最大可能输沙量的工程计算

输沙量是一个重要的物理量和极其有用的工程参数。它是一个复合向量,具有明显的空间分布的非均一性和随时间变化的非定常性。文中把最大可能输沙量定义为输沙量的理论极限值,并根据最大可能输沙率的实验关系式,利用风的自计记录,计算了一个地区不同风向(16个方位),一年内最大可能输沙量的总和。按向量合成原理,计算了该地区的最大可能合成输沙量与合成输沙方向,其结果与该地区主体沙丘的平均移动速度和移动方向具有较好的一致性。     

异常温压条件下水文地质参数实验室计算方法的研究

异常温压条件下的渗透系数和弹性储水系数是评价深层地下水资源量的关键水文地质参数。本文针对目前国内外在深层地下水资源评价研究中,沿用浅层地下水的非稳定井流试验求参数所造成的弊端,考虑到深层地下水因埋藏深度很大而形成的异常温压条件,提出了通过实验室测定岩样,水样的弹性模量、泊松比、孔隙度、渗透率、液体体积压缩系数、粘滞系数等,进而计算深层地下水所处的特定环境中的水文地质参数的方法。     

江苏海岸辐射沙洲地层中大直径钢管桩基础承载性能试验研究

江苏海岸辐射沙洲是江苏重要的海上风电规划区域,该海域的地层资料和试桩资料极为缺乏。通过钢管桩的现场静荷载试验,对江苏海岸辐射沙洲地层中大直径钢管桩基础承载性能进行研究,以揭示各地层的主要承载性能参数。试桩结果表明,江苏海岸辐射沙洲地层中钢管桩实际的轴向极限承载力明显小于高应变动测结果,只有高应变动测结果的79.09%。总侧摩擦阻力占总承载力的95.61%,而桩端阻力只占总承载力的4.39%。桩内土对管壁的侧摩阻力作用很小,主要是桩外土对管壁的侧摩阻力在发挥作用。辐射沙洲地层中粉土夹粉质黏土的承载性能一般,不适应作为钢管桩的持力层。轴向抗压静载试验得到的极限侧摩阻力高于静力触探的测试结果和API法的计算值。浅部砂层实际的极限水平土体抗力高于API法计算值,在水平荷载作用下上部砂层的p-y曲线具有明显软化效应,土体的软化效应在设计时需进行考虑。     

中国的水库泥沙淤积问题

由于我国有许多河流是含沙最高、输沙量大的多泥沙河流,水库泥沙淤积问题异常严重．主要表现在：淤积数量大,淤积速率快．据统计,截止到1981年底全国水库总淤积量达115×10~8m~3．占统计水库总库容的14．2％．年平均库容损失率达2．3％,高于世界各国．水库的严重淤积,不仅影响水库兴利效益的发挥,严重威胁水库的使用寿命,而且还造成一系列在进行水库规划时未曾充分估计到的环境问题．本文重点从河流水文泥沙特性、我国水库淤积问题的严重性、水库淤积引起的问题及水库防淤减淤措施等4个方面作一较全面的分析和探讨．     

四种浮游植物生物量计算方法的比较分析

浮游植物是水生生态系统中重要的初级生产者,其生物量是反映其现存量的关键指标.本文利用具有3个处理组的围隔实验中的浮游植物数据,对文献中常见的计算浮游植物种群生物量和群落生物量的4种方法:标准法、细分法、粗分法和资料法进行比较,并分析采用这4种不同方法得到的浮游植物生物量与叶绿素a浓度的相关性.结果表明:粗分法是计算浮游植物生物量的高效方法,能够保证准确度和节省时间;提高浮游植物生物量计算准确度不是影响浮游植物生物量与叶绿素a浓度相关性显著程度的关键.通过比较剔除稀有种(生物量不超过群落生物量5%的种类)前后浮游植物生物量的差异,发现忽略稀有种会导致种类均匀度较高的浮游植物群落生物量严重偏低,建议浮游植物生物量的计算不能一概忽略稀有种.     

