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基于GIS和DEM岷江流域都江堰区域河网水系的提取方法研究
杨梅;张船红;苏军;以岷江流域都江堰区域为试验研究对象,论述常用的基于数字高程模型(DEM)提取流域河网水系的方法和原理。采用1∶25万DEM作为基本的地形数据,应用ESR I公司开发的ArcGIS地理信息系统软件进行河网水系提取。并对研究区域提取结果进行了详细的分析,得出了河网提取时应注意的问题,为GIS在河网提取方法研究方面提供了更加成熟的理论与实践基础。
基于“情景-应对”的随县柳林镇“8·12”山洪灾害推演
周琳;邹振华;章光;周虹延;吴浩;胡少华;【目的】降雨诱发的山洪具有暴涨暴落特点，其防御及应急也一直是我国防汛减灾工作中的薄弱环节。为指导山洪灾害应急救援工作，减少暴雨山洪带来的影响及损失，【方法】以湖北省随州市柳林镇“8·12”山洪灾害为研究对象，基于“情景-应对”式情景构建方法，采用无人机航测技术提取柳林镇地形、植被等信息要素，构建柳林镇“8·12”山洪事前、事中、事后情景；在此基础上耦合“水文-水动力”模型推演了暴雨诱发山洪的全过程，从而对本次灾害应急过程进行了深入分析。【结果】结果显示：柳林镇“8·12”山洪在12日3时30分左右洪水位开始猛增、2.5 h后即达到峰值，最高淹没深度超5 m,峰值过后3.5 h洪水基本褪却，极快的流速和暴涨的水位导致有效转移时间不足1 h。【结论】结果表明：基于“情景-应对”式灾害情景构建方法，可全景式再现山洪灾害孕灾-发灾-致灾全过程；耦合水文-水动力模型在无人机获取的高精度地形数据基础上具有较高的适用性；能力评估揭示了本次山洪灾害重大人员伤亡的主要原因是气象预警能力不足、人员撤离不及时以及应急救援力量薄弱。
冻融循环作用下上覆荷载对盐渍土水盐迁移及变形规律的影响研究
王玉龙;常立君;李舒洁;为了探寻季节性冻土区盐渍化路基土水盐迁移及变形规律，利用极端环境荷载测试系统，在开放条件下进行室内冻融循环试验。研究结果表明：土体的温度随上覆荷载的增大呈现出先降低后升高的特点，离冷源越近，土体温度变化越明显；上覆荷载作用下，土体在顶部密度增大，对水分迁移有抑制作用，盐分则在该处出现聚集现象，在其他高度处，由于土颗粒的重排列程度不同，水分盐分变化亦不尽相同；上覆荷载是导致土体发生压缩变形的直接原因，在同一循环周期内压缩变形随上覆荷载的增加而增大，在同一荷载作用下，压缩变形随冻融周期的增加而增大；通过微观结构对土体变形机理分析表明，晶须生成量减少，盐胀压力减弱是引起膨胀变形减少的主要原因，土颗粒破碎及土粒间隙减小是土体发生压缩变形的因素。
我国混凝土坝坝型的回顾与展望
朱伯芳;坝型选择是否合理,影响到工程造价、建设速度甚至工程质量。影响坝型选择的因素包括:工程特点、坝型特性、国家技术经济水平、筑坝技术的发展及筑坝经验的积累。我国早期曾建造较多的支墩坝、宽缝重力坝和少量空腹重力坝,自20世纪90年代以后,这些坝型均已停建。目前建造的都是拱坝和重力坝。近年碾压混凝土重力坝和拱坝得到快速发展。笔者认为,在气候温和地区,碾压混凝土大跨度连拱坝和大头坝也是可以探索的坝型。
基于AIS数据的“21世纪海上丝绸之路”航行安全风险评估
李振福;陈霄;赵梓州;为有效评估21世纪海上丝绸之路航行风险等级,维护航运安全,对不同季度下的21世纪海上丝绸之路三个核心海区进行了航行安全风险等级评估。基于船舶自动识别系统(AIS)提供的数据,利用云模型理论和评语云模型,构建了2018年霍尔木兹海峡、科伦坡港口及其附近海域和马六甲海峡的航行安全风险评价指标体系,运用熵权法确定了各指标的权重系数,得到了划定海区的航行安全风险等级评估结果。结果显示:三个核心海区的航行安全风险均处于中等危险,其中,以霍尔木兹海峡为核心的海区1在4个季度的海上航行安全风险均为中等;以科伦坡港口为核心的海区2在第1、2和3季度的海上航行安全风险为中等,第4季度为较高;以马六甲海峡为核心的海区3在第1、2和4季度的海上航行安全风险均为中等,第3季度为较低。基于三个核心海区的航行安全风险情况,建议航行过程中,注意大型船舶分布及船舶数量变化情况,做好航行过程中的预警和安全防范工作,降低风险发生概率,从而实现"21世纪海上丝绸之路"的航行安全。
基于损伤的混凝土拉压全过程本构模型研究
吴政本文根据Weibull统计分布理论，用唯象学的方法并从损伤研究入手推导出了混决土在单向荷载作用下的损伤模型及其拉、压全过程本构模型；揭示了损伤与材料固有力学特性之间的关系．结果表明，对于同种型态的材料在相同的试验条件下，其全过程曲线是唯一的，只取决于其损伤形状参数m值．本文引入了“判别系数”的概念，并针对混凝土不同的拉、压应变能力，用“判别系数”和临界损伤参量值对混凝土进行了分类，经检验，本文所推导出的全过程本构模型具有较好的适应性，而且是偏于“安全”的本构模型．
