期刊简介
期刊名称： 水利水电技术（中英文）
出版周期： 月刊（每月20日出版）
主管部门： 中华人民共和国水利部
主办单位： 水利部发展研究中心
电话： 010-63205981
Email： 13941816@qq.com
国内统一刊号(CN)： 10-1746/TV
国际标准刊号(ISSN)：1000-0860
收录情况
期刊动态
审稿周期总平均不超过1个月——《水利水电技术（中英文）》的审稿周期和发表方式介绍
《水利水电技术（中英文）》“深海水下技术与环境响应机制”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“气候变化驱动下干旱的多尺度响应机制与韧性适应路径”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》“月球水资源勘探开发”专刊（专栏）征稿函
【征稿启事】《水利水电技术（中英文）》“水利新质生产力驱动下的水生态修复技术创新”专栏征稿函
邀请广大博士生和博士后担任《水利水电技术（中英文）》审稿专家
《水利水电技术（中英文）》“变化环境下青藏高原水资源与生态系统演变机制及调控研究”专栏征稿函
《水利水电技术（中英文）》 “城市水循环过程解析与水质安全保障”专栏征稿函
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基于AGNES和K-Medoids算法的河网实时控制规则优化方法
高祎;张晋;廖卫红;梁永帅;【目的】针对城市内部河网对闸泵控制规则响应相对滞后的问题，急需对现有河网实时控制规则进行优化，以减轻暴雨期间河网对排水管网的顶托，进而降低洪涝风险。【方法】首先，采用InfoWorks ICM构建洪涝模型识别了不同设计暴雨下的顶托排水口，并定量分析了顶托排水口现状和最大排水能力下的陆面淹没响应。然后，基于AGNES和K-Medoids算法构建了双层聚类模型，根据顶托排水口的特征确定了河网调控点。最后，以河网调控点为调控参考对象优化了河网实时控制规则，通过观测暴雨事件评估了所提方法的性能。以福州市仓山区双向感潮片区为案例进行分析。【结果】结果显示：河网顶托的排水口比例是23.73%,确定了3个河网调控点。“苏迪罗”超强台风暴雨下，对比原有规则，优化规则下河道断面水头降低了3.51%,溢流雨水井数量减少了1.53%,陆面淹没面积和深度分别减少了6.18%和9.25%。【结论】识别顶托排水口可初步揭示洪涝风险区，计算陆面淹没响应可为确定河网调控点和优化河网实时控制规则提供可靠依据；通过对比模拟观测暴雨事件，证实了优化规则对降低河道断面水头的有效性和优越性，表明了更新闸泵调控参考对象是提高城市内部河网响应速度、缓解洪涝风险的关键途径；所提方法为优化河网运行、提升城市洪涝管理能力提供参考。
基于深度卷积注意力时序网络的污水处理厂进水水质预测
杨利伟;屈鑫;蒙怡筱;张若愚;陈浩楠;赵传靓;赵红梅;【目的】在我国“双碳”背景下，污水处理厂进水水质的准确预测对于节能减排和降低能耗具有重要意义。【方法】针对传统污水进水水质预测方法(如人工神经网络、循环神经网络及长短期记忆网络)在处理污水水质特征的随机性和非线性时精度不足的问题，提出了一种基于卷积注意力时序网络(CAT-NN)的预测模型。该模型结合了多尺度信息融合与混合注意力机制，并采用时序解码模块，有效捕捉污水水质指标的长期趋势与短期突变特性。