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

  • 湖北四湖流域涝渍地综合利用与治理对排涝模数的影响

    王修贵;张华彬;罗文兵;孔东;温季;

    湖北四湖流域位于江汉平原腹地,历史上曾是湖区沼泽之地,经过多年围垦开发,现为湖北省重要的粮、棉、油和水产基地,通过采取暗管排水、旱改水、渔作养种等措施综合利用和治理涝渍地成为当地发展现代农业的重要途径.为了探究涝渍地利用与治理对排涝模数的影响,以SWAT模型为工具,建立涝渍地治理影响下的流域产汇流模型,根据实测资料,选择观测系列较长的2009年、2013年日径流数据进行率定和检验,结果表明模型能较好地模拟当地的降雨径流.基于该地区对涝渍地的实际利用与治理经验,采用旱地改水田、渔作养种以及暗管排水3种措施的不同组合方式,应用所建立的模型模拟不同组合方式对排涝模数的影响.结果表明,同未进行涝渍地利用与治理相比:13种措施都会引起排涝模数的减小,3种措施引起的排涝模数的减小幅度从高到低依次是:渔作养种、旱改水、暗管排水;2在相同的暴雨重现期下,渔作养种引起排涝模数的减小幅度为5.8%~9.1%,旱改水的减小幅度为3.4%~6.8%,暗管排水的减小幅度为1.1%~2.3%;3单一措施对排涝模数的影响程度随涝渍地治理或利用面积的增加而增大;4对涝渍地采取组合措施治理,暗管排水和旱改水组合时排涝模数减少的幅度为1.8%~3.7%,暗管排水与渔作养种组合时排涝模数减少的幅度为4.0%~6.1%,渔作养种与旱改水组合时排涝模数减少的幅度为5.0%~8.2%.适应涝地特点的综合利用与治理对于有效地缓解当地的排涝压力、减小排涝模数具有一定的作用.

    2015年04期 v.36;No.141 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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  • 乌裕尔河流域水文气象要素演变特征分析

    罗先超;魏怀斌;

    利用乌裕尔河流域的雨量站和水文站近60 a的降雨、气温、蒸发及径流资料,运用线性趋势估计、累积距平、Kendall秩次相关检验、小波分析等方法研究了乌裕尔河流域的气象水文特征及其演变趋势.结果表明:该流域的气温呈显著上升趋势,蒸发无显著性变化;降雨和径流均有明显的丰水期、枯水期变化,总体上均呈不显著减小趋势;降雨存在30 a的主周期波动,径流存在21 a的主周期波动.研究成果可为乌裕尔河流域水资源利用管理及下游扎龙湿地的水循环及生态保护提供依据.

    2015年04期 v.36;No.141 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
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  • 霞曲流域1956—2010年降水趋势分析

    刘增进;李东琴;张海涛;刘妞;刘宁;

    基于霞曲流域周边站点1956—2010年的降水资料,分别采用滑动平均法、累计距平法、Mann-Kendall检验法、小波分析法等对霞曲流域降水量进行了系统的分析.结果表明:霞曲流域1956—2010年的降水量整体呈现逐年增加的趋势,但变化趋势不显著;年降水量增加的突变点为1989年;年降水量在整个研究时域内经历了丰枯交替4个阶段,年降水量具有17、9、5 a的主周期变化.研究结果可为当地流域水资源规划提供理论依据.

    2015年04期 v.36;No.141 12-14+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]
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  • 甘肃黑方台黄土水分运动参数试验研究

    李志萍;王欢;曾磊;赵明星;韩翔宇;周翔;

    灌溉渗透诱发型黄土崩滑灾害在黄土高原具有普遍性,其中以黑方台灌区最具典型性和代表性.从非饱和土力学角度看,黄土在灌溉后更易发生蠕变变形和破坏.黄土含水量这个土壤水分运动参数将对黄土自身的变形和破坏产生一定的影响,进而造成黄土崩滑灾害的可能.选取甘肃省临夏回族自治州永靖县盐锅峡镇黑方台原状黄土与扰动黄土作为试验介质,采用Ku-p F非饱和导水率测定系统测定其土壤水分特征曲线,并运用MATLAB软件拟合实测数据.结果表明:原状黄土中的大孔隙对土壤水分特征曲线具有显著的影响;原状黄土被扰动重塑后,失水率变大,持水性能变强;原状黄土特殊的结构性将随着水体的侵入而逐渐丧失;张力计法只适合测定低负压范围的水分特征曲线;采用Van方程参数拟合方法拟合渗透系数存在较大误差.

