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单层和双层堤基管涌砂槽模型试验研究
姚秋玲;丁留谦;孙东亚;刘昌军;张启义;针对典型的单层和双层堤基进行了管涌机理的砂槽模型试验研究,观察并分析了管涌发生、发展并导致溃堤的机理和过程。试验结果表明,单层和双层堤基管涌发展的机理、通道形状和位置均相似,管涌破坏均发生在透水层的顶面,低于临界水头时,管涌仅在一定范围内发展并最终停止,管涌通道不会与江(河)水连通,一旦超过临界水头,管涌通道持续发展并最终与江(河)水连通,连通管流的强力冲刷最终导致堤基整体破坏和溃堤。但是,单层和双层堤基管涌破坏的水平平均临界水力比降不同,且前者大于后者,对试验用粉细砂,前者为0·278,后者为0·214。
干旱区绿洲耗水分析
雷志栋;杨汉波;倪广恒;杨诗秀;丛振涛;李平;张玉平;朱刚;王教堂;陈俊鹏;耗水分析是干旱区平原绿洲水资源配置的基础。干旱区平原绿洲耗水分析的基本方法包括断面法、水量平衡法、四水转化模型、遥感模型等。以新疆叶尔羌平原绿洲为例,应用四种方法,分析了叶尔羌平原绿洲2002年水资源转化及消耗,重点是四水转化模型的分析模拟。四种方法的总耗水量分析结果基本一致,四水转化模型、遥感模型还得到了不同分区、不同土地类型、不同月份的耗水结果。分析表明,叶尔羌平原绿洲社会经济与自然生态耗水比例各占50%,自然生态耗水维持一定水平,水资源配置基本合理。
数字化流域及其在现代水资源规划中的应用
王忠静,李宏益由数字地球概念出发,在数字流域的基础上进一步提出了数字化流域的概念.并且以数字化流域为核心,结合规划预案生成技术和规划方案决策支持技术,构建了基于数字化流域的水资源规划数字化平台框架.水资源规划平台吸收了决策支持系统的思想方法,借助数字流域的技术而实现,在水资源规划的预案生成、情景分析和决策支持3个层次上提供支持.
改性再生粗骨料对混凝土力学性能和渗透性能的影响
王炳监;胥民尧;沈俊宇;陈登;【目的】针对再生骨料砂浆粘结界面薄弱/吸水率高等问题，采用有机以及有机与无机复合的内密实外裹浆的方法进行改性。【方法】通过对再生骨料的压碎指标、吸水率、表观密度等性能指标的测试，分析改性前后再生骨料的性能变化，最后探究不同改性方式对再生混凝土力学性能和渗透性能的影响规律及其机理。【结果】结果表明，有机钠盐可以与孔隙中的钙离子反应生成凝胶填充再生骨料的孔隙结构，使得骨料的吸水率降低12.79%,进而提高了混凝土的抗渗透性能，电通量降低37.69%,并且钙离子的加入进一步增强了有机钠盐的改性效果。【结论】浸泡-裹浆复合处理在骨料表面形成核壳层，进一步提高混凝土抗渗透性能，电通量降低至1 283 C,弥补了有机钠盐“单一强化”无法提升力学强度的不足，表现出最高的力学性能。
基于深度迁移学习网络的水电机组故障诊断方法
徐宁;耿在明;陈致远;杨杰;成传诗;陈伟东;何强锋;邓键;【目的】针对水电机组实际运行中故障数据少、不同机组间故障信号不符合同分布假设而导致模型训练困难、现有诊断模型泛化能力差的问题，提出了一种结合迁移学习策略与CNN-BIGRU-attention网络(TCBA)的故障诊断方法。【方法】以转子试验台数据为源域，真实水电机组振动数据为目标域数据。首先，组合卷积神经网络(CNN)、双向门控单元(BIGRU)与注意力单元，构建CNN-BIGRU-attention诊断模型，然后利用源域数据对模型进行训练，训练完成后将模型的参数迁移至目标领域的故障诊断模型中，迁移过程中将低层网络冻结，并通过部分目标域数据对高层网络进行微调，最终得到适应目标设备的故障诊断模型。为验证所述方法的有效性，通过转子试验台数据集与真实水电机组故障数据的迁移试验对比所述模型与传统深度学习方法的识别准确率、训练速度以及所需样本量等指标。【结果】结果表明：与传统训练方法相比，所提方法能够显著提高模型的收敛速度并有效降低训练所需样本量。在小样本下对实际水电站故障样本数据故障状态的识别率可达99.02%,相比传统方法提升约3.00%。【结论】研究结果充分证明了该方法具有较好的故障状态识别能力，为解决数据有限情况下的水电机组故障识别问题提供了一种有效的解决途径。
冻融循环下考虑塑性损伤演化的饱和岩石本构模型