【结果】通过对陕西省延安市某污水处理厂进水COD、NH_3-N、TN和TP四项典型水质指标数据的预测分析，CAT-NN模型展现了优越的预测性能，其均方根误差(RMSE)为4.50%,平均绝对误差(MAE)为5.00%。与传统模型(如ANN、LSTM和门控循环单元GRU)相比，RMSE和MAE分别提升了16.13%和20.00%以上。【结论】结果表明：CAT-NN模型在污水处理厂进水水质预测中具有更高的精度和更强的鲁棒性。该模型不仅为污水处理厂的精确控制与高效运维提供了有力支撑，也为实现节能减排目标提供了重要的技术保障。
团洲垸溃堤洪水演进过程模拟与应急撤离过程推演
徐志;马一鸣;梁伟佳;翟然;李雨晨;高希超;【目的】洪水来临时，应急撤离工作的高效开展对于保护当地居民的生命财产安全至关重要，由于溃堤洪水具有突发性且演进速度快，需要探究洪水演进对应急撤离过程的影响。【方法】以华容县团洲垸溃堤洪水演进过程和应急撤离过程为研究对象，采用Dijkstra算法识别团洲垸内村庄的应急撤离路径，结合ANUGA模型计算的溃堤洪水淹没过程，分析洪水演进对于应急撤离过程的影响。【结果】ANUGA模型的模拟水位过程与实测水位过程基本一致，纳什效率系数为0.97,表明模型可较好的模拟团洲垸溃堤后的洪水演进过程；团洲垸主要村庄的撤离路线长度范围为4～11 km,撤离总耗时均超过60 min,撤离所需时间最长为80.3 min;团洲垸北部村庄的撤离路径远，通行耗时久，中部和南部村庄由于人口主要集中在055乡道附近，当以055乡道为撤离路径时车辆密度较大，使得道路通行速度降低，通行时间长；由于溃口位置在团洲垸北部、团洲垸中部和北部村庄的应急撤离道路在溃堤2 h内受到洪水影响，南部村庄的撤离路线在溃口3 h之后开始逐渐被洪水淹没。当提前1 h预警时，团洲垸人员均可安全撤离，但当提前0.5 h预警或预警时间更晚时，洪水将会造成北部村庄出现未成功撤离人员。【结论】如果溃口出现在北部堤防，位于团洲垸北部的村庄洪水风险较大，亟需开展团洲垸北部安全区的规划建设；需对村庄的溃堤洪水应急撤离方案进行合理规划，减少因车辆拥堵导致的通行效率降低；同时应加强团洲垸堤防维护与巡查工作，提升灾害感知和预警能力。研究成果可为团洲垸区域防洪减灾规划和人员应急撤离提供参考借鉴。
济南市典型生态固碳能力时空特征及生态格局关联关系
程嘉华;朱长军;【目的】固碳量作为衡量生态系统碳循环和储存能力的重要指标对于减缓气候变化具有重要意义。【方法】基于2012—2022年MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的NPP(Net Primary Productivity)数据，采用Sen+Mann-kendall趋势分析、Hurst指数等方法对济南市固碳变化特征及未来变化趋势进行定量分析。并通过景观格局指数评价方法、SPSS相关性分析，探究典型生态系统固碳能力与生态格局的关联关系。【结果】结果表明：(1)2022年济南市总固碳量达1.72×109 kg,耕地固碳量最大，林地固碳能力最强。(2)2012—2022年，济南市总固碳量增加7.5%,83.8%的区域碳储量呈增加趋势，未来83.7%的区域碳储量可能持续改善。(3)研究区总固碳量与斑块密度有显著负相关性。耕地、草地与景观格局指数不存在显著相关性；林地与景观百分比、景观形状指数、最大斑块指数有显著相关性。(4)受景观类型变化影响，稳定区固碳能力明显优于扰动区。【结论】济南市应加强对生态空间的合理布局，构建良好生态网络，优化并稳定景观格局，为城市生态系统良性循环，实现双碳目标奠定基础。
