植物型生态护坡在河道治理中的应用

针对河道治理工程,分析传统硬质护坡的缺陷及弊端,阐述植物型生态护坡的优势及特点,探讨了植物型生态护坡的作用机理。结合国内河道治理的工程经验,系统分析了国内常用的几种植物型生态护坡技术,提出每种技术的工艺特点及适用性。依托具体的河道治理工程实例,从工程造价、抗冲刷能力、整体性、地形适应性、适用特点等多角度,评价植物型生态护坡技术不同工艺的优缺点。结果表明:1)植物型生态护坡是一套完整的生态系统,是由水-土-植物共同相互作用所形成的。2)其作用效应机理包括水文作用效应和力学作用效应。3)目前国内河道治理工程中常用的植物型生态护坡技术,其适用范围及应用特点各不相同。4)松花江流域某二级支流的河道治理及生态修复工程采用空心六角块植物型生态护坡与格宾块石植物型生态护坡材质,具有较强的适用性及推广性。

电化学脱水干化技术在环保疏浚底泥中的应用

针对环保疏浚底泥含水率高、压缩性大、脱水时间长、纳泥场地供给不足等技术难题,进行电化学脱水干化方法的研究。将场区分成4个单元,即单向真空、单向电化学、双向真空和双向电化学单元,开展现场平行对比试验。结果表明,电化学单元较真空预压单元脱水效果明显,考虑到电能功耗和脱水效果,中电压(30~60 V)是最优外加电压值。双向排水结构对电化学脱水干化技术起到很好的加强作用,可实现多批次高效固定场地的异位脱水处理,对土地资源有限的城区具有一定的工程推广意义。

城市分汊型河道环保疏浚深度设计关键要素

城市分汊型河道进行环保疏浚的边界条件较复杂,具有水质较差、流态复杂、淤积严重、过河建筑物较多的特点。提出环保疏浚深度应从污染层深度、河床演变、构筑物的安全等多角度考虑的设计理念:1)在单一河段复式断面以平滩高程控制疏浚深度。2)为了稳定河床,疏浚深度应控制过水面积的比例,并保持主河道与自然坡度一致。3)在堤防及构筑物处,疏浚深度应考虑与其安全距离及疏浚后冲刷深度的影响,从而在河床稳定和构筑物安全的前提下,最大限度挖除污染底泥。此理念已成功应用于某河段环保疏浚工程。

国内突发环境污染事件特征分析与防范策略研究

为预防和应对突发环境污染事件,在统计我国2012—2019年259起突发环境污染事件的基础上,分析突发环境污染事件的发展趋势、事件类型、行业分布以及污染物状态,提出突发环境污染事件准周期演变概念模型,进而明确了突发环境污染事件的日常管理事务、应急对策、预防和应对策略。1)我国环境污染突发事件数量呈上升趋势,主要事件类型有危险化学品泄漏扩散事件、溢油事件、易燃易爆品爆炸燃烧事件,大多为液态污染物事件,突发环境污染事件的高发行业有化学原料及化学制品制造业、道路运输业和水上运输业;2)突发环境污染事件具有准周期演变规律,包括孕育期、潜伏期、爆发期、持续期、恢复期,人们对待突发环境污染事件的态度及各项社会经济活动与心理活动也呈麻痹、忽视、惊慌、救援与恢复的准周期性演变;3)对突发环境污染事件的日常管理工作,主要包括突发环境污染事件恢复期的规划重建、孕育期的培训和督导、潜伏期的防御等,突发环境污染事件的应急对策包括潜伏期的预警、爆发期的抵御与救援、持续期的监测与评估等,不同时期应根据突发环境污染事件的特点采取不同的预防策略。

基于增强分析的水利工程测量数据处理方案研究

在数字化时代,测量数据成为工程设计、建设与维护的重要参考依据,深挖测量数据的价值,对企业具有重要意义。在数据处理方面,强化分析是一种有效的手段,可以有效地提高数据分析的效率与精度,对于提升水利工程施工效果有较好作用。本文结合实际,运用文献分析法,对水利工程测量数据处理中增强分析技术的价值与应用展开分析探究,提出一种数据处理方案。

气候变化情景下流域水环境承载力评估方法研究

以青海省湟水流域为研究案例,考虑气候变化与流域水文循环的密切联系以及气候变化对水环境系统的剧烈影响,构建气候变化影响下的流域水环境承载力评估方法体系。该体系从系统性和整体性的角度进行时间与空间尺度上的匹配,从而精确地评估气候变化对流域尺度水文循环的影响,开展水环境承载力计算,最终建立气候变化影响下的流域水环境承载力动态变化评估。研究结果表明,气候变暖将导致湟水流域水环境承载力下降,但随着时间推移,未来气候变化情景下的水环境承载力总体上呈现改善的趋势。