    2015年04期 v.36;No.141 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 水科学研究的关键词共词聚类分析

    韩宇平;袁皖华;肖恒;

    水科学涉及的范围十分广泛,已涌现出大量研究成果.对已发表的学术论文进行统计分析,对于明晰水科学发展的现状具有重要意义.然而,目前采用文献计量学方法开展的研究还比较少.本文在收集大量水科学研究相关期刊论文的基础上,采用Bibexcel统计分析了文献资料中的关键词,构建了由62个高频关键词组成的共词矩阵,利用网络分析、多维尺度分析和聚类分析等不同统计方法,初步归纳出近十年来水科学研究中的热点和研究现状.结果表明:气候变化、水资源承载力、水资源管理、水环境容量、水环境质量等方面研究成果相对较多;围绕大型水利工程如南水北调工程和水安全问题的研究均有所增多;研究中更加注重区域的可持续发展和生态环境保护;形成了一些研究热点地区.

    2015年04期 v.36;No.141 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 气象因素对开封地区冬小麦产量影响的通径分析

    赵孟伟;

    依据开封地区冬小麦生育期的气象资料、冬小麦的产量资料,采用通径分析法分析开封地区各个气象因素对冬小麦产量的影响,分析开封地区冬小麦生育期气象变化的特点,重点分析了降水量、积温、日照、风速等气象条件对冬小麦产量的影响.结果表明:在底墒期,降水量变异系数大;在全生育期,降水量和日照时数对产量的总体效应值为正,积温对产量贡献最大;在播种—分蘖期,降水量决定系数最大,为主要气象因素;在越冬—起身期,大于10℃积温为主要气象因素;在拔节—抽穗期,积温和日照时数直接决定作用大,且积温对产量的总体效应值最大;在开花—成熟期,降水量和风速总量对产量的影响为负效应,积温对产量的影响为正效应.

    2015年04期 v.36;No.141 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 集对分析聚类预测法在区域用水量中的应用

    袁朝阳;吴成国;张礼兵;潘争伟;

    精确预测用水量有利于水资源的规划和管理.本文利用集对分析联系度及聚类思想建立了集对分析聚类预测模型,并应用于山东省用水量预测中.结果表明,山东省2010年用水总量预测的计算值与实际值相对误差为0.67%,采用灰色GM(1,1)模型预测的相对误差为4.95%,采用BP神经网络预测的误差为4.77%.进一步对山东省2011—2013年用水量的年增长率进行预测,相对误差较小.可见,集对分析聚类预测模型精度较高,可用于区域产业用水量的预测研究中.

    2015年04期 v.36;No.141 32-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 新疆水资源现状及其可持续利用对策分析

    石岩;饶丹;

    一个地区的水资源利用程度及利用方式很大程度上决定着该地区经济发展的规模及速度.水利是新疆农业乃至整个国民经济的命脉.本文通过分析新疆水资源的概况及特点,指出了其在水资源利用过程中存在的突出问题,并提出新疆水资源可持续利用需要合理配置水资源、实施全面节水、制定合理的水价、加强水资源保护等建议.

    2015年04期 v.36;No.141 36-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 67K]
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  • 增城区高滩温泉地热资源评价与开发利用

    申子通;陈南祥;

    在分析增城区高滩温泉地热田的区域地质环境条件和区域地质特征条件的基础上,通过对原有勘查资料的整理和近期的水文地质试验及水文动态观测结果的对比分析,计算得出地热流体热储温度为118℃,循环深度为1 104 m,渗透系数为0.69 m/d,影响半径为197 m,可开采量为2 591 m3/d,年可利用的热能为218 972 160 MJ,规模属于小型,水量、水质都能得到保证.最后,针对地热资源开发利用现状中存在的问题提出了相关建议,对合理利用地热资源具有一定的指导意义.

