华北水利水电大学学报(自然科学版)

Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power

  • 地质资源与地质工程博士学位授权学科——地学信息技术及应用

    <正>地学信息技术及应用是我校博士学位授权学科一一地质资源与地质工程学科的主要研究方向之一。本研究方向针对水利水电工程、交通、城乡建设等领域的地学信息技术开发与运用的实际需要,在地质三维建模、地质信息系统、空间地理数据集成分析等方面进行理论及技术应用研究。通过地质学、空间信息科学、计算机科学、3S技术的有机融合,在地质空间信息分析与建模、地质灾害评价、地质工程监测信息集成分析等方面取得了特色鲜明的研究成果。

    2014年03期 v.35;No.134 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 545K]
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  • 陆浑水库控制区近50年夏季降水变化特征

    王纪军;竹磊磊;胡彩虹;潘攀;

    利用陆浑水库控制区域6个气象观测站1961—2012年逐月降水资料,分析了控制区域近50年夏季降水的变化特征.结果表明:陆浑水库控制区域1981—2010年夏季年降水量与年降水量的比值平均为0.50,但年际变化和阶段性变化特征明显,最大值和最小值分别为0.69和0.22,极值比达到3.14.夏季降水量与年降水量线性关系均极为显著,能够用夏季降水量的变化特征标识年降水量的变化.陆浑水库控制区域夏季以及6—8月各月的平均降水量(对应的站间均方差)常年值依次为324.6,70.8,135.2,118.6 mm(82.0,70.8,48.7,36.9 mm).这8个要素均没有显著的线性趋势,均以波动性变化为主,但均具有明显的年际和阶段性变化特征.陆浑水库控制区域夏季及其各月的平均降水量与对应的站间均方差均具有极为显著的线性相关关系,至少能够通过信度为0.01的显著性检验.

    2014年03期 v.35;No.134 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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  • 洪水资源利用对区域用水结构影响分析

    吕素冰;李庆云;丁泽霖;

    针对吉林省白城地区具有洪水资源利用的地区优势,利用系统论中信息熵的概念分析该地区洪水资源利用前后对用水结构演变的影响.结果表明:白城地区地下水利用中,农业用水占用水总量的比例最大(1995—2009年比例均值为88.2%),而洪水资源利用后,洪水的水量补给使其比例降低至87.0%,弱化了用水结构的单一性,提高了用水结构的信息熵.洪水资源的适度利用有利于用水结构向合理化发展.

    2014年03期 v.35;No.134 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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  • 广东地区旁侧连接水库的小流域洪涝流量计算

    李彬;郑国栋;庄佳;朱颖放;

    为获得广东地区旁侧连接水库的小流域设计洪水流量和排涝流量,分别采用小流域整体法和24 h暴雨洪量法进行了计算.计算结果表明:广东地区旁侧连接水库的小流域水库集雨面积不超过10 km2,当水库防洪标准与流域设计洪水标准相当或低于时,可采用小流域整体法及广东省综合单位线法计算设计洪水;24 h暴雨洪量法与平均排除法相比,可直接采用设计洪水结果进行排涝流量计算,计算结果相差很小,偏安全,方法简便.因此,采用的两种计算方法在一定条件下可以用于旁侧连接水库的小流域洪涝计算.

    2014年03期 v.35;No.134 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 云首水库设计年径流计算

    栗雪峰;张泽中;高同喜;高同美;

    为确定规划中无径流资料的云首水库工程规模,需要分析计算设计年径流量及年内分配.采用地理综合法计算了云首水库坝址以上控制流域年径流的均值、变差系数和偏态系数,获得了该流域在丰水年(P=20%)、平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)和特枯水年(P=95%)的设计年径流量分别为2 393,1 198,654,318万m3.采用水文比拟法确定了年内分配.研究表明,采用地理综合法计算年径流的均值、变差系数和偏态系数,采用水文比拟法确定年内分配,可作为无资料地区年径流合理分析计算的方法组合.

