洪水基流分割非参数检验方法优选

基于江西省萍乡市五丰河流域2016—2018年实测场次洪水数据和直线斜割法所得基流流量,对比分析累积距平法、Pettitt法、滑动T检验法和Mann-Kendall检验法应用于基流分割的适用性和准确性,选择集对分析法为优选非参数检验方法。结果表明:海绵城市建设后(2018年)相对建设前(2016年)标准退水曲线基流流量增加65.2%,地下径流量增加47.3%,地下径流量占径流总量比例增加53%。Pettitt法与直线斜割法所得基流流量相对误差最小,年均相对误差为1.7%;变差系数年均相对误差最小,为5%;集对分析联系度最大,为0.81。Pettitt方法是检验海绵城市直接地表和地下二元径流成分转化的最适非参数检验法。     

基于Copula函数的海绵城市日气温设计

极端温度和温差影响混凝土微观结构特征和力学性能,气温被视作混凝土施工维养的重要设计依据。基于中国819个气象站1961—2015年日气象和地理信息资料,采用地统计方法和Copula函数对海绵城市进行气象分区,分析分区日均温和日温差边际、联合概率分布,设计日均温、日温差和相应混凝土抗压强度。结果表明:海绵城市气象分区与行政分区一致;各分区日均温和日温差多服从正态分布,冬、夏日均温期望值在0～13.6℃和23.2～26.4℃间变化、标准差在3.2～5.4℃和2.5～3.5℃间变化,冬、夏日温差期望值在7.4～12.1℃和7.4～11.8℃间变化、标准差在2.9～3.7℃和1.8～3.4℃间变化;日均温和日温差联合概率分布冬季对称,夏季不对称,相应AMH Copula函数参数值分别在-5.68×10~(-6)～4.93×10~(-6)和-6.37×10~(-6)～4.89×10~(-6)间变化;冬季,东北、华北和西北分区设计频率分别处于50%、5%、5%,低于国标设计温度,设计出的混凝土无法达到抗冻要求,其余分区设计频率在国标设计温度内满足设计要求;夏季,各分区日均温均高于混凝土国标养护温度,易使得混凝土内外温度失调而产生热胀破坏。设计的极端温度、温差及抗压强度是对现有国标混凝土养护温度的补充和完善,为海绵城市新性能混凝土构建提供科学依据。     

透水混凝土冻融剥蚀成因分析

为探究透水混凝土冻融剥蚀是否来自水泥浆体劣化,选取2.5~10.0 mm粒径骨料,制备了水灰比为0.31的透水混凝土及同水灰比的水泥石,测量二者冻融循环下质量、强度及透水混凝土相对动弹性模量变化。采用压汞法(MIP)测量水泥石冻融循环下孔结构特征参数及孔径分布变化,并通过扫描电镜(SEM)观察透水混凝土骨料水泥界面形貌演变。结果表明,在水冻与盐冻环境下透水混凝土宏观性能指标均有不同程度下降,骨料水泥界面产生裂缝并随冻融次数增加不断扩展,而水泥石强度、质量及微观孔隙结构均无明显变化。这表明透水混凝土冻融劣化与骨料水泥界面劣化相关。     

骨料及水灰比对透水混凝土性能的影响

为了研究骨料粒径及水灰比对透水混凝土力学特性及透水性影响,分别选取了骨料粒径2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm以及16～20 mm四种范围单一级配碎石,制作了水灰比在0.25～0.34范围内的透水混凝土试样。通过单轴压缩试验及透水系数测试试验,得到了不同水灰比及不同粒径范围的透水混凝土试样应力应变曲线、抗压强度、峰值应变、吸收功及透水系数等力学及物理性能,分析了骨料粒径、水灰比对材料抗压强度、吸收功及透水系数等影响,并在试验结果基础上,建立了材料抗压强度同透水系数之间关系。结果表明:骨料粒径为2.5～6 mm、6～10 mm、10～16 mm透水混凝土抗压强度、应变峰值、吸收功在水灰比0.25～0.31范围内,随水灰比的增加而增加,当水灰比超过0.31时,随着水灰比增加而减小;材料的透水系数随着水灰比的增加而减小;材料的抗压强度同透水系数之间近似服从线性关系。研究成果可为透水混凝土配合比设计提供借鉴作用。