水利水电技术（中英文）

植被护坡中根土复合土体抗剪强度分析

针对植被护坡的稳定性难以界定和直剪仪大小限制试验素材大小的问题,为探索植被护坡中根土复合体的抗剪强度与树根和土体间组合方式的关系,选取乔木根和红黏土为材料,运用自行研制的大型直剪仪进行了大量根和土不同组合形式的直剪试验,并将根和土的力学模型推广到三维模型。结合试验数据和公式推导,研究发现:竖直布置根系并不能够让根土复合体的抗剪强度得到最大发挥;在设定的土质和含水量的条件下,试验结果和力学模型都显示,三维空间内单根沿滑坡方向呈62°时能更充分的发挥根系的作用,单根条件下提升根土复合体的强度最大为15.1%;根系穿过滑裂面时,将阻碍边坡的滑动,固坡效果明显。因此,树根能够限制边坡的侧向变形,使挡土墙内应力分布更平均,降低应力集中的可能。研究成果为拓展乔木根系对增强边坡抗剪强度的应用提供了依据。

库水位升降下三峡库区滑坡堆积体渗流滞后性研究

三峡水库库区涉水滑坡较多,滑坡渗流特征及滞后性对水库滑坡稳定性分析评价具有非常重要的意义。为此,采用数值模拟方法对三峡库区涉水滑坡体在库水位升降作用下的渗流滞后性特征进行了研究,提出将滑体饱和渗透系数与库水位升降速率的比值定义为滞后系数作为评价滞后性的重要指标,从而得出滞后系数与水位变动带坡度为影响滑坡渗流滞后性的主要因素,并给出了计算其渗流滞后时间的简便方法。研究结果表明:饱和-非饱和界面的基质吸力是渗流滞后性产生的主要原因,可将滞后系数35近似作为渗流滞后型与同步型的界限值,滞后系数1.67与2.5作为区分滑坡滞后性强、中、弱等级的划分值;当库水位下降速率保持0.6 m/d时,库区45.7%的滑坡渗流为强滞后型,当增大库水位下降速率为1.2 m/d时,强滞后型滑坡数量达到64.4%。

长大公路隧道安全风险及防灾疏散研究现状及展望

随着公路交通建设的明显增加，隧道设计为生产和生活带来了便利。隧道火灾是隧道中最常见和最具破坏性的危险之一，经常造成毁灭性的损失和严重的伤亡。首先从火灾类型、蔓延情况和救援风险三个方面对长大公路隧道火灾特征进行了详细介绍；之后，从国内隧道火灾结构疏散设计和疏散设备及系统两个方面阐述了目前国内隧道防灾疏散策略；最后从加强防灾疏散意识教育、加强火灾燃烧特性研究、加强土建结构设计和构建智能化监控系统四个方面对未来的工作进行展望，以期减少国内隧道事故发生，提高防灾救援水平，为路隧道安全运营及预防灾害提供科学指导。

基于Lotka-Volterra模型的区域水资源安全测度

为促进区域水资源合理利用、实现可持续发展提供理论依据,基于DPSIR模型构建水资源安全综合评价指标体系,利用熵权法确定指标权重,引入Lotka-Volterra共生模型对2010—2018年安徽省水资源安全状态进行定量测度。研究结果表明:2010—2018年,安徽省水资源安全从危险状态提升至警惕状态,且长期处于社会经济获利而水资源受损的偏害发展模式。研究区内各市水资源安全状态存在差异,2018年的数据分析结果显示,16个地级市中宿州为危险状态,淮北和蚌埠为不佳状态,池州为敏感状态,合肥、亳州、阜阳、滁州、六安、芜湖、宣城以及安庆为警惕状态,马鞍山、铜陵和黄山达到安全状态,皖南、皖中地区的水资源安全状态明显好于皖北地区。因此,在未来发展中需要采取相应措施提高水资源安全状态,促进区域健康发展。

