大气影响带对膨胀土边坡稳定的影响及对策

以南水北调中线南阳某段膨胀土渠坡工程为依托,针对大气影响带深度对膨胀土边坡的影响及应对措施,采用GTS-NX岩土有限元数值计算软件建立有限元模型并进行边坡抗滑稳定分析。结果表明,当大气影响急剧层深度大于1.0 m后,边坡安全系数明显下降,当深度到达2.0 m,边坡接近极限平衡状态,水泥改性土换填厚度宜取2.0 m。     

水闸改造工程有限元计算方法研究

以江苏省宜陵北闸改造工程为例,分别采用"一次加载计算方法"和"模拟施工过程的加载计算方法"对其进行三维有限元计算,研究了两种加载计算方法在水闸改造工程结构应力计算中的差异。研究表明,在有限单元法对水闸改造工程结构应力的计算中采用"模拟施工过程的加载计算方法"能更真实地模拟初始位移的情况。计算不仅应考虑水闸原有位移沉降对结构的影响,而且需考虑拆除部分结构与新增部分结构的施工过程对水闸剩余结构的影响。     

河道生态基流计算方法回顾与评估框架研究

回顾了国内外河道生态基流计算方法的发展历程并对比分析其异同,同时提出了国内河道生态基流的研究不足。开展了国内外河道生态基流计算方法的分类对比研究,讨论了不同类型计算方法的优缺点与适用条件,为不同计算方法的应用提供了依据。最后,构建了河道生态基流评估框架,分析了生态基流评估计算时的影响因素,提出了评估框架构建原则。通过构建生态基流决策支持系统提出了河道生态基流评估框架的分析流程。研究成果可为不同区域生态基流的确定提供技术支撑。     

微生物诱导碳酸钙沉积加固有机质黏土的试验研究

利用尿素水解菌ATCC 11859,开展了不同胶结液浓度下MICP压力灌浆加固有机质黏土的研究试验。通过试验前后试样的无侧限抗压强度、CaCO_3含量、渗透系数、有机质含量以及灌浆过程中流出液Ca~(2+)与NH_4~+浓度的变化,综合评价了MICP压力灌浆加固有机质黏土的效果。结果表明:MICP压力灌浆加固有机质黏土是有效的,处理后试样有机质含量可降低1%～4%,无侧限抗压强度提高可达370%,渗透系数可降低约1个数量级;在本试验的菌液活性(即每分钟水解尿素的量为9.68毫摩尔每升)及浓度(约108 cell/mL)下,胶结液浓度对处理效果有明显影响,提高0.25M胶结液中的urea浓度,可显著提高处理后土体的无侧限抗压强度。     

跨行政区河流水环境生态补偿方法研究

现行的水环境区域补偿方案存在补偿要素和范围不全面、补偿标准制定不合理及不到位、滞后于经济社会和生态环境的动态变化等不足。针对以上问题,以江苏省常熟市为研究对象,对现行的水环境区域补偿办法进行改进,结合区域经济发展与水环境管理要求,以行政区划为基本单元,根据断面水质浓度、区域用水与排污量等考核指标,提出了综合跨界断面水质类别、过量用水与超标排污等多要素的动态化阶梯水环境生态补偿测算方法。上述方法适用于跨区域之间及区域内,旨在解决现行补偿方案中存在的问题,使补偿标准更为科学合理,从而提升水环境治理水平和效果,促进水生态环境可持续发展。     

爆炸液化场地上堤坝变形的模型试验研究

饱和砂土地基在地震、爆炸等振动荷载作用下易发生液化,从而使堤坝等上部构筑物发生破坏。开展了爆炸液化场地上堤坝变形的大型模型试验,考虑了筑坝材料以及堤坝地基加固措施对堤坝变形和坝身裂缝的影响。试验表明:堤坝沉降主要发生在场地液化后的1~2 h内,该段时间内产生的沉降占7 d时沉降量的84%~87%;掺加了碎石的堤坝比未加碎石的堤坝7 d时沉降量大24%;地基内采用土工格栅+土工布的加固措施能够有效减少堤坝在液化场地上的沉降,比未加固的堤坝沉降减少了10%。堤坝的裂缝主要出现在细骨料筑成的坝段和不同筑坝材料的交界处,沿坝身开展。总结了国内外规范中对于液化地基沉降的计算及预测方法,根据液化地基上浅基础建筑物沉降图表对试验中的堤坝沉降进行了推算,发现实测沉降与推算沉降比较接近。     

