河流断面形态问题

面积、平均水深相同的断面,形态不同,输水、输沙能力有较大差异。导得了断面特征值,包括表称流量、表称输沙率、表称含沙量、宽深比等的计算式。讨论了断面形态的变化及其表达方法。提出了几种平均水深的算法。讨论了常用的√B/H关系,认为用它来表达断面形态、判断变化性质是不合理的。     

粉土循环累积应变和残余动模量的试验研究

粉土地基上建造的铁路或公路在交通荷载作用下易产生各种病害,导致基础设施不能正常工作。为研究交通循环荷载作用下粉土的累积变形和动力性能,针对钱塘江粉土开展一系列的循环三轴试验,探讨土体物理条件（相对压实度、含水率）和应力特征（频率、围压、动应力比）等对粉土累积轴向应变、动模量和阻尼比等的影响。试验结果表明,钱塘江粉土的临界动应力比约为0.11,当轴向动应力小于临界动应力时,粉土的动模量变化很小,相应的累积轴向应变也很小;当动应力超过临界动应力后,土样的动模量快速下降,残余动模量约为初始弹性模量的20%,同时,动模量和阻尼比随着累积轴向应变（或名义振次）的发展变化显著。粉土的动模量和阻尼比在归一化后可得到统一规律：在轴向应变（或名义振次）小于一定值时,动模量几乎不变,而后呈指数形式衰减,最终趋于稳定值;粉土阻尼比随着轴向应变（或名义振次）的发展呈指数关系增长。     

黄河中上游流域降水量的时空特征及其对三门峡库区水沙量的影响

根据气象和水文资料,采用自然经验正交函数、相关分析等方法,对黄河中上游流域年降水量的时空特征及其对三门峡库区水沙来量的影响进行分析。分析表明：黄河中上游流域年降水量具有3种典型的空间分布结构;在不同的降水空间结构下,三门峡库区各水文站水沙变化差异显著;3种空间结构具有不同的变化趋势和周期;三门峡库区沙源可分为四级源区,水源分为三级源区;未来20年,库区水沙来量有增加趋势。     

Intergrain contact density indices for granular mixes-Ⅰ: Framework

Mechanical behavior such as stress-strain response, shear strength, resistance to liquefaction, modulus, and shear wave velocity of granular mixes containing coarse and fine grains is dependent on intergrain contact density of the soil. The global void ratio e is a poor index of contact density for such soils. The contact density depends on void ratio, fine grain content (CF), size disparity between particles, and gradation among other factors. A simple analysis of a two-sized particle system with large size disparity is used to develop an understanding of the effects of CF, e, and gradation of coarse and fine grained soils in the soil mix on intergrain contact density. An equivalent intergranular void ratio (ec)eq is introduced as a useful intergrain contact density for soils at fines content of less than a threshold value CFth. Beyond this value, an equivalent interfine void ratio (ef)eq is introduced as a primary intergrain contact density index. At higher values of CF beyond a limiting value of fine grains content CFL, an interfine void ratio ef is introduced as the primary contact density index. Relevant equivalent relative density indices (Drc)eq and (Drf)eq are also presented. Experimental data show that these new indices correlate well with steady state strength, liquefaction resistance, and shear wave velocities of sands, silty sands, sandy silts, and gravelly sand mixes.     

黄泛平原区土的工程特性研究

采用X衍射、电子探针等方法分析了黄泛区土的组成特点、颗粒微观结构和物理力学特性,研究了土的压实机理和性状。研究认为,黄泛区土呈层状结构,化学成分以硅、铝为主,非黏土矿物含量高,粉土颗粒高达80 %以上,级配较差。由于黄河水的长距离搬运作用,粉土颗粒磨圆度高、表面剥落严重,碾压时颗粒间难以形成有效的嵌挤,表现出较差的压实性状,在90 %的压实度下,土中孔隙气体体积较大,具有较大的压缩性;压实度由95 %提到98 %,土的密实度和承载能力提高显著;毛细水作用强烈,地下水位以上1.3 m范围内,土质处于过湿状态和严重超载的状况下,低填方路基的支撑能力不足。     

试件形状对冻结粉土抗压强度影响的试验研究

在不同温度和应变率条件下,分别对圆柱体和正方体冻结粉土进行了单轴抗压强度试验,分析比较了二者的应力-应变关系、抗压强度及破坏应变.结果发现:单轴压缩下正方体与圆柱体冻结粉土的力学性质存在差异.正方体冻结粉土的应力-应变曲线有明显的弹性屈服点,屈服点后曲线呈线性硬化,而圆柱体冻结粉土的应力-应变曲线无明显弹性屈服,全应力-应变曲线呈抛物线型.相同温度和应变率条件下,圆柱体试样的应变软化程度比正方体试样大.相同试验条件下正方体冻结粉土的抗压强度及破坏应变大于圆柱体的抗压强度和破坏应变,二者抗压强度及破坏应变的差异程度与温度和应变率无关.研究结果可为冻结壁的设计提供重要依据和参考.     

