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

  • 基于分布式水文模型的流域输沙过程模拟

    吴泽鑫;刘琛;安周;李庆云;

    根据黄土丘陵沟壑区藉河流域1962—2008年的逐日水文、气象资料,建立了空间数据库和属性数据库,采用分布式水文模型SWAT对该区过去近50年的输沙变化进行了模拟和验证.结果表明,年均输沙量在校准期与验证期内的模拟值和实测值保持比较一致的趋势性变化,但验证期的模拟效果不如校准期的;月均输沙量在校准期模拟值和实测值的相对误差Re、决定系数R2、效率系数Ens分别为7.5%,0.862,0.764,验证期内则分别为8.9%,0.535,0.474,模型验证效果不太好,类似于年均输沙量模拟,且月均输沙量的模拟效果不如年均输沙量的.

    2014年05期 v.35;No.136 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 黄河调水调沙对濮阳河段的影响分析

    柴青春;梁东波;赵保平;

    对比分析黄河调水调沙前后濮阳河段有关实测数据的变化,可知调水调沙以来濮阳河段主河槽所受冲刷效果显著,同流量级洪水位降低1.37~2.73 m,大部分河段河势流路进一步得到归顺、稳定,平滩流量由1 700~1 800 m3/s增大到4 200~4 500 m3/s,确保十多年来洪水未漫滩.但同时由于调水调沙作用,也导致濮阳河段河道整治工程险情大量增多,个别工程河势发生较大变化,引黄涵闸引水困难,沿黄干部群众滋生了麻痹思想,防汛准备工作受到影响等.需采取工程措施及非工程措施,逐步消除或缓解调水调沙给濮阳河段带来的不利影响,确保调水调沙工作能持续、健康地开展.

    2014年05期 v.35;No.136 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 240K]
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  • 基于BP-Adaboost模型的年降水量预测研究

    彭高辉;张祥;郭春梅;

    基于BP和Adaboost模型算法构建BP-Adaboost模型,通过对河南省10个地市的近60年降水数据进行2~4 a的年降水量预测.和单一BP算法预测结果相比,BP-Adaboost预测模型对训练数据的误差率全部小于BP神经网络模型,预测能力较BP神经网络有明显的提升.最后对10个地市2013年和2014年的年降水量进行预测,供相关决策部门参考.

    2014年05期 v.35;No.136 10-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 徐州丰沛平原区深层地下水降落漏斗演变特征与成因机理研究

    刘沂轩;熊彩霞;

    徐州丰沛平原区深层地下水降落漏斗已经成为制约当地经济发展的桎梏.通过对该区地下水降落漏斗演变特征和成因机理的分析,得出该区地下水降落漏斗具有直线发展、稳定发展、急剧扩张3个发展阶段的演变特征,地表水资源的缺乏、城市生活及工业发展完全依靠地下水及近期城市化进程加快等成为影响漏斗演变与形成的主导因素,提出了地下水位降落漏斗的环境响应及应对措施.

    2014年05期 v.35;No.136 13-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 围压对砂砾石地基管涌影响的试验研究

    杨加智;刘星星;盛金昌;

    砂砾石地基所处的实际应力状态对其管涌发生、发展过程的影响明显.为了研究有围压状态下砂砾石地基的管涌现象,利用渗流-侵蚀-应力耦合试验装置,开展了不同围压状态下缺乏中间级配的管涌型砂砾石料的耦合试验研究,建立了管涌临界渗透坡降与围压之间的线性经验公式,表明管涌临界坡降随着围压的增大而增大;通过对管涌发生、发展过程中的土样渗透性及细颗粒流失情况的分析,发现围压越大,土体渗透系数及其变幅越小,对管涌发展的遏制效果越明显.

    2014年05期 v.35;No.136 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K]
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  • 基于植筋技术的码头新旧结构加固试验模拟

    胡少伟;

    码头新旧结构如何联合承载是港口码头工程升级改扩建工作中的难点.以浙江沿海某板桩码头升级改造工程为例,通过环氧树脂种植钢筋的施工方案,对Ⅲ段码头新旧承台连接力进行了试验.同时为分析其加固改造效果、评价码头结构的安全现状,采用ABAQUS三维有限元软件,建立了Ⅲ段码头结构的三维静力数值分析模型.经计算,其植筋部位抗拔力能够抵抗结合面处的拉力,新旧结构连接部位结构安全稳定,表明采用植筋连接的增大截面法的加固方式对加固构件的损伤程度较小,且操作简单、可靠度高.