基于气象—农业综合干旱指数的云南省干旱时空演变特征
唐露芳;黄义忠;【目的】为探寻契合云南省实际情况的干旱指数，客观地揭示云南省干旱变化规律，实现对干旱状况的有效监测。【方法】通过熵权法将气象干旱指数(标准化降水蒸散发指数)与农业干旱指数(标准化土壤湿度指数)进行结合，构建新型综合干旱指数。借助相关分析、均方根误差以及标准偏差等方法，对不同干旱指数进行评估与筛选，确定最契合云南省实际状况的干旱指数。并基于优选出的干旱指数，运用游程理论、Mann-Kendall趋势检验等方法，深入剖析云南省干旱的时空变化特征。【结果】综合干旱指数反映干旱情况优于其他干旱指数，与气象、农业干旱指数的相关性分别为64%、60%,与统计的旱情资料的吻合率高达94.11%,在监测2009—2010年冬春连旱事件时，该方法所呈现的干旱发展态势与实际发生过程高度契合；时间上，近20年，云南省月尺度与季尺度的COI值均呈现出波动下降的态势。表明，干旱发生的频次有所增加，严重程度亦趋向增强。季节差异上，春季的干旱状况最为严峻，冬季次之，夏季和秋季相对较轻。但夏季干旱正以0.034/a的速率持续增强；空间上，云南省干旱强度与严重度表现出以滇中区域为中心，向外围逐渐递减的态势。在春、冬季节，重度干旱与特重度干旱主要集中于滇西南及滇中区域；而在夏、秋季节，轻度干旱与中度干旱发生频率较高。进一步通过趋势分析可知，春、秋、冬三个季节的干旱程度整体呈现减弱趋势(p<0.05)。其中，春季与秋季约60%～70%的区域呈现出显著下降趋势。夏季则与之相反，干旱强度显著增强，约25.93%的区域表现出明显增强态势(p<0.05),且主要集中于滇中与滇南地区。冬季，滇北区域约12.96%的面积干旱程度呈现显著增强趋势。【结论】COI在云南省的适用性优于其他干旱指数，夏季干旱有明显增强趋势，滇中、滇南区域上升趋势显著。
基于Copula函数和蒙特卡洛法的黄河上游多站径流相关分析与随机模拟
米子甲;李想;沈延青;乔海山;白音包力皋;王战策;祁善胜;包娟;【目的】径流具有随机性、非平稳性、时间连续性和空间异质性。考虑径流时空二维相关特征，建立了一种多站径流序列重构模型，能够模拟径流时空多变化场景。【方法】优选了合适的边缘分布和Copula函数，建立了相同站点不同时段、不同站点相同时段的径流相关关系，进而采用蒙特卡洛法中的逆变换抽样随机模拟多站径流序列。以黄河上游为例，开展了唐乃亥和兰州两大控制性水文站月尺度径流相关分析与随机模拟。【结果】结果表明，随着模拟次数增加，模拟径流序列与实测径流序列的一致性不断提高；当模拟次数为500次时，两站月径流平均相对误差最大为2.07%和3.28%;当模拟次数达到10 000次时，两站各月径流平均相对误差分别低于0.34%和0.37%。【结论】综上，基于Copula函数和蒙特卡洛法的径流序列重构模型能够推广应用于更多站点，为延长少资料区水文序列，建立多时空径流遭遇场景下具有水力与电力联系的水库群调度规则，以及流域水资源配置方案等提供可靠的数据支持。
基于SWAT-TGRU耦合模型的伊洛河流域径流模拟研究