    2014年03期 v.35;No.134 15-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 郑州市1951—2011年降水及气温的变化特征分析

    张丽;胡娟萍;李宝玉;

    为了解郑州市近年来气温和降水的变化特征,利用1951—2011年气温和降水资料,采用线性倾向估计、5 a滑动平均趋势分析法、累积距平法、Mann-Kendall突变检测法、滑动t-检验和小波分析法,对郑州市气温和降水的变化趋势、相关性、突变性及周期性进行了分析.结果表明:61年来,郑州市气温和年降水总体均呈上升趋势,气温倾向率为0.258℃/(10 a),降水倾向率为2.77 mm/(10 a);春季、夏季的降水与气温的相关性较好;郑州市年均降水在1953年发生突变;年均气温在1993年和1997年发生2次突变;通过小波分析,年降水和年均气温在主周期方面有一定程度的吻合.

    2014年03期 v.35;No.134 19-23+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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  • 江垭水电站碾压混凝土重力坝的温度应力分析

    李剑;魏克伦;

    为研究温度荷载对江垭水电站碾压混凝土重力坝的影响,以其非溢流坝段为研究对象,建立有限元模型,根据江垭水电站的水温、气温、坝体温度、地基温度等监测资料,计算分析了大坝运行期的温度场,研究了大坝在温度场影响下的应力变化规律.研究结果表明:温度荷载对大坝运行有较大影响,但是大坝仍满足规范设计要求;夏季持续高温时,应避免大坝在高水位下运行;冬季持续低温时,应避免大坝在低水位下运行.

    2014年03期 v.35;No.134 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • 阳江上水库碾压混凝土重力坝深层抗滑稳定分析

    汪凌;郭博文;赵海涛;

    通过建立最高坝段溢流坝段和最高坝段非溢流坝段模型,对阳江上水库碾压混凝土重力坝进行静、动力作用下的深层抗滑稳定分析,模型考虑了坝后白水瀑布陡崖的影响.静力计算是基于有限元强度折减法,无需假定滑动面,根据特征点位移突变以及塑性区贯通等判断准则来确定大坝的整体稳定性;动力分析采用振型分解反应谱法,由其导出水平地震剪力,并将该剪力作用在建基面上,在此基础上进行动力作用下的抗滑稳定分析.计算结果表明,各种工况下抗滑稳定安全系数均满足要求,失稳破坏时产生的可能滑移路径未通过下游白水瀑布陡崖,坝后白水瀑布陡崖不影响大坝安全.

    2014年03期 v.35;No.134 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
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  • 大型预应力梁式渡槽动力特性分析

    董荭;魏克伦;宋春草;

    渡槽结构的动力特性分析是渡槽结构地震响应分析及抗震设计的基础.采用有限元分析软件ANSYS对滏阳河渡槽进行动力特性分析,水体和槽壁之间的相互作用采用附加质量法来处理,计算分析矩形渡槽在不同水深时的自振频率和主振型.计算结果表明:水体对渡槽结构主振型的影响可以忽略不计,但是对渡槽结构自振频率的影响很大;渡槽的频率随水深的加深而减小.研究结果可以为滏阳河渡槽的抗震设计及其防护提供依据.

    2014年03期 v.35;No.134 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 洛河流域安山玢岩碱骨料反应试验研究

    卢亚召;赵顺波;

    碱骨料反应是影响水工混凝土耐久性的重要因素之一.分别采用砂浆棒快速法和碳酸盐骨料碱活性检验法对洛河流域安山玢岩骨料碱活性进行试验研究.采用砂浆棒快速法,取3组安山玢岩骨料试件进行碱活性试验,分析安山玢岩骨料在3,7,14,28 d 4个不同龄期的膨胀率变化,试验结果未能确定安山玢岩骨料碱活性,需采用碳酸盐骨料碱活性检验法进一步试验研究;采用碳酸盐骨料碱活性检验法,取18组安山玢岩骨料试件进行碱活性试验,并分析安山玢岩骨料在3,7,14,28,56,84 d 6个不同龄期的膨胀率变化,编号X-6组试件和编号Z-5组试件84 d龄期的膨胀率均大于0.1%,依据《水工混凝土试验规程》(SL 352—2006)判定,洛河流域安山玢岩骨料具有潜在碱活性.综上试验结果表明,洛河流域安山玢岩具有一定的潜在碱活性危害.