    2014年05期 v.35;No.136 20-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K]
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  • 大井法分段降水设计在南水北调中线工程中的应用

    刘汉东;朱华;王东东;李小超;

    现阶段工程降水设计以大井法为主,但对于长宽比差距悬殊的渠道,应用大井法时会出现较大误差.以南水北调中线温博Ⅱ标段渠道降水工程为例,提出将渠道分成若干段后采用大井法进行降水设计,并以不同长度(降水井影响半径2倍长度即150 m、将渠道分成3段即每段333 m和不分段即1 000 m)为分段依据,应用Visual Modflow软件进行降水数值模拟.结果表明:分段长度直接影响降水效果,随着分段长度的增加,降水效果会变差;采用降水井影响半径的2倍长度作为分段依据是可行的,符合降水设计要求.

    2014年05期 v.35;No.136 24-27+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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  • 某水电站地下洞室交叉口应力型坍塌破坏分析

    董联杰;李小根;李震;陈然;

    应用FLAC3D与3DEC数值分析软件对某水电站地下洞室交叉口的坍塌破坏过程进行数值模拟,分析其产生坍塌破坏的原因及其影响因素.结果表明,该类型的破坏由高地应力和结构面共同作用引起,并且具有时效性,针对该类型的破坏应着重强调施工过程中支护措施的及时性和系统性,否则易在破坏区域由于破坏具有的时效性等因素而引起二次应力破坏.

    2014年05期 v.35;No.136 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K]
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  • 玄武岩岩体层间错动带变形机制研究

    郝小红;任冠松;

    层间错动带是影响边坡稳定性的重要因素之一,掌握层间错动带工程性状是大型水电工程建设中的一项重要内容.以金沙江某大型水电站工程为依托,对该工区玄武岩岩体层间错动带进行室内试验和现场变形试验,研究其变形机制.根据试验数据绘制出应力-应变曲线,分析层间错动带的变形过程,通过对比和归纳,得出层间错动带的水文情况、带内物质种类及含量是影响层间错动带变形特性的主要因素.

    2014年05期 v.35;No.136 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
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  • 膨胀土改良及生态修复技术研究进展

    李志萍;何文龙;冯长松;汪伟;

    对膨胀土改良的研究现状进行综述,总结、分析了目前膨胀土治理技术及改良方法.针对传统膨胀土治理在技术模式上不能从根本上治理膨胀土,而且传统膨胀土治理与周边环境极不协调,且产生眩光和噪声等诸多危害等问题,提出了从生态修复的角度来改良膨胀土,展望了膨胀土改良的重点和方向:膨胀土无机改良或复合液改良与膨胀土的生态修复相结合以及后期管理技术研究等.

    2014年05期 v.35;No.136 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 258K]
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  • 采空区对引畛济涧工程引水隧洞的影响及对策

    岳永峰;罗延婷;闫思泉;刘振红;

    引畛济涧工程跨越煤矿老采空区、现采空区和未来采空区,地质条件复杂,采空区将对引水隧洞产生不利影响,施工难度较大.为此,从采空区所在地层、分布范围及与引水隧洞的空间关系入手,参考国内类似矿区地表移动参数实测值,依据《采空区工程地质勘察设计实用手册》及《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》,预测各采空区在引水隧洞高程附近可能引起的岩层移动及变形,分析老采空区、现采空区及未来采空区对引水隧洞的影响,提出隧洞分段、加大隧洞断面竖向尺寸、预留煤柱等对策,并对预留煤柱的宽度进行了计算.

    2014年05期 v.35;No.136 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 连续箱梁桥混凝土冬季施工技术研究

    赵顺波;刘森;陈记豪;孙永鹏;高宇甲;

    混凝土工程的冬季施工是一个技术难点.控制混凝土的早期冻伤,保证浇筑后混凝土的温、湿度,才能确保混凝土的质量.以挂篮悬臂施工的预应力混凝土连续梁桥为依托,从混凝土的原材料选择、配合比设计、搅拌、运输、浇筑、养护、温度监测等方面,研究了多跨连续变截面箱梁桥冬季混凝土施工的关键技术及实施效果.可为同类工程施工提供有益的参考.