张济昱;孙宇昊;杨哲;王玉凤;卓拉;【目的】考虑流域地理空间异质性及多站点径流信息在上、下游的传递，对于提升流域径流模拟准确性至关重要。【方法】构建了基于SWAT与树状门控循环单元(TreeGRU)的耦合径流模拟模型，通过SWAT模型模拟流域内各子流域的水文物理过程，获取降水、蒸散发、地表径流等物理变量输出，并将这些变量及上游水文站的模拟径流数据作为输入，从而构建SWAT-TGRU耦合模型。模型利用树状结构实现信息从上游到下游的传递，充分考虑河流网络中水文站的时空关系。【结果】结果表明，SWAT-TGRU模型在伊洛河流域的潭头、龙门镇、卢氏和黑石关四个水文站的径流模拟中，纳什效率系数(NSE)分别较SWAT模型提升49%、11%、13%和15%。【结论】与SWAT-GRU和SWAT-TLSTM模型相比，SWAT-TGRU模型在多站点径流模拟中表现出更高的精度和稳定性，有效避免了未采用树状结构时模型复杂度显著上升的劣势，为复杂流域多站点径流模拟提供了一种高效、准确的新方法。
中小河流径流变化及其对降水的响应：以千河为例
张煜轩;张雅斌;白爱娟;许文德;【目的】为了进一步探究中小河流极端径流与流域降水变化的关系，提高洪涝灾害预警的精确性，【方法】以黄河流域渭河水系的千河为半干旱地区中小河流的代表，充分利用千河流域2010—2021年流量和小时降水量观测数据，基于均值标准差分级法和Topsis熵权法，分析流域流量的多时空尺度变化，并聚焦4次极端径流过程，探讨径流对流域降水响应的敏感性和滞后性。【结果】结果如下：(1)千河流域的流量年际波动较大，呈先减后增的趋势，季节分配极不均匀，峰值通常出现在7月，并且流量以枯和偏枯状态为主。(2)基于4次极端径流过程，发现其流量大、来势凶猛、洪峰历时长，且以单峰型为主，另有复峰型。(3)影响千河极端径流的流域降水分布不均，强降水中心集中在上游陇县和千阳的交界处，表现为突发性大暴雨天气，如22个站中有14个站达到短时强降水量级，其中有2个站达到50 mm/h以上。此外连续的降水天气，即使降水强度小，累积降水量也能导致极端径流过程。(4)极端径流变化对各站降水量响应的敏感性和时间滞后性不同，14个关键站点对径流贡献显著，其中东南、杜阳、陇县和温水站的降水量分别在3 h、9 h、15 h和19 h后开始稳定影响到流量变化。【结论】本研究揭示了极端径流过程中流量对流域降水的响应关系，能够为科学合理地开发和利用水资源以及治理洪涝灾害提供决策支持。
高山峡谷型河流形态特征识别与分析：以金沙江上游为例
李泽林;龚家国;范严伟;常紫倩;赵建勋;崔磊磊;王英;【目的】针对高山峡谷型河流地形复杂、传统监测困难的问题，基于遥感技术明确河流形态特征，为无资料区径流估算提供理论依据。【方法】基于多源遥感数据采用改进的相对稳定性指数、比降以及蜿蜒度识别河流形态特征；基于汇流累计数结合地质类型分析径流通量稳定河段特征；基于河道比降变化，探讨河流的能量转换频率；基于多站水力几何法的原理，验证分析流量与水面宽度的水力几何关系。【结果】(1)金沙江上游平均比降1.71‰,河段稳定性受地质类型调控。直门达至生巴村(Ⅰ段)、温拖村至石鼓镇(Ⅲ段)为稳定河段；生巴村至温拖村(Ⅱ段)为不稳定河段。(2)河段能量耗散受地质类型和比降控制。花岗岩河段表现出侵蚀性，玄武岩及页岩河段则趋于堆积。(3)水文站点处径流通量稳定河段的比降显著低于其他地质类型的平均比降，稳定性较好。(4)奔子栏河段水力几何分析表明，以500 m为间距的河段平均水面宽度与流量具有幂律关系，且系数与指数呈现对数线性关系；宽度回归方程的指数与对数线性方程的斜率近似，有利于提高流量估算的精度。【结论】河段稳定性及形态特征受地质类型控制，与能量耗散特征密切相关，径流通量稳定河段识别可为高山峡谷型河流的径流估算及水文监测提供科学支撑。
湖泊表面水温异质性研究进展