Multigene genetic programming for sediment transport modeling in sewers for conditions of non-deposition with a bed deposit

It is known that construction of large sewers based on consideration of flow with non-deposition without a bed deposit is not economical. Sewer design based on consideration of flow with non-deposition with a bed deposit reduces channel bed slope and construction cost in which the presence of a small depth of sediment deposition on the bed increases the sediment transport capacity of the flow. This paper suggests a new Pareto-optimal model developed by the multigene genetic programming (MGGP) technique to estimate particle Froude number (Fr_p) in large sewers with conditions of sediment deposition on the bed. To this end, four data sets including wide ranges of sediment size and concentration, deposit thickness, and pipe size are used. On the basis of different statistical performance indices, the efficiency of the proposed Pareto-optimal MGGP model is compared to those of the best MGGP model developed in the current study as well as the conventional regression models available in the literature. The results indicate the higher efficiency of the MGGP-based models for Fr_p estimation in the case of no additional deposition onto a bed with a sediment deposit. Inasmuch as the Pareto-optimal MGGP model utilizes a lower number of input parameters to yield comparatively higher performance than the conventional regression models, it can be used as a parsimonious model for self-cleansing design of large sewers in practice.     

基于非定常面元法的海上浮式风机气动性能研究

对于海上浮式风机而言,由于受到剪切风、塔影效应、浮式基础运动等因素的共同影响,其气动载荷会更加复杂,因此如何准确快速地对海上风力机的气动性能进行预估显得尤为重要。基于速度势的非定常面元法理论,研究海上浮式风机气动载荷特性,编制了相关的计算程序。以NREL 5 MW风机为例,建立了叶片和尾流的三维数值模型,计算得到了不同风速下风机的输出功率以及叶片表面的压力分布,对比数据结果分析了该方法的可靠性。针对非定常流动,模拟了剪切风和塔影效应的作用,并重点分析了浮式基础运动对风机气动载荷的影响。研究表明,浮式基础的纵荡和纵摇会增加输出功率的波动幅值,艏摇运动会导致单个叶片上的气动载荷产生较大的波动,为浮式风机叶片控制提供了参考。     

灌浆套筒连接装配式剪力墙爆炸响应及参数分析

为了研究采用灌浆套筒连接装配式剪力墙结构的抗爆性能,应用显式动力分析软件LS-DYNA建立了现浇剪力墙和装配式剪力墙的有限元模型,对不同爆炸荷载下剪力墙的破坏形态和动态响应进行了模拟分析;扩充影响参数范围,进一步研究了墙体厚度和混凝土强度等级等因素对装配式剪力墙结构抗爆性能的影响。数值分析表明:对于装配式剪力墙,由于坐浆层处存在新旧混凝土的薄弱粘结面,爆炸作用下首先发生破坏,爆炸应力波聚集于坐浆层周围的墙体内部,导致局部发生脆性破坏;现浇剪力墙刚度分布比较均匀,爆炸作用下背爆面的混凝土首先被拉裂,最终发生弯曲破坏;增加墙体厚度、提高混凝土强度等级和改变炸药爆炸位置均可改善装配式剪力墙的抗爆性能。     

设施农业生产区降雨径流和氮磷输出特征及模拟——以滇池东岸花卉大棚种植区为例

为掌握滇池流域花卉大棚种植区的非点源污染特征,提高和改善滇池水环境质量,本研究选取呈贡县斗南村花卉大棚种植区作为研究对象,在实测降雨径流数据的基础上,通过建立Storm Water Management Model模型分别对全年连续降雨条件下和典型设计降雨条件下的降雨径流水质、水量进行了模拟.研究结果表明:1)模型的流量、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS)、总氮(TN)和总磷(TP)的Nash-Sutcliffe效率系数分别为0.858、0.835、0.803、0.712和0.752,能够较好地模拟研究区域的水质、水量变化.2)研究区域的平均径流系数为0.59,CODCr、SS、TN和TP的单位面积负荷率分别为118.34、82.90、54.64和5.46 kg/(hm~2·a),TN和TP是主要控制的污染物.3)各污染物浓度峰值的出现时间均早于流量峰值出现的时间,因此对滇池东岸花卉大棚种植区应进行污染物尤其是TP、TN浓度与流量错峰控制.     

水库库容变化对蓟县地震台DSQ型水管倾斜仪观测的影响

对比于桥水库库容变化与蓟县地震台DSQ型水管仪观测数据表明,水库容量对水管仪长周期趋势性变化影响不大,蓄水和泄水过程中库容量变化与水管仪观测数据不存在相关关系。根据近场三维不规则形状荷载模型,对于于桥水库3次蓄水和3次泄水过程,定量计算库容变化对蓟县地震台DSQ型水管倾斜仪观测影响的理论值,结果表明,库容变化引起的水管仪倾斜值与实际观测数据变化幅度相比小得多,库容改变不足以对水管仪倾斜观测造成显著干扰。该分析结果可在观测资料异常判定中提供参考。