    2015年04期 v.36;No.141 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 110K]
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  • 堰下悬挂式截渗墙基坑控降水优化设计

    李华;滕凯;张丽伟;

    根据水工建筑物所处位置的特点,以基坑控降水费用最小为优化目标,提出了在已知基坑水文地质条件情况下有围堰悬挂式截渗墙的墙体形式及墙体贯入深度的计算公式.在计算方法上,通过常规的计算手段即可完成整个优化设计过程,解决了以往对悬挂式截渗墙基坑进行渗流分析必须借助计算机利用有限元、二维或三维数值分析模型所带来的相关问题.通过对目标函数各参数的综合分析,提出了基坑控降水费用与截渗墙贯入深度、墙体单位造价、基坑开挖工期及含水层水文地质参数之间的函数关系,给出了最不利贯入区、经济贯入区、最不利贯入深度和经济最小贯入深度的计算公式,为合理确定是否需设截渗墙、设何种结构形式的截渗墙及墙体经济贯入深度提出了理论依据,可为该类基坑控降水的优化设计提供有益的参考.

    2015年04期 v.36;No.141 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K]
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  • 小净距盾构隧道近接侧穿桥桩影响分析

    刘欢;

    考虑时空效应的盾构隧道下穿既有桥桩的影响特征计算,对盾构工程风险控制研究有着重要意义.以郑州地铁1号线二期区间盾构隧道侧穿既有桥桩为例,利用有限差分软件FLAC3D,按施工过程分析了盾构施工以小净距(0.6倍隧道外径)侧穿桥桩对既有桥桩的影响.结果表明:盾构隧道以小净距侧穿桥桩,在不采取加固保护措施的情况下,盾构施工可安全穿越桥桩.

    2015年04期 v.36;No.141 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K]
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  • 黄河库区泥沙制备煤矿充填材料的配合比设计及性能试验研究

    王青峰;邢振贤;陈征;郑军;

    黄河库区泥沙淤积严重,黄河周边煤矿采空区塌陷事故频繁发生,急需充填加固.基于此,将小浪底库区泥沙作为骨料,加入水泥、粉煤灰及减水剂、促凝剂和激发剂3种外加剂,配制充填材料,用以解决库区泥沙淤积和煤矿采空区塌陷等问题.试验结果表明,在普通硅酸盐水泥400 kg/m3、粉煤灰400 kg/m3、泥沙800 kg/m3、水400 kg/m3、添加外加剂的情况下,配制得到的充填料浆坍落度适中,流动性较好,凝结时间符合要求,无泌水、离析等现象,28 d强度也比较理想,达到了较好的充填效果.

    2015年04期 v.36;No.141 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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  • 高温后钢筋与混凝土黏结性能的试验研究

    刘桂荣;肖飒;闫磊源;王亚宇;

    为研究高温后混凝土与带肋钢筋的黏结性能的退化规律,进行了不同受热温度后钢筋与箍筋约束混凝土的黏结-滑移拔出试验,其中钢筋采用直径为16 mm的带肋钢筋,黏结长度为80 mm.钢筋混凝土黏结试件的受热温度分别为100、300、500、700℃,所有试件均采用自然冷却方式.试验结果表明:由于箍筋的约束作用,黏结试块均发生拔出破坏;随着温度的升高,混凝土和钢筋的黏结强度逐渐下降,当温度达到700℃后其黏结强度比常温情况降低了65%左右.最后,考虑温度影响,给出了高温后混凝土与钢筋黏结-滑移曲线的计算公式,与试验结果比较发现,该公式具有较好的精度.

    2015年04期 v.36;No.141 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 228K]
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  • 悬挂式剪切波速测试仪测试结果影响因素分析

    刘福兴;刘璐;齐静静;吴孔兵;张恺;

    土层剪切波速测试对于划分地层和场地土的类别、判断土的液化、研究土的振动特性、计算场地地震动参数等具有重要的意义.分析了扩孔、塌孔、孔壁纵向均质性等因素对悬挂式剪切波速测试仪测试结果的影响:扩孔、塌孔时测得的剪切波速值比实际值偏小;孔壁纵向均质性差时比孔壁质量良好时的剪切波速的测试质量要差;泥浆中铁磁性物质含量高时,会降低电磁式激震器的激震能量,从而影响剪切波速测试的质量.最后提出了提高剪切波速测试质量的措施,如:提高孔壁质量、采取分段测试、人工干预计算等.