杜冰清;王磊;【目的】湖泊是气候变化的指示器，湖泊表面水温影响湖泊物理化学过程与生态系统。深入研究湖泊表面水温空间分布特征，即湖温异质性，对揭示湖泊系统对气候变化响应的空间差异性具有重要意义。【方法】首先系统阐述湖泊表面水温异质性研究的必要性；其次，全面梳理可用于湖温异质性分析的数据来源；再次，从湖泊深度、气候要素和入湖径流三个关键维度深入探讨其对湖温异质性形成的影响机制；最后，对未来湖温异质性研究的发展方向进行展望。【结果】湖内表面水温存在温差，证实了开展湖温异质性特征分析的必要性。目前，湖温异质性研究主要依赖遥感数据提取和数值模拟两种数据获取方式。湖泊深度通过调控热力分层和热容量从而造成湖温异质性，湖泊上空气候要素的空间异质性同样会对湖温分布格局产生重要影响，而入湖径流与湖泊水体的温差效应会导致局部区域出现异常低温或高温现象，进而加剧湖温异质性。【结论】未来湖温异质性研究应重点量化入湖径流对湖温的影响范围，并建立各影响因素与湖温异质性之间的定量关系。通过解析湖温异质性特征，可以进一步反演流域尺度的水文气象条件，为区域气候变化下湖泊响应研究提供科学依据。
短程硝化-厌氧氨氧化工艺影响因素和研究进展
王众;齐文昊;张守彬;刘勇丽;崔慧慧;刘希平;曹弘毅;夏训峰;【目的】短程硝化-厌氧氨氧化工艺(PN/A)因其节省曝气和外碳源投加，非常符合“双碳”背景下污水处理厂提质增效需求，近年来在高氨氮废水处理领域得到了越来越广泛的关注和应用，但其仍面临适用水质范围较窄等挑战，为进一步提高PN/A工艺处理效能、拓展其适用性，对现有研究文献及工程案例进行全面梳理、分析和总结。【方法】采用系统分析的方法，在阐明PN/A工艺反应机理、主要功能菌群及其相互关系的基础上，对温度、溶解氧、曝气强度和有机物浓度等影响PN/A工艺处理效能的关键因素进行了系统梳理，对其影响作用规律进行了详尽分析；结合对PN/A工艺反应器类型的对比分析，总结综述了PN/A工艺在不同类型废水处理中的应用；并结合对PN/A工艺现状问题的深入解析，提出了PN/A工艺的未来发展方向及改进策略。【结果】研究指出，通过对PN/A工艺的影响因素、作用机理以及工艺应用现状进行分析，发现目前PN/A工艺在传统高氨氮废水处理中表现出良好的适应性和优势，但在低温低氨氮废水处理中，PN/A工艺仍然面临NO-_2-N供应不稳定和AnAOB生长活性低等主要挑战，需要进一步的研究解决。【结论】未来的研究需要结合工艺参数优化策略和新型反应器的开发，深入探讨在低温条件下处理高氨氮废水和主流城市废水脱氮的方法，以期拓宽PN/A工艺在水质处理方面的适用范围，并为广泛的工程应用提供参考。
基于多源数据融合的尾矿坝溃坝风险评估方法研究
盛学波;吴浩;胡少华;闫崭;瞿美仙;【目的】尾矿库溃坝事故作为一种高能级、低频率的极端突发事件，对下游人民生命财产安全构成严重威胁，为准确评估其溃坝风险，提出一种通过监测数据级和决策级融合的溃坝风险评估方法。【方法】基于尾矿库多源在线监测数据和四级风险体系框架，采用自适应加权融合算法(AWF)实现位移、最小干滩长度、浸润线等监测项目的数据级融合；针对D-S证据理论中的证据冲突问题，借助云模型构造基本概率分配(BPA),引入Wasserstein距离和改进的归一化投影方法(iNP)度量证据的冲突程度并构造融合权重，从而实现基于改进D-S证据理论的溃坝风险决策级融合。【结果】实例分析结果显示：应用所提方法对某尾矿坝进行风险评估的结果与实际一致，均为“低风险”,对评估结果支持度为0.891 5。【结论】结果表明：基于多源数据融合的风险评估模型相较于现有的典型改进方法对评估结果支持度更高，对尾矿坝进行风险评估更精确、可信度更高。