探讨太湖历史极端洪水发生年份和水位高程

较之气候水文平均态的缓慢变化,特大洪水引发的灾害对人类社会影响更加显著,而关注极端洪水、认识小概率事件需要更长时间序列。本文通过对太湖钻孔的沉积和磁学参数特征研究,对比太湖文物发掘的历史洪水资料,试图多指标定量重建太湖长序列极端洪水。太湖水则碑对1600~1954A.D.特大洪水记录了15次,通过与现代洪水仪器记录对比和论证,其最低4.03m水位相当于1921~2004A.D.观测太湖的年最高水位80% 百分位。太湖钻孔中的沉积粒度和磁化率特征捕捉了水则碑洪水序列中的85% 的洪水年,同时补充了水则碑洪水漏失的信号。3次能够被历史文献佐证的洪水沉积信号发生在1766A.D.、1875A.D.和1882A.D.,其洪水水位估计在4.0~4.1m,4.1~4.2m 和4.13~4.23m。频谱分析显示了沉积洪水指标与水则碑洪水指标具有3个同步的重现期,分别约在90~102年、60~62年和42~44年。分析历史洪水与PDO一致性的统计关系,获得估计概率为0.17~0.20,肯定了太湖洪水年与PDO存在关联,反映出历史洪水的发生与现代过程相同,受到了太平洋季风环流和夏季降水控制。这些结论为延长洪水时间系列、分析小概率事件、认识极端洪水特征和重现期等提供了重要水文依据。     

密度及水分状态对黄土状粉土变形特征的影响

以三门峡地区黄土状粉土为研究对象,通过控制重塑土样的干密度及含水率制备不同状态下的试样,在非饱和土三轴仪上采用不固结不排水试验法,对试样进行试验。试验结果表明:试样的密度及水分状态对土的应力-应变曲线特征有着重要影响,在不同干密度及含水率下分别出现应力软化和应力硬化两种曲线形态;试样的破坏偏应力随干密度的增大而升高、随含水率的降低而升高,含水率为7%时候的破坏偏应力是含水率13%的2倍左右;非饱和状态下,试样的剪切破坏面以单一及双剪切面为主,且在一定含水率下,试样的破坏变形形态会随干密度的不同而出现剪胀和剪缩两种现象。     

我国古代黄河水利工程活动对环境的影响

历代治理黄河的工程活动,都着眼于治水,而忽视了治沙,以致黄河逐渐成为地上悬河和黄淮海平原的分水岭。这既改变了我国第一大平原的原生地质环境,又在近800余年来建造了面积达10000km2以上的渤海、黄海三角洲和苏北滨海平原的新的地质环境。此文根据历史事实,建议改变传统的治黄观念,应该重视黄河泥沙这一宝贵财富,有目的、有计划地,而不是任其自然地将黄河泥沙引到适宜的地区填海造陆。黄土高原水土流失,泥沙无穷,黄河搬运日久天长,较之挖山填海,优越无比。该文认为黄河泥沙造陆的理想地区是苏北的黄海之滨,而不是渤海。渤海面积狭小,又是我国的内海。以黄河泥沙填于渤海指日可待,而渤海变陆,对华北、东北的气候、水文、环境等都十分不利。     

温州浅滩淤泥固结系数与固结应力关系研究

固结系数在软土压缩过程中并非常数,其变化规律与土体的工程特性、先期固结压力、有效固结应力等因素有关。当固结应力小于土体的先期固结压力时（ ）,随着应力的增加,固结系数减小;当固结应力达到其先期固结压力时（ ）,固结系数取最小值;当固结应力超过先期固结压力后（ ）,随着应力的继续增加,淤泥固结系数又逐渐增大。温州淤泥的固结系数与固结应力之间存在显著的双对数（ln( 或 )- ）线性相关性,其分段拟合公式在先期固结压力 的前后分为两段。利用“改进的门田法”求解的淤泥层在压缩过程中,固结系数的变化规律,进一步说明和验证了这一结论。利用双对数拟合公式可较准确推求整个加载过程中淤泥的固结系数,为固结沉降计算提供重要的参数。