    2014年03期 v.35;No.134 36-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 94K]
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  • 三角形横向荷载作用下的简支梁弯曲分析

    付明春;李殿平;

    某些梁或立柱杆件同时受纵、横两个方向的载荷作用,因横向荷载引起的弯曲挠度使截面形心偏离原位置的距离较大,这时轴力引起的弯矩对构件的强度和稳定性计算来说就不容忽略.目前对横向荷载为均布荷载作用时最大挠度和弯矩的数值和位置已有讨论,对三角形横向荷载作用时横梁或立柱的最大挠度和最大弯矩位置和数值的确定还需深入研究.首先以简支梁为例,推导出横向荷载为三角形横向荷载时梁的最大挠度和弯矩数值和位置的计算公式,然后以水闸结构中的胸墙为例,阐述导出公式的具体运用方法,在水利工程实践中具有重要的意义.

    2014年03期 v.35;No.134 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K]
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  • 我国大型石油炼化基地防渗工程研究

    吴维洋;孙垦;刘玉龙;陈鸿汉;

    以四川石化、庆阳石化和呼和浩特石化的防渗工程为例,从防渗材料、防渗结构、防渗区划与措施、防渗等级设计和防渗效果评价5个方面对我国炼化基地防渗工程工艺进行了评述.目前,我国炼化基地防渗工程设计是以"环境敏感程度为敏感"为原则,以土工膜、水泥基渗透结晶型防渗涂层和掺钢纤维抗渗水泥为主要防渗材料,在特殊污染防治区、重点污染防治区和一般污染防治区,采用柔性防渗结构、刚性防渗结构或刚性-柔性复合防渗结构的过度防渗工艺技术.我国炼化基地防渗工程设计未能合理地结合场地包气带防污性能、含水层易污染特征和地下水环境敏感程度等自然因素,而未采用包括天然防渗结构在内的多元防渗结构.讨论了炼化基地防渗层防渗效果的评价方法,为炼化基地的合理防渗提供参考.

    2014年03期 v.35;No.134 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 河南省污水处理过程中甲烷排放现状和排放量估算

    刘秉涛;徐越群;

    污水处理过程中产生的甲烷(CH4)是产生温室效应的来源之一,估算省级城镇废水处理中CH4的排放量对河南省采取在技术经济上可行的减排措施有重要意义.根据河南省污水处理过程中CH4的排放现状,并通过获取的2010年河南省污水处理相关数据、排放因子,估算了当年的河南省污水处理过程中CH4的排放量.结果表明:2010年河南省生活污水处理过程中产生的CH4净排放量为21 764.1 t,工业废水处理过程中产生的CH4净排放量为98 609.3 t.研究结果可为决策者有针对性地制定污水处理过程中CH4的排放控制政策和措施、减少温室效应提供基础资料.

    2014年03期 v.35;No.134 49-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 107K]
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  • GOCE卫星检测的海地地震(Mw7.3)区域重力异常

    徐海军;周建业;翟燕;孟俊贞;

    利用GOCE卫星重力场模型数据(2009年11月—2010年1月)对海地地震(Mw7.3,2010)区域的重力异常进行了计算,同时利用GRACE重力场模型数据(2008年11月—2009年1月)计算了研究区域同期的重力异常,并将计算结果分别与该地区的地形进行了比较.结果表明:与GRACE卫星数据相比,利用GOCE重力场模型数据计算的重力异常精度有了显著提高,新的计算结果不仅与强震范围地形有较好的一致性,且与地质构造分布特征吻合较好;在2009—2010年间,研究区域的重力值在由北向南方向不断增加,此变化可能与地壳应力积累有关.此次地震震中位于重力异常变化剧烈的高重力梯度带上,这为从另一个角度更好地认识地震发生的机理提供了新的思路.

