境下水文非平稳异方差序列随机建模是可行的,与分布式水文模型相比,该方法是一种实用的建模途径。文中提出的一些思路可为变化环境下精确描述流域水文要素值的变化规律、涉水工程的规划设计与科学管理以及干旱风险调控提供依据。     

变顶高尾水洞水轮机调节系统哈密顿模型

为了研究变顶高尾水洞水轮机调节系统瞬态能量变化特征、揭示变顶高尾水洞水轮机调节系统稳定机理,对引水系统动力学方程进行改进,使其更准确描述变顶高尾水洞明满流运动特性。利用广义哈密顿系统在描述能量流变化的优势,构造了变顶高尾水洞水轮机调节系统哈密顿函数,将传统水轮机调节系统仿射非线性方程转化为哈密顿系统形式。首先,从理论上验证了在广义哈密顿理论框架下,变顶高尾水洞水轮机调节系统能量流的变化与实际物理系统的一致性;其次,通过数值模拟表明,所选择的哈密顿函数可以有效地描述变顶高尾水洞水轮机调节系统在瞬态过程中能量变化特征;最后,探究了在无负荷扰动、阶跃负荷扰动和随机负荷扰动情况下,变顶高水轮机调节系统的能量变化规律。     

中国内地分区年用水总量预测模型研究

为了完善中国内地大尺度区域用水量预测模型的研究,为水资源科学利用提供支撑,应用ARMA、灰色GM(1,1)及BP神经网络模型原理,建立省级行政区划、流域、地理大区3种尺度的年用水总量预测模型,对模型优选结果进行统计分析,并应用最优模型对2021-2025年各省级行政区用水总量进行预测。结果表明：对于内地省级行政区划尺度,9个行政区的年用水总量最优预测模型为ARMA模型,6个行政区的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型,16个行政区的最优预测模型为BP神经网络模型;对于流域尺度,5个流域的年用水总量最优预测模型为ARMA模型,3个流域的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型,长江流域的最优预测模型为BP神经网络模型;对于地理大区尺度,北方6区的年用水总量最优预测模型为BP神经网络模型,南方4区的最优预测模型为灰色GM(1,1)模型;2021-2025年内地各省级行政区的年用水总量总体保持稳定。研究结果可为中国内地用水总量的管理提供依据。     

基于强度条件的黄土结构性动力试验研究

土体结构是其强度、变形的内在的决定因素,黄土的结构性由黄土颗粒之间的联结结构强度和摩擦结构强度所决定,由此,提出基于强度条件的黄土动力结构性参数即联结结构动力强度势参数mγd1、摩擦结构动力强度势参数mγd2以及结构动力强度势参数mγd,并通过黄土的动扭剪试验研究黄土结构性及基于强度条件的黄土动力结构性参数的变化规律,揭示含水率、固结压力、动剪应变对黄土结构性的影响,并对所提出的基于强度条件的黄土动力结构性参数的合理性进行讨论。     

性能参数对混凝土柱破坏指数的影响

不同破坏准则对混凝土柱的破坏程度评价结果存在一定差异。针对已有抗震研究多考虑最终破坏指数与构件破坏程度的对应关系,未考虑不同破坏准则与构件性能参数选取对评估结果合理性的影响。以混凝土柱为研究对象,计算了极限状态下位移角与位移角限值比值、承载力与峰值承载力比值、变形与变形能力比值与双参数准则、延性准则破坏指数之间的相关系数,分析了破坏指数与破坏现象、破坏规律的吻合程度,探讨了几种性能参数对不同破坏准则的适用性。结果表明:极限状态下混凝土柱的变形能力值离散性最小,与位移角比值、承载能力退化值的相关性最低,更适合应用于破坏准则研究; 双参数破坏准则计算结果受组合系数β的取值影响显著,反映的混凝土柱破坏趋势与承载力变化规律、试验现象存在较大差异; 由延性破坏准则计算得出的破坏指数能反映位移角比值、承载力退化值、变形能力值对破坏的影响规律,考虑变形能力极限的延性准则能更好地量化混凝土柱的破坏。     

加气灌溉对部分土壤生境因子的影响

通过温室小区试验,研究了加气灌溉对土壤生境因子的影响。结果表明:与对照处理相比,加气灌溉降低了4.0%的平均土壤含水量,增加了1.5%的平均土壤O_2含量、3.4%的平均土壤温度、3.7%的平均土壤NO_3~-—N含量及1.0%的平均土壤NH_4~+—N含量。加气灌溉对试验中观测的土壤生境因子的影响不显著(p0.05),但土壤生境因子的微小改变可能会大幅改变土壤的环境效应和作物产量及品质,值得进一步研究。该研究对深入研究和客观评价加气灌溉技术具有重要意义。     

新一代环保节能型建筑材料——膜材

本文详细介绍了膜材的基本物理性能、种类、组成和加工成型工艺,并对其应用和发展前景进行了展望。