乌长高速卫城滑坡发育特征与成因机制探讨
李晓杰;黄强兵;康孝森;余岱金;于超;【目的】乌长高速(乌当—长顺)卫城滑坡为堆载和降雨诱发的大型堆积体滑坡，滑坡对猫跳河下游水利水电工程安全运营构成威胁，亟需揭示堆载-降雨耦合作用下该滑坡的发育特征及成因机制。【方法】采用地质调查、现场监测、钻探及数值模拟等手段，阐明了滑坡的物质成分及发育特征，分析了天然状态、堆载、堆载+降雨作用下滑坡的位移场、剪切带、滑带有效应力状态及稳定性，归纳了滑坡的主要致灾因子及其成因机制。【结果】结果表明：该滑坡在天然状态与堆载作用下分别处于稳定与基本稳定状态，堆载+降雨作用下处于欠稳定状态，且出现整体变形迹象；在堆载和降雨叠加作用下，位移场逐步增大，剪切带特征逐渐显著，滑带有效应力呈先增加后减小的变化趋势，稳定性不断降低。【结论】堆载-降雨耦合作用下该滑坡的破坏模式为后推移-前牵引式，地形地貌及地层岩性为滑坡发育的地质条件，后缘堆载为滑坡的孕育条件，强降雨为滑坡的主要诱发因素。研究成果可为乌长高速卫城滑坡防治设计提供指导，也为降雨-堆载诱发型堆积体滑坡科学防治提供借鉴。
基于动态演化规律及数值模拟方法的滑坡机理研究
董健麟;卢应发;【目的】数值模拟方法广泛应用于滑坡灾变力学演化研究中，在滑坡治理过程中发挥着重要作用。为研究滑坡的触发机制，【方法】合理进行模型假设，准确设定边界条件及参数，建立二维动态数值模拟评估方法。以兰新铁路张家庄段滑坡为典型实例，通过GeoSlope、ABAQUS软件进行二维数值模拟，分析滑坡主剖面、滑动带塑性发展过程、滑动区域分布、位移分布、突变前后的增量位移等特征，结合二维极限平衡法以及试验分析滑坡机理。【结果】结果显示：承压水无法作用到滑动带顶部，在顶部滑动面上承压水作用引起的安全系数降低幅度比静水压力作用小；承压水对滑动带底部作用大，底部滑动面上承压水作用引起的安全系数降低幅度比静水压力作用大，安全系数直接降低了0.26。【结论】结果表明：施加承压水压力后，滑动带附近的Mises应力场发生显著变化，应力增量最高可达0.5 MPa,表明承压水作用显著改变了滑坡体内部的应力分布。此外，滑坡体在承压水作用下表现出明显的位移突变特征，坡顶水平位移在折减系数达到1.05时迅速增大，进一步证实了承压水作用对滑坡体稳定性的影响。通过数值模拟结合现场勘察和试验的综合方法和分析，合理地模拟了滑坡在地下水压力等复杂条件下的动态演化规律，对于边坡渐进破坏过程进行稳定性评价以及滑坡可视化动态演示提供了依据。
木质素协同矿渣碳化改良黄土冻融特性试验研究
张胜源;张吾渝;【目的】黄土广泛分布在我国西北地区，其特有的大孔隙结构和垂直节理发育特征，在冻融循环作用下，易引发冻胀、融沉以及裂缝扩展等工程问题，对寒区工程的稳定性与耐久性构成严重威胁。针对此问题，采用木质素与矿渣对青海西宁地区黄土进行碳化改良，探讨改良黄土的冻融特性及微观机理。【方法】通过一维冻融循环模型试验，系统分析开放条件下冻融循环作用对改良黄土温度变化、水分迁移、冻胀力、冻胀量及变形性能的影响规律，同时采用扫描电镜试验和X射线衍射试验对土体微观结构与成分变化进行分析。【结果】结果显示：改良土体展现出卓越的保温性能，35 cm以下深度温度始终保持在0℃以上，未发生冻结现象；水分迁移主要发生在30 cm深度范围内，且补水量低于重塑黄土；改良土体的冻胀力主要集中在10 cm深度范围内，最大冻胀量为20 mm,较重塑黄土降低20%;在冻融循环前后，改良黄土均保持较高的动应力水平。