    2014年03期 v.35;No.134 53-55+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K]
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  • 现代三维工业测量系统研究进展及发展趋势分析

    崔希民;马开锋;黄桂平;

    基于现代三维工业测量的需求和应用,阐述了8类用于精密定位的三维坐标测量系统及其优缺点,分析了三维工业测量的最新研究进展,并对其发展趋势和应用前景做了分析,针对最新发展趋势中多源数据的融合问题,给出了模型框架和系统的体系结构.

    2014年03期 v.35;No.134 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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  • 分幅等高线接边算法的设计与实现

    黄会平;韩宇平;张俊峰;

    分幅数字化后相邻图幅的等高线拼接问题,是地理信息系统中数据处理方面必须解决的问题.在吸取了ArcGIS处理该问题的优点的基础上,提出了分幅等高线智能化接边的约束条件和算法,并利用ArcGIS Engine实现该处理方法.在该算法的实现过程中,运用等高线的几何关系和属性特征进行对接边等高线的筛选,在充分考虑接边存在的各种异常情况前提下,确定接边规则,从而实现等高线的无缝拼接.

    2014年03期 v.35;No.134 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 特高压耐张串悬链线形状计算的研究

    杨博;李陶波;王爱华;马芳;

    特高压输电线路中耐张塔悬挂很重的耐张绝缘子串,导致该部分单位长度上的荷载远大于导线自身的单位长度上的荷载.特别是档距较短时,这些非均布荷载与导线自身荷载相比所占分量就更大.在这种情况下,计算导线应力、弧垂及线长时,必须考虑耐张串非均布荷载的影响,否则将产生不能容许的误差.将特高压耐张绝缘子串近似成悬链线形状对其进行有限元分析,并提出可以应用于工程设计中的解析法计算解决方案.该算法可计算耐张绝缘子串的悬链线弧垂,校验对地距离和铁塔电气间隙,也可精确计算耐张串绝缘子需要倒挂的片数,降低输电线路污闪几率.

    2014年03期 v.35;No.134 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 221K]
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  • 基于牛顿法的电力系统最优潮流计算

    朱雪凌;张翠影;赵臣鹏;刘林飞;

    为研究电力系统最优潮流问题的可行算法,对牛顿法进行探讨并基于该算法进行最优潮流计算.由于最优潮流问题属于典型有约束条件的非线性规划问题,故引入二次罚函数处理约束条件,将牛顿法和二次罚函数结合并用MATLAB仿真平台进行算法编程,求出IEEE14节点标准系统的最优潮流计算结果,同时得出收敛时间和系统发电成本.实验结果表明:该方法的收敛性较好,计算速度较快;运用牛顿算法求解最优潮流,可使发电成本最小或功率损耗最小,从而达到优化资源配置,降低发电及输电成本的目的,具有很好的经济效益和社会效益.

    2014年03期 v.35;No.134 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 90K]
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  • 某核电站主控室局部隔振分析

    付爱群;丁志新;汤丽芳;

    主控室作为核电厂的集中监控中心,保持其在各工况下平稳、舒适的运行非常重要.以某核电厂主控室为研究对象,采用弹簧支座隔振方案,对正常运行阶段隔振前后主控室结构的模态、结构响应、楼层反应谱进行了比较分析.分析结果表明:水平地震作用下的隔振效果明显,竖向地震作用下有一定的隔振效果.建筑构造措施的采用增强了主控室工作环境的舒适性.