王中明;赵雨霞;祝凤金;针对冻融循环下饱和岩石，提出冻融损伤与岩石基质受载塑性损伤耦合的损伤变量计算方法。之后基于修正Drucker-Prager帽盖屈服准则，推导出考虑岩石基质塑性损伤演化的本构模型，而后考虑冻融对岩石力学性能的劣化作用，建立了冻融循环下考虑塑性损伤演化的饱和岩石本构模型。最后采用冻融循环下花岗岩单轴压缩实验结果对所提模型进行了验证。结果表明：(1)冻融循环会造成岩石的初始损伤，且初始损伤随冻融循环次数的增大而增大；(2)岩石基质受载损伤与冻融损伤两者耦合，会增大试件的损伤程度，进而加速岩石力学参数的劣化；(3)模型预测岩石单轴抗压强度随冻融循环次数的增大而降低，理论值与实验值吻合良好，证明了该模型的有效性。
区块链技术在水资源管理中的应用展望
陈根发;倪红珍;实施最严格水资源管理制度以来,水资源管理面临业务需求不断增长,信息数据不断扩张的挑战,对此,区块链技术在水资源管理领域具有宽广的应用前景。在回顾区块链技术的概念、技术特点和发展历程的基础上,分析我国供水系统管理、用水过程管理、水权交易及政务服务实践过程中存在的问题。根据区块链技术去中心化、智能合约、公开透明、不可篡改的特点,提出了区块链技术在解决上述问题中信任机制、管理精度、管理效率、信息交互等难点的技术思路与结构框架。就未来需要开展的研究方向提出了完善顶层设计以构建标准平台、加强区块链技术攻坚以提升区块链性能、完善管理技术基础等建议。未来区块链技术将深度融入水资源管理过程中,使政府水资源治理体系和治理能力现代化迈上新的台阶。
基于分类递归特征消除法-随机森林优化算法的山洪灾害风险模拟技术
张晓蕾;秦瑞华;姚秋玲;董长奇;刘荣华;【目的】山洪灾害给人类社会带来严重的经济损失和人员伤亡，因此科学识别、评估山洪灾害风险是亟待解决的科学问题。旨在通过耦合特征选择和随机森林算法提高山洪灾害风险预测的准确性，为灾害预警提供科学依据。【方法】选取17个与山洪灾害发生相关的特征因子，提出了耦合分类递归特征消除法(Classified Recursive Feature Elimination, RFE-class)和随机森林优化算法的特征选择技术，识别山洪灾害风险模拟最优特征组合。【结果】研究结果表明，采用分类递归特征法获得的最佳特征组合可以显著提高随机森林模型的预测性能，ROC(Receiver Operating Characteristic)曲线值达到了94.7%,相比单独使用随机森林算法精度提升了约5%。【结论】福建省山洪灾害高风险区域主要分布在武夷山脉、戴云山和玳瑁山区，涉及面积4.9万km2,影响人口2 700万人口。
1961—2014年中国洪水-热浪复合极端事件特征的时空演变规律
王慧杰;逯家宝;周君;武传号;黎梓涛;【目的】全球气候变暖加剧了洪水和热浪等极端事件发生的频率，导致洪水热浪复合极端事件(Successive flood-heat extreme,SFHE)风险上升，研究SFHE事件的时空演变规律，对复合灾害风险防控及应对具有重要的科学意义。【方法】基于观测和再分析数据，采用多种统计分析方法，分析了过去54 a(1961—2014)中国九大流域SFHE特征(频次、历时、洪水和热浪的间隔IFH、覆盖面积)的时空演变规律，探讨了不同地区洪水和热浪对SFHE发生的影响。【结果】结果表明：(1)中国SFHE频次、历时和土地覆盖面积整体呈显著增加趋势，而IFH呈显著减少趋势；(2)空间上，西南诸河中部、长江流域南部和珠江流域北部SFHE发生的频次较高(>34次/10 a),而历时在长江下游、东南诸河和淮河流域南部较长(>13 d);(3)不同流域SFHE频次的周期性差异较大，但整体存在2.8 a的主周期，该周期在1990 s至2000 s前期最为显著；(4)九大流域SFHE发生的频次由洪水频次主导，其影响在淮河流域最大。【结论】研究结果表明中国地区发生SFHE的风险呈显著上升趋势，其突发性增强，总的来看洪水对SFHE的发生起主导作用。
岩体卸荷力学特性的试验研究
李建林,熊俊华,杨学堂简述了卸荷岩体的自然力学状况，根据岩体开挖卸荷这一特点，以三峡工程永久船闸高边坡卸荷岩体为条件，对岩体进行了卸荷试验．研究了岩体卸荷的应力应变关系及其力学特性，给出了卸荷岩体的力学参数，并指出了它与常规岩体力学参数的不同之处．