    2014年05期 v.35;No.136 48-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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  • 高强机制砂混凝土抗压性能试验研究

    刘春杰;丁新新;卢亚召;韩冰;凡有纪;

    选用工程常用的机制砂、粉煤灰、高效减水剂配制绿色高强混凝土,通过试验研究了砂率、粉煤灰掺量、骨料最大粒径等因素对机制砂混凝土拌合物的工作性能和抗压性能的影响.混凝土配合比采用水胶比为0.31,0.28;砂率为29%,31%,33%,35%;粉煤灰掺量为0%,25%,35%,45%;碎石最大粒径为5,10,16,20 mm.结果表明:采用砂率33%、粉煤灰掺量最佳范围为25%~35%、碎石粒径为5~20 mm的连续级配碎石,可配制满足结构工程用C50~C80高强机制砂混凝土.研究成果为同类工程建设提供了科学依据.

    2014年05期 v.35;No.136 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 大底盘双塔楼在不同边界条件下的动力时程分析

    刘云;魏克伦;夏冰;张路曼;

    大底盘多塔楼结构是底部相连上部分开的一种复杂结构形式,目前国内外对这种结构体系的抗震性能研究较少.应用大型有限元软件ANSYS建立了大底盘双塔楼有限元模型,采用动力时程分析法对有限元模型进行地震响应计算,并对比分析了在弹性边界条件与刚性边界条件下大底盘双塔楼结构的抗震性能.研究结果表明,弹性边界下模型的动力响应比刚性边界下的动力响应大,弹性边界下模型可以实现地基的弹性恢复性能,更加接近实际情况.

    2014年05期 v.35;No.136 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 勘误

    <正>我刊2014年第3期第14页的参考文献[11]中,出版年"2006"应更正为"2014"。

    2014年05期 v.35;No.136 59页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 大跨仿古钢结构局部拆除重建监测与控制

    李晓克;贾高祥;撖鹏飞;汪志昊;

    洛阳明堂仿古钢结构以内空直径50.9 m跨越既有遗址范围而建,后因外观设计和空间功能需求改变而对其上部结构进行了拆除、重建.在施工过程中结构受力体系产生了系列变迁与调整,作用荷载类型与分布形态也存在差异.为确保结构施工不影响既有遗址存在状态和结构整体安全,对其拆除和重建过程开展了监测和控制研究.结合大跨仿古钢结构受力特点,建立了结构应力、变形和沉降监测体系,明确了各施工阶段平面网架层、斜框架柱和内圈独立基础等关键部位或构件的受力变化规律,并适时调整和控制相应后续阶段的施工过程与方法.所开展的工作验证了该大跨钢结构采用拆除、重建方案的合理性和有效性,为同类工程安全施工提供了技术参考.

    2014年05期 v.35;No.136 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 水轮机混凝土蜗壳内部液固两相流动数值模拟

    王为术;陈刚;张斌;路统;

    针对长期运行于含沙水流的水轮机混凝土蜗壳,对蜗壳内部单相及液固两相流动规律进行数值模拟,研究了运行负荷、粒径大小及颗粒浓度对蜗壳内部流动规律的影响.结果表明:不同负荷下蜗壳内部速度场和压力场分布相似,仅在数值上发生变化;在进口颗粒体积分数不变时,随粒径的增加,沉降在蜗壳底部颗粒浓度增加,蜗壳底部颗粒体积分数最高达到16.83%;在相同粒径下随颗粒进口体积分数增加,蜗壳壁面颗粒体积分数增加,对蜗壳造成的磨损较为严重,颗粒与壁面的碰撞程度增加,较易引起水轮机的空蚀.

    2014年05期 v.35;No.136 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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  • 基于Cortex-A8处理器与Android平台的温度检测系统设计

    陈建明;张亚军;沈媛雪;

    针对水质检测仪中显色系统易受环境温度变化导致显色偏差的问题,设计了一种实时温度检测系统.系统采用Cortex-A8内核的S5PV210作为主控制器,数字式温度传感器DS18B20作为温度检测元件,在ARM中移植了Android操作系统.在Android操作系统下使用数字式温度传感器DS18B20进行实时温度采集,编写了DS18B20驱动程序,并运行温度检测程序采集实时温度.该系统具有测量精度高、操控简便、实用性强等优点,对未来产品设计与开发有借鉴意义.