【结论】结果表明：改良黄土表现出优异的抗冻性能，同时，改良土体在冻融循环前后均具有较高的刚度和抗变形能力，能够有效抵抗循环荷载引起的结构劣化。木质素与矿渣的协同改良机理主要体现在化学反应、物理填充和结构增强三个层面：木质素通过其羧基和羟基与土体颗粒形成氢键，同时矿渣释放的多价离子与木质素络合，在土体中形成三维网状结构；矿渣在碳化过程中产生的碳酸钙等胶结产物进一步填充孔隙，优化土体微观结构，显著提升土体的密实度和抗冻胀性能。研究成果深入探讨了木质素与矿渣协同碳化改良黄土的冻融特性，为寒区工程中黄土改良与应用提供了一定的理论基础和技术支持。
硫酸钠盐渍土未冻水计算模型构建及验证
李泽权;孙利英;柴明堂;王若梅;宋岩;李王成;【目的】盐渍土中的盐分结晶吸水使得未冻水含量发生变化，为探究含盐量较高的盐渍土中硫酸钠对未冻水含量的影响，【方法】通过室内试验系统研究了温度、初始含水率、土壤类型及含盐量等因素对未冻水含量的影响。根据质量守恒原则，构建了不同含盐量条件下的未冻水模型。【结果】结果显示：相同含水率条件下，含盐量越高，盐渍土在温度达到冻结温度时未冻水含量越低。相同负温条件下，冻结过程未冻水含量高于融化过程未冻水含量，且冻融过程中未冻水含量随温度的变化存在“滞后”现象。【结论】结果表明：构建的未冻水含量预测模型，考虑了盐分析出阶段和冰盐共晶阶段，量化了盐分结晶析出的水量，更适用于高含盐量盐渍土未冻水含量的预测，为西北寒旱地区的农业发展及工程建设提供了科学依据。
考虑真空度非稳态传递的真空排水抗滑桩边坡渗流分析
董旭光;宋名洋;万愉快;白晓宇;张刚;【目的】为解决边坡排水与加固措施分离引起的施工工序繁琐、成本高和排水效率低等问题，【方法】设计一种集真空负压排水与抗滑于一体的支护结构，即真空排水抗滑桩，建立了抽真空作用下真空排水抗滑桩边坡气体非稳态渗流模型。系统研究了真空排水抗滑桩引起的坡内真空度变化规律及其对定水头补给边界下地下水渗流的影响。得出了真空排水作用下坡内真空度的分布规律及边坡地下水渗流场的解析解。采用有限元模拟软件建立相应的有限元模型，对比理论值与模拟值的差异。【结果】结果表明，理论解析与有限元计算结果吻合较好，理论模型能较好描述真空排水抗滑桩抽真空作用下边坡地下水渗流特性。【结论】基于理论解的影响因素分析表明：真空度的影响范围随时间推移逐渐扩大，影响范围内的真空度与桩内真空度呈正相关。桩内真空度的增大与抽水量的增大均可提升真空抗滑桩的排水性能。真空排水抗滑桩对边坡边界水头差较小的边坡排水效果更明显。研究结果为今后真空排水抗滑桩在工程应用提供理论依据。
基于离散-连续耦合的砂土三轴试验微细观力学行为研究
吕焕奔;高歌;王海波;许烨霜;【目的】砂土三轴离散元模型的刚性边界难以反映试样的变形破坏。为模拟砂土及侧向约束橡胶膜的柔性变形，深入研究砂土三轴试验中颗粒尺度的微观力学特性。【方法】采用离散-连续耦合方法，基于有限差分程序FLAC3D和离散元程序PFC3D,使用可变形连续膜(Shell)单元和刚性离散颗粒(Ball)单元分别模拟橡胶膜与砂颗粒，建立耦合模型，获得剪切破坏过程中颗粒滚动和滑动的演变规律以及法向和切向接触力的分布特性。