基于ArcGIS平台的天山北麓活动逆断层智能化提取方法的研究与实现

数字地形分析是活动构造和构造地貌研究中的一种重要手段,目前已被广泛应用于地表过程分析中。随着高精度数字地形数据获取的日益便捷,精细定量化研究地貌参数已成为一个重要趋势。呼图壁断裂和独山子断裂位于天山山脉北麓,地表迹线十分典型而显著。在这2个区域内,前人已经完成了区域大比例尺活动断裂地质地貌填图,并发表了大量研究成果。因此,它们是十分理想的探索断层迹线自动化提取方法的2个区域。在实际提取过程中,根据逆断层陡坎的倾向是否与其所在地貌面坡向一致,文中分别定义了正向和反向逆断层陡坎。基于对这2种不同断层陡坎形态的分析,利用ArcGIS软件平台并选择恰当的地貌参数实现了对断层地表迹线的提取。通过坡度计算、冲沟提取、数据密度分析和流程建模等步骤,建立了2套智能化提取流程。最终提取结果与以往的地质地貌填图和遥感数据目视解译结果基本一致。除此之外,独山子研究区的提取结果还揭露了未曾被识别的反向断层陡坎迹线。这不仅说明文中提出的方法具有很好的适用性,同时也能够提取十分细小的逆断层地表迹线。与传统方法相比,这种人机交互式的半自动化方法大大提高了工作效率。但是,如何真正实现任意地质构造背景中逆断层地表迹线的完全自动化提取,仍然是未来一个重要的研究方向。

BIM技术在港航疏浚设计中的应用

针对在航道整治工程设计中勘测数据信息整合度不佳、图纸更新繁琐、二维图纸可视化程度低、工程量计算复杂等问题,采用BIM技术创建参数化三维模型,整合施工信息,利用BIM技术对设计方案进行展示,对施工进度计划进行可视化预演。得出以下结论:1)基于BIM技术的设计方案具有完整、快捷、精确等特点。2)可视化表达更加直观,提高了工程量计算精度,降低返工风险。3)为施工方降低了沟通成本,可辅助施工技术人员对施工方案进行优化,为工程精细化管理提供有效的技术手段。

BIM技术在宜良老青龙水库建设中的应用研究

水利工程具有地形条件复杂、构筑物独特多样、涉及专业众多等特点,并存在图纸信息繁冗、设计及施工交底繁琐、土石方量计算不精确等问题。对此,以昆明市宜良老青龙水库工程为例,提出了构建水利工程信息模型的方法。通过采用Civil 3D、Revit和部件编辑器等软件,协同完成了项目地形的清基放坡、水工建筑物BIM模型构建、土石方量计算和三维可视化。介绍了BIM技术在该水利工程中的主要应用要点。该技术的应用提高了工程设计效率和产品质量,研究成果可为类似水利工程建设提供参考。

BIM技术在重力式方块码头工程设计施工中的应用

针对北方某重力式方块码头工程设计及施工过程中存在的构件碰撞、工程量计算精度低、技术交底效率低等问题,进行BIM技术在重力式方块码头工程设计施工中的应用研究.通过创建三维信息模型进行碰撞检查、工程算量、进度模拟以及可视化工艺技术交底,有效解决了以上问题,得出如下结论:BIM技术可视化降低了沟通成本,为工程精细化管理提供了技术手段;利用BIM技术在设计阶段解决碰撞问题,降低施工时的返工风险;基于BIM模型的工程算量更加直观,具有完整、快捷、精确等特点;利用BIM技术对施工进度计划进行可视化预演,可辅助施工技术人员对施工方案进行优化.

印染污泥基炭材料制备及其对疏浚余水中溶解性有机质的吸附特性研究

以印染污泥为原料,在650℃无氧条件下热解制备了印染污泥基炭材料(DSC),并采用SEM、XPS、FT-IR和BET等手段表征了DSC的理化性质;将DSC应用于疏浚余水的深度处理,研究了DSC对疏浚余水中溶解性有机物质(DOM)的吸附特性,并结合吸附动力学模型解析其吸附过程;利用紫外-可见光谱(UV-VIS)、荧光光谱和高效体积排阻色谱(HPSEC)分析,探究疏浚余水中DOM的迁移转化规律。结果表明:印染污泥基炭在热解后获得了较大的比表面积和丰富的孔隙结构,吸附点位增多,且随着有机物的分解,印染污泥基炭表面C—H、C=O结合比降低、C—C、C—O结合比增加,芳香化程度增加,同时印染污泥基炭表面呈现高度疏水性,有利于吸附点位暴露;DSC对疏浚余水中DOM有良好的吸附性能,尤其是芳香类蛋白和富里酸类物质,其最大吸附量达18.53 mg/g;DSC对疏浚余水中DOM的吸附过程遵循准二级吸附动力学方程,以化学吸附为主;DSC对疏浚余水中DOM的吸附机理主要涉及孔隙填充、氢键结合、π-π共轭效应和疏水作用。该研究结果可为印染污泥后续资源化利用和降低疏浚余水的有机负荷提供依据。