    2014年03期 v.35;No.134 75-77+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
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  • 输电线路纵差保护动作的影响因素及补救措施

    李金珏;穆科磊;曹艳艳;孟波;

    针对输电线路不平衡电流、分布电容电流以及负荷电流对差动保护的影响,通过对差动保护原理的分析和线路中的电流计算.结果表明,采用同型号的电流互感器、对分布电容电流进行补偿、把电流的故障分量作为纵差保护的判据等措施,可以明显提高纵差动保护的灵敏度和可靠性.

    2014年03期 v.35;No.134 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 123K]
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  • 高压共轨柴油机各缸不均匀性在线修正及其失火诊断

    郭树满;郭朋彦;高玉国;

    针对高压共轨柴油机运行时各缸间存在的差异,提出了一种基于每个工作循环瞬时角加速度的在线修正的方法.在一个循环中,计算出各缸工作后的瞬时角加速度的平均值,按各缸瞬时角加速度与平均值的差异的大小对喷油量进行修正,若修正油量超过了设定的阈值则进入失火诊断程序,并进行统计.在设定的循环次数中,超过阈值的概率大于一定值时,确认发生了失火,根据诊断电路,确定导致失火的原因.试验结果表明,在线修正后,发动机运行更加平稳柔和,并能快速准确地诊断出人为设定的失火故障.

    2014年03期 v.35;No.134 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 二氧化钛纳米棒阵列的制备及光电性能研究

    徐进霞;袁朝圣;李珊;周远明;梅菲;

    TiO2具有价格便宜、无毒、原料易得、抗光腐蚀性等优点,成为目前太阳能电池、光催化及光解水制氢等方面研究的热点.本研究利用简单易行的水热法在FTO导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列,通过改变退火时间研究退火时间对TiO2纳米棒阵列形貌结构和光电性能的影响.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪及拉曼光谱对制备的TiO2纳米棒进行形貌及光学性能表征,利用电化学工作站对样品进行光电化学性能测试.研究发现,通过水热法在FTO玻璃上形成了直径约为200 nm、长度约为2μm的形貌均一的TiO2纳米棒阵列,水热法生长在金红石上的TiO2具有沿[001]轴择优生长的特点,具有较好的晶体质量,该结果与Raman光谱的研究结果一致;光电性能研究发现二氧化钛纳米棒阵列产生了较稳定的阳极光电流.这表明通过水热法在FTO玻璃上制备的TiO2纳米棒具有较好的稳定性及潜在的高效太阳能转换效应.

    2014年03期 v.35;No.134 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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  • 复插值逼近从单位圆盘扩大到Jordan区域的边界充要条件

    涂天亮;

    D是复平面上Jordan闭曲线Γ围成的单连区域.自20世纪40年代以来,在闭域D上用Hermite插值多项式一致逼近和平均逼近f(z)∈A(q)(D),已经有很多研究而且还在继续研究.大量作者接连不断地减少区域边界条件以期提高论文的水平.什么是最少的边界条件?直到现在,这个问题似乎还没有解决.本文已经发现并证明了:为了Hermite插值多项式收敛于f(z)∈A(q)(D—),其充分必要条件是Γ∈C~,即设这区域边界曲线Γ的参数表示是z=z(t),它具有一阶导数z'(t)连续且不等于零于[0,2π]上.

    2014年03期 v.35;No.134 91-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 72K]
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  • 戴福初教授简介

    <正>戴福初,男,湖南新化人,博士,教授,博士研究生导师,1967年10月出生。1990年毕业于西安地质学院(现长安大学),获水文地质及工程地质专业工学学士学位;1993年毕业于西安地质学院(现长安大学),获水文地质工程及地质专业硕士学位;1997年毕业于中国科学院地质研究所,获水文地质及工程地质专业博士学位;1997—1999年在中国科学院地理研究所从事博士后研究。1999年10月,在中国科学院地理研究所任副研究

    2014年03期 v.35;No.134 93页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
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