【结果】结果显示：耦合模型在三轴剪切过程中表现出应变软化趋势，其应力-应变曲线与真实室内试验结果相近，较好地还原了砂土室内三轴试验的变形破坏过程；加载时，试样中颗粒的平均接触数逐渐增加，微观结构趋于稳定；试样的剪切变形主要由颗粒滚动引起，而破坏软化阶段滑动颗粒数上升；压缩后，试样颗粒法向接触力各向异性显著，切向接触力分布均匀，法向接触力在承载偏应力中起主导作用。【结论】结果表明：离散-连续耦合模型能够有效模拟三轴试验中砂土的微观力学行为；模型考虑了传统耦合算法导致的试验条件偏差，通过修正离散单元以及耦合系统整体的平衡条件，解决了传统耦合算法中难以精准模拟试验条件的问题，实现了对砂土微观力学特性在颗粒尺度上更真实、准确的刻画，为深入理解砂土宏微观力学行为及相关工程应用提供了全新视角与更坚实的理论支撑。
库岸滑坡诱发不同方向涌浪的物理试验研究
吴雨航;刘宏;吴育林;【目的】为精准预测库岸滑坡涌浪的灾害范围、初始涌浪最大波幅生成及传播衰减规律，提升山区河道涌浪灾害防控能力，【方法】基于山区河道特征，设计三维块体与散体滑坡涌浪物理模型试验，通过正交试验与多元非线性回归分析，构建滑体运动方向、上下游方向的初始涌浪最大波幅经验公式及传播衰减模型，并以新滩滑坡、塘岩光滑坡、千将坪滑坡和龚家方滑坡等典型案例验证模型精度。【结果】滑体几何特征(相对厚度幂指数0.94)对块体初始涌浪最大波幅影响最显著，弗劳德数(幂指数0.83)主导散体初始涌浪；最大波幅衰减速率随传播距离呈指数递减，弗劳德数(幂指数0.34)起关键作用。模型在低速(<30 m/s)及宽广河道中预测误差小于20%,较传统方法精度显著提升，但狭窄河道误差增至29%。【结论】所建模型可有效预测多方向初始涌浪特性，为山区库岸滑坡涌浪精细化预警提供理论支撑，未来需结合数值模拟优化复杂地形适用性。
粉质黏土循环浸水强度软化规律研究
亓星;梁洁雅;彭大雷;曹汝亮;刘帅宏;【目的】为揭示粉质黏土在循环浸水-风干作用下的强度软化及恢复规律，厘清多次降雨对土体强度软化与边坡变形的影响机制，【方法】通过循环浸水软化试验研究了粉质黏土浸水-风干循环过程中的强度变化特性，并探明其风干阶段的强度恢复规律；结合广西某黏性土边坡降雨变形监测数据，验证多次降雨对边坡变形响应的作用机制；通过构建函数模型与精细化参数赋值方法，实现边坡稳定性动态预测。【结果】结果表明：(1)粉质黏土具有显著循环浸水软化效应，随浸水-风干循环次数增加，其初始黏聚力下降幅度达79%以上，初始内摩擦角亦随之降低，降幅可达47%以上，且再浸水后黏聚力与内摩擦角降至稳定值的时间缩短至原周期的3.6%～10.9%。(2)风干过程中强度恢复呈现三阶段特征：初始阶段(<1 d)黏聚力缓慢下降25.6%,内摩擦角亦随之缓慢下降，降幅为5.4%;中期阶段(1～5 d)黏聚力以0.13 kPa/h的速率增长，内摩擦角则以0.08 kPa/h的速率逐步提升；后期阶段(>5 d)黏聚力的增速明显放缓，降至0.03 kPa/h,而内摩擦角已恢复至天然状态。(3)边坡变形响应时间随降雨次数增加呈指数衰减规律，第3次降雨后变形滞后时间较首次缩短56%,与室内试验强度劣化规律高度耦合。(4)基于损伤累积函数模型与参数动态修正方法，预测的边坡临界降雨次数(N=8±1)与实际失稳工况误差小于10%。【结论】揭示了粉质黏土循环浸水-风干过程的强度演化机制，建立了降雨次数-强度劣化-边坡变形的量化关联模型，提出的动态预测方法为降雨型滑坡应急预警提供了可量化的理论判据，对黏性土边坡防灾体系构建具有重要工程应用价值。
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