埋地管道管土相对刚度的分析
王直民;张土乔;吴小刚;基于管土相互作用模型对埋地管道的管土相对刚度进行了分析。以现行的管道结构设计规范为例介绍了目前管道工程设计中常用的管土相对刚度计算公式,在Spangler管道土压力模型基础上推导了计算埋地管道管土相对刚度的修正公式,并采用有限元模型分析了上埋式管道的管土相互作用机理。通过比较发现,修正公式与有限元的模拟结果更为接近,说明与规范公式相比修正公式更适合于埋地管道管土相对刚度系数的计算。
小清河流域非点源污染负荷与降水关系研究
李硕;王红旗;王国强;彭岩波;韩子叻;流域非点源污染造成了严重的水环境问题,为准确核算典型流域非点源污染负荷及为流域水环境治理提供支持和依据,以山东省小清河流域为研究区,采用SWAT模型及相关分析方法,研究了流域总氮(TN)、总磷(TP)营养物输出负荷时空变化规律以及营养物输出负荷与降水间的关系。结果表明:SWAT模型对小清河流域非点源污染模拟具有较好的适用性。汛期(7—9月)营养物输出负荷最高,占全年比重的50%以上,而TN是其中主要非点源污染物。TN、TP输出负荷空间分布相似,负荷较高的区域都主要集中在流域南部;该区域TN、TP输出负荷分别在69.72～235.30 kg/hm2和0.93～4.73 kg/hm2范围内。不同的土地利用氮输出负荷较高的依次为林地、耕地和草地,磷输出负荷较高的依次为林地、草地和耕地。流域氮输出强度与降水相关性强的区域主要集中在流域中上游,而磷输出强度与降水相关性强的区域则主要集中在流域中游。
干旱对草地生态系统影响研究进展
雷添杰;张亚珍;武建军;李世灿;路京选;程慧;在全球气候变化的背景下,干旱对生态系统的影响呈现复杂性、多过程性的特征,研究干旱对生态系统的损伤及其修复意义巨大,尤其是作为生态系统重要组成部分的草地生态系统。在对草地生态系统的干旱影响研究进展和研究方法进行总结的基础上,系统地梳理了草地生态系统生产力的基本概念和干旱影响草地生态系统的关键指标及其干旱下的变化过程,同时,总结了干旱对草地生态系统的影响机制与过程,并分别分析了干旱对GPP、TER、碳源汇等草地生态系统关键指标的影响过程。此外,干旱对草地生产力影响研究中常采用的试验观测、遥感监测和模型模拟等3种方法进行了总结和分析。在此基础上,围绕着当前干旱对草地生态系统的影响,研究所采用方法手段及其进展揭示了干旱对草地生态系统影响存在的问题。最终,凝练指出了改进模型和遥感监测的不确定性以加强干旱对生态系统损伤机理的定量化,揭示并建立干旱对生态系统影响系统评估框架,加强试验和模型模拟结合,走"数据-模型"融合的改进之路等4条干旱对草地生态系统影响研究的未来可能发展主要方向,相关研究可为干旱对草地生态系统影响研究提供参考。
基于创新趋势分析方法的珠江流域降水径流变化趋势研究
王霞雨;贾文豪;王森;冯仲恺;秦友伟;张康;刘夏;李家誉;【目的】降水和径流是水文循环的关键要素，研究降水、径流趋势变化，特别是进一步挖掘降水与径流间关系的改变，对理解气候变化、水资源管理和生态保护具有重要意义。【方法】基于1956—2019年长系列降水与径流资料，采用创新趋势分析方法对珠江流域不同时空尺度的降水、径流以及径流系数的变化趋势进行分析。【结果】结果表明：(1)珠江流域年降水量整体呈下降趋势，低值类的变化呈现超过5%的下降趋势，说明珠江流域干旱发生的可能性增加，年径流量的变化趋势同降水一致；从不同子流域来看，西江、东江呈显著下降趋势，而北江则呈上升趋势。(2)从不同季节来看，珠江流域春、秋季降水呈显著下降趋势，而夏、冬季降水呈上升趋势，春季高值类及秋季所有类型降水呈现超过5%的下降趋势，夏季高值类及冬季低中值类降水呈现超过5%的上升趋势；春、秋、冬三季年径流量变化趋势同降水一致，而夏季则相反。(3)径流系数呈显著下降趋势，高值类下降最为明显，经初步分析径流系数的降低与流域蒸散发增加、植被覆盖率变化以及水工程调蓄有关。(4)创新趋势分析法和传统Mann-Kendall方法在趋势类型上的一致率为70%,显著性的一致率为22%。【结论】珠江流域降水、径流以及径流系数时空变化特征：从时间上看，珠江流域年降水量和年径流量整体呈下降趋势，径流系数显著下降；从空间上看，西江、东江降水径流呈显著下降趋势，而北江则呈上升趋势；创新趋势分析法相较于Mann-Kendall法在趋势显著性检验方面差异明显。