    2014年05期 v.35;No.136 69-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 石灰回转窑余热发电ORC装置有机工质选择

    时小宝;黄高泉;彭岩;

    新型石灰回转窑竖式预热器出口处废气温度在250℃左右,采用以水为工质的郎肯循环回收烟气余热存在发电功率低、热效率低、项目投资回收期长等问题.针对石灰窑废气余热,采用循环热水和有机工质双工质系统对余热进行回收发电,研究了分别采用R21,R123,R245ca,R245fa 4种有机工质系统余热发电的各项性能指标.结果表明,R123在较小的窄点温差和120~170℃的蒸发温度下,发电功率最高.为保证换热过程的高效并获得尽可能高的余热利用率,R123和R21系统适合采用小窄点温差;R245ca和R245fa适合采用大窄点温差;从发电功率来看,几种工质相差不大,但考虑价格因素,选用R123工质.

    2014年05期 v.35;No.136 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 光伏发电中基于拉格朗日插值法的最大功率点跟踪

    吴志超;孟现岭;赵地;鞠阳;

    为了克服传统导纳增量法和扰动观察法存在的缺陷,提出了基于拉格朗日插值法的最大功率点跟踪方法.该方法将定步长与变步长相结合,提高了追踪最大功率点的准确性、快速性.利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,在不同的起始电压和步长的情况下,追踪光伏电池的最大功率点.仿真结果表明:改进后的拉格朗日插值法在最大功率点跟踪控制过程中,跟踪精确且快速.

    2014年05期 v.35;No.136 78-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 基于一维水质模型的新乡市河流纳污能力计算

    王富强;王雷;荣飞;

    河流纳污能力是指河流水体在一定规划设计条件下的最大允许纳污量,反映了水体污染物排放量与水质保护目标动态输入的关系.在系统评价新乡市主要河流水质现状、污染物排放状况基础上,利用一维水质模型,以河流主要污染物化学需氧量(COD)和氨氮作为控制因子,对污染物综合降解系数、背景浓度、水质目标等参数进行率定.以共产主义渠为例,计算其纳污能力,同理计算其他主要河流.计算结果显示,共产主义渠COD和氨氮的纳污能力分别为2 298.3 t/a和100.6 t/a;新乡市主要河流纳污能力COD为1.1万t/a、氨氮为0.05万t/a;结合入河污染物排放状况,到2020年新乡市COD和氨氮的入河控制量分别为22 603.8万t/a和2 060.5万t/a,削减量分别为17 699.7万t/a和2 349.0万t/a.

    2014年05期 v.35;No.136 81-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]
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  • 辣木籽蛋白对水中浊度的去除研究

    李翀;黄鑫;宋盼辉;刘鹏飞;帖靖玺;

    采用盐溶与盐析相结合的方法提取了辣木籽油渣中的蛋白质.红外光谱结果证明了提取物中蛋白质的存在,考马斯亮蓝法确定蛋白浓度为222 mg/L.研究辣木籽蛋白提取液对水浊度的去除效果.结果表明,去除效果受原水温度和p H值的影响较小,对中高浊度(90~280 NTU)水的去除效果好,而对低浊度(20~30 NTU)水的去除效果较差;辣木籽蛋白提取液对水质影响很小.

    2014年05期 v.35;No.136 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 生物质气与煤混合燃烧污染物排放特性研究

    张小桃;贾耀磊;卢毅;贾伟;

    为了减少污染物的排放,分析生物质气与煤混合燃烧对燃烧产物的影响,基于Aspen Plus软件搭建生物质气和煤混合燃烧模型,对混合燃烧生成的污染排放物进行模拟计算.随着空燃比的变化,生物质气的成分和低位热值发生改变;将气化效率最高时的生物质气和煤掺烧,研究燃烧温度和生物质掺混比例对NOx和SOx污染物排放的影响.结果表明:生物质气的低位热值随空燃比的增加而降低;随着燃烧温度的升高,NOx和SO2排放量逐渐增加,而SO3的排放量逐渐减少;随着生物质气掺烧比例的增加,NOx和SOx的排放量逐渐降低.

    2014年05期 v.35;No.136 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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