    2015年04期 v.36;No.141 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 城市桥梁限载吨位的研究

    刘世明;范光明;陈荣融;孙梦梦;许立成;苗佳强;

    为确保城市桥梁的安全运营,需合理确定其限载吨位.在充分调查我国城市桥梁限载吨位现状的基础上,选取不同桥型、宽度、跨度的桥梁,从设计的角度来明确城市桥梁限载吨位设置的方法、影响因素,以及限载吨位与桥型、车道数、跨度的关系,计算了典型桥型、跨径、宽度桥梁的理论限载吨位值,并给出了设置城市桥梁限载吨位的参考性意见.

    2015年04期 v.36;No.141 67-71+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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  • 置信规则库专家系统学习优化问题的研究

    常瑞;白杨森;孟庆涛;

    针对基于证据推理的置信规则库专家系统(RIMER)的学习优化问题,在训练参数仅为规则的置信度、权重的基础上,通过增加前提属性参考值及输出参考值为训练参数来实现局部扩展训练和全局训练,并使用MATLAB中FMINCON函数对参数进行优化求解.分别将该专家系统应用在发动机故障诊断和数据逼近中,并对其进行训练优化.结果表明,与局部扩展优化相比,全局优化时,RIMER系统能更好地模拟实际系统,对参数的优化程度越深,RIMER系统的精度越高.

    2015年04期 v.36;No.141 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 四角切圆燃烧锅炉燃尽风反切燃烧方式的模拟研究

    王秋红;王超;

    为了研究炉膛出口烟温、烟速偏差的形成机理,解决四角切圆燃烧锅炉炉膛出口的烟温差、烟速偏差过大的问题,基于Fluent软件,采用燃尽风反切技术,对某电厂一台350 MW的超临界四角切圆燃烧锅炉炉内流场进行了数值模拟,在燃尽风风率保持在0.25不变的情况下,通过分析比较不同燃尽风反切工况下炉内的流场、相对切圆直径、炉膛出口残余旋转强度、速度分布不均匀系数的变化,得出以下结果:燃尽风反切角度在15°时,炉内气流稳定,炉膛出口气流旋转强度较弱.该结果对新建机组的设计和在役机组的改造具有参考价值.

    2015年04期 v.36;No.141 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
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  • 基于FCM和SVM的TM遥感影像自动分类算法

    黄奇瑞;

    遥感影像分类是遥感信息提取和定量化分析的重要手段,是目前遥感技术研究中的一个热点.以TM遥感影像为研究对象,提出了一种基于模糊C均值聚类和支持向量机的自动分类方法,解决了以往利用SVM等监督分类方法训练样本时需要人工选择样本且样本难以选定的问题,比FCM等非监督聚类算法的分类精度高.该方法首先对待分类的遥感影像用FCM算法进行初始聚类,然后根据聚类后得到的隶属度矩阵设计一种算法,选取其中的混合像元作为标注的训练样本,并送入SVM分类器进行训练.最后通过一块TM遥感影像对该方法进行验证.试验结果表明,该方法减少了人工对分类过程的干预,具有较高的分类效率和分类精度.

    2015年04期 v.36;No.141 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 超长边坡渠道削坡开槽机的自适应切削设计

    郝用兴;马少丹;满达;张明慧;

    南水北调工程施工中,渠道削坡工程量大,建设工期紧.由于渠道边坡表面平整度要求严格且不易控制,水泥改性土的加工处理对刀具的转速影响较大.为适应南水北调工程的施工要求,开展大跨度削坡开槽机关键技术的研究显得尤为重要.文中研究了一种自适应切削控制系统,该系统能使刀具在复杂的工作环境下始终保持匀速切削,其采用单片机为核心控制部件,具有变频器、变频电机、霍尔传感器等器件.该系统的自动化程度高,维修简单,故障率低,经济与社会效益明显.

    2015年04期 v.36;No.141 89-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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