长江经济带城市生态效率演变及驱动因素分析

城市生态文明建设依托于生态效率的改善,基于2005—2016年长江经济带107座城市面板数据,采用超效率SBM（slacks-based measure)模型测算生态效率,并结合探索性空间分析与空间马尔科夫链等探讨生态效率时空演化格局的内在规律, 实证分析生态效率驱动因素的影响效果。研究表明：2005—2016年经济带生态效率总体呈平稳态势,上、中、下游呈现“阶梯型”分布,下游依次优于中游和上游地区,部分地区生态效率呈“两级型”分化趋势;城市间生态效率发展存在空间联动效应,与生态效率高的城市为邻,其正向溢出作用促进城市状态向高水平跃迁,而与生态效率低的城市为邻,其负向作用拉动城市状态向低水平发展;人口规模与产业升级对经济带不同流域具有异质性作用,其提升下游生态效率而抑制中游和上游生态效率,产业升级与生态效率存在“U”型关联,意味着产业升级在短期内并不能使生态效率状态改善,而经济发展有利于促进生态效率向高水平状态演变。     

基于生态系统服务价值的水源地生态补偿研究——以南水北调东线扬州市为例

生态补偿是协调区域经济发展和生态环境保护的重要机制,补偿标准的确定和补偿资金的分配是生态补偿的难题。文章基于生态系统服务价值法,利用GIS和遥感技术,分析了扬州市2010年、2015年和2018年土地利用类型和生态系统服务价值的变化,确立受水区生态补偿支付标准上限,引入生态补偿优先级（ECPS）对水源地各区补偿的迫切程度进行量化,并建立补偿资金分配机制。研究表明：1）2010-2018年扬州市土地利用结构变化显著,生态系统服务价值从553.58亿元降低到467.99亿元,其中水体和水田生态系统服务价值减少最为显著,占比90.38%;2）受水区应给予补偿的生态系统服务价值为20.91亿元,而支付标准上限为13.59亿元,二级服务水文调节价值占比80.02%,是补偿的核心;3）补偿顺序和补偿资金分配情况依次为高邮市（10.13亿元）、宝应区（5.08亿元）、邗江区（2.81亿元）、江都区（1.79亿元）、仪征市（0.93亿元）和广陵区（0.17亿元）。最后从明确补偿对象、建立监督机制、形成多元化补偿等角度提出相关建议,以期完善水源地生态补偿机制。     

粗粒料水平循环单剪动力特性试验研究

针对利用动三轴试验设备进行粗粒料动力特性试验时存在试验成本高和工序复杂等问题,采用自主研发的水平向单剪试验仪,通过大型水平循环单剪试验,研究了粗粒料的动剪切模量和动阻尼比等动力特性。试验结果表明,粗粒料的动剪切模量、动阻尼比与水平剪应变、初始竖向应力、剪切速率和循环数等因素有关。水平剪应变越小,初始竖向应力越大,循环数越多,动剪切模量越大,动阻尼比越小,且动阻尼比随循环数的增多,其减小和增长速率均变小,最终达到收敛。试验结果与动三轴剪切试验结果规律类似,可见采用大型水平循环单剪仪进行粗粒料动力特性试验研究可行、合理。     

基于河湖生态健康的滇池流域水资源总体配置

在流域水问题诊断的基础上,提出了滇池流域多水源联合调度构建流域健康水循环的总体框架。基于滇池流域相关区域的现状水资源开发利用现状调查,结合区域城市发展和产业布局的调整、滇池及其入湖河流生态景观等对水资源需求,采用MIKE BASIN作为技术工具,研究了滇池流域多水源水质水量联合调度的水资源配置方案,并提出了相应的水系连通的工程方案。在保障滇池生态修复补水和昆明城市生活生产用水的前提下,通过外调水、本区水、城市再生水的多源水联合调度,构建了滇池流域"清水入湖、中水回用、清污分流"的健康水循环模式,以便削减滇池入湖污染负荷,支撑滇池水质的持续改善。