面向生态的西北地区水资源合理配置问题研究

浅水湖泊底栖动物栖息地模拟

为研究白洋淀水生生物栖息地适宜度,分别于2016年春、夏、秋3季进行了实地考察和采样,结合野外观测和实验室测量得到环境和生物信息。基于14个采样点的数据,通过构建广义可加模型(GAMs)模拟和预测底栖动物的分布。使用Margalef指数作为响应变量,采用向前逐步回归筛选解释环境因子,通过评价剩余偏差来判断模型的表现。水深、水温、底泥氨氮、底泥有机质和沉水植物生物量被用于建立最终优化的广义可加模型。Margalef指数对环境因子的响应曲线表明该指数与水深和底泥氨氮浓度成线性负相关,与水温和底泥有机质浓度成线性正相关,而与沉水植物生物量是单峰关系。结果表明,预测值与实测值呈现显著的强相关性(Pearson R²=0.847,P<0.001),均方误差较小(MSE=0.013),模型性能表现良好。

风电场机组布局优化

崩解性砂岩-水泥改良膨胀土物理力学特征及微观机理研究

基于引江济淮工程特有的地质条件,采用常规物理力学试验及扫描电镜试验,开展渠道下层崩解性砂岩弃料及水泥改良渠道上层膨胀土的改良效果及改良机理研究。结果表明,膨胀土中掺入砂岩与水泥后,土体最大干密度与抗剪强度增大,最优含水率减小,击实曲线曲率半径增大,土体胀缩特性被有效抑制,呈现出非膨胀特性。砂岩掺入能有效改善膨胀土颗粒级配,增加土体密实度,减小土体孔隙比,其对土体击实特征的影响更为显著。水泥掺入后,水泥水化反应使土中强亲水性黏粒被侵蚀,土体微观结构被改变,胀缩性及水敏感性降低;水泥水化产物具有强吸附性,相互之间连接紧密,能有效增强土体的整体性,因此,水泥掺入对膨胀土胀缩特性及抗剪强度影响更为显著。同时掺入崩解性砂岩与水泥,膨胀土改良效果最佳。

基于网络流模型利用台风雨资源的舟山岛地下水库调度研究

海岛地区水资源年际径流变化大、年内分布不均，特别是近20年来台风发生频次急剧增加使得大量雨洪资源因缺少水库存蓄而流失，进一步加剧海岛水资源供给短缺。为提高海岛水资源供给能力，推动各地区采取修建地下水库等工程措施，以舟山岛开挖式地下水库为研究对象，利用地下空间储蓄台风期雨洪资源，将地表水与地下水库连成整体。基于网络流模型重点分析地下水库选址、地表水库群联网联调等相关影响因素，利用25座地表水库和地下水库联合调度，为解决台汛期间雨洪资源丰富但储蓄空间缺少问题提供新思路。并通过2106号和2114号台风雨洪水资源化利用的实证分析，比较地下水库利用前后水资源存蓄的影响。结果表明：两次台风期间不仅增加地下水库总蓄水量2 644.1万m³,还为地表水库增加总蓄水量2 523.2万m³,表明利用地表-地下水库联网联调技术解决舟山岛水资源短缺问题是可行的。

加载龄期对机制砂自密实混凝土徐变性能影响

【目的】机制砂代替天然砂配制自密实混凝土已成为工程建设的发展趋势，徐变是混凝土的固有特性，为研究加载龄期对机制砂自密实混凝土徐变性能的影响，【方法】对7 d、14 d、28 d三种不同加载龄期的混凝土试件进行了压缩徐变试验，探究了徐变随加载龄期的发展规律，并通过LINK3D非线性软件对不同加载龄期和石粉含量的混凝土徐变进行数值模拟，分析了加载龄期和石粉含量对机制砂自密实混凝土徐变的影响。【结果】结果表明：加载龄期增大会减小机制砂自密实混凝土的徐变，持荷250 d时，14 d、28 d加载龄期的徐变系数是7 d龄期的82.5%、71.5%;LINK3D可以较好地模拟混凝土的徐变试验，当石粉含量为5%时，填充效应的正作用使徐变变形减小，石粉含量大于10%时，随石粉含量增加徐变增大；模拟得到的不同加载龄期的单位徐变比在普通混凝土的范围内。【结论】机制砂中石粉含量宜在10%以内；当徐变对结构性能影响较大时，可增大养护龄期。