疏浚施工三维动画仿真中VRay渲染技术研究与应用

与传统的3ds Max线性渲染技术相比,VRay渲染技术可以渲染出更加真实、美观的三维动画和效果图,为促进该技术在疏浚三维动画仿真中的广泛应用,以反铲式挖泥船挖岩施工三维动画VRay渲染为例,通过分析各个三维模型的材质属性,经过反复调试比对给出了疏浚船舶反铲式挖泥船及施工场景的最优VRay材质参数,然后通过VRay材质贴图、VRay灯光、VRay摄影机设置及VRay渲染输出实现了高品质的反铲式挖泥船挖岩施工三维动画渲染,可为其他疏浚施工三维动画及效果图的渲染提供技术参考。

BIM技术在环保疏浚施工中的应用

针对环保疏浚施工中存在的地质地形复杂、精度要求高、水下作业难度大、工序繁多不易管理等问题,对施工阶段进度模拟、船舶疏浚施工管理、疏浚绞刀作业精细化管理、底泥脱水管理等进行研究。采用模型切分、进度数据构建、开发应用平台等方法,解决该类工程管理难度大的问题,并将其应用至实际工程。结果表明,BIM技术在环保疏浚施工中的应用可以起到加强和改善管理方式以及质量控制等方面的作用,可为类似工程提供参考。

钻孔灌注桩成孔质量检测一体化装置研究

为解决目前钻孔灌注桩成孔质量和沉渣厚度检测步骤繁琐的工程难题,基于接触仪器组合思想,研制改进一种可用来高效检测钻孔灌注桩成孔沉渣效果的装置,该装置包括支撑移动系统、动力驱动系统和检测系统。基于京杭运河长江口门段航道整治工程,测试了该装置的孔径和垂直度测量、沉渣厚度和孔深检测功能。结果表明,改进后的设备相比现有成孔检测设备,可一次性完成成孔指标及沉渣厚度的检测,设备操作简单,适用范围广,检测精度高,时间及劳动成本低。该装置具有在钻孔灌注桩施工工程中大规模应用的潜力,可产生较好的经济效益和社会效益。

MIKE21软件在滨州港内泊稳研究中的应用

针对海港港区拦沙堤平面主尺度对港内波浪要素(波高、周期等)的影响,通过MIKE21数值模拟的方法,研究渐变式潜堤掩护下的港内泊稳情况,得出不同重现期波浪条件下各计算点的设计波要素。结果表明:浪向与航道走向比较接近时,波浪受航道折射影响较大,航道内比波高明显减小,而两侧比波高增大;浪向与航道的夹角在20°左右时,随着航道与边坡的水深差增大,向航道边坡折射的波能增强;波向与航道夹角42°左右时,航道对波能传播的影响不明显;设计高水位2a一遇波浪作用下,港内泊稳条件较差,且现有方案泊稳不满足规范要求。

天津港某液体化工码头船舶污染影响模拟研究

本研究以潮流计算结果和风场资料分析结果为依据,采用溢油模型对海上溢油的扩散、漂移和岸线吸附等物化过程进行模拟,分析研究预测油膜的演变,预测油膜漂移轨迹和归宿。计算结果表明当南港港池口门位置处发生溢油事故后,油膜均会漂出南港口门外,在风的作用下会对周边环境一定范围内产生一定影响。

潮位推算技术在盘锦长航道水深测量中的应用

针对盘锦长航道水深测量中的潮位控制问题,通过对潮汐理论进行研究,根据盘锦航道具体情况,采用基于潮汐调和分析的潮位推算技术,建立潮位推算模型,对海上长距离航道进行潮位控制。通过海上定点实测潮位、推算潮位数据比对及不同时间段航道沿线水下地形测量数据比对得出,2种方法得到的数据资料均满足相关规范要求,充分表明基于潮汐调和分析的潮位推算技术准确可靠,能够满足水深测量精度需要,可以在同类型的长航道水深测量中应用。

白洋淀疏浚底泥改良制备绿化种植土试验研究

针对白洋淀疏浚工程产生的大量底泥,研究疏浚底泥改良制备绿化种植土的资源化利用方式。采用膜覆盖好氧发酵方法,设计3种辅料方案,对照CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》标准分析试验过程中底泥的物理化学指标变化。结果表明,辅料的有机质、营养元素等含量直接影响底泥的发酵效果,农田废弃物作为主要辅料与底泥混合发酵效果最好,底泥的土壤入渗率、速效氮、有效磷、速效钾分别提高44.3%、18.0%、22.8%、10.0%,有利于改善河湖底泥的改良效果。研究成果可为疏浚底泥大规模资源化处置提供支撑,实现环保疏浚产业链的闭合。

碳纤维布在高桩码头加固中的应用

早期建设的高桩码头结构由于腐蚀、老化、过载、疲劳等原因导致损伤,影响码头的使用功能,针对这一问题进行了码头构件的加固研究。结合高桩码头加固实例,采用现场试验及数值模拟方法,通过加固前后混凝土构件挠度及应力变化,分析了粘贴碳纤维布对损伤构件的加固效果。结果表明,粘贴碳纤维布可有效降低混凝土构件的挠度及应力,对损伤构件有良好的加固效果。

地铁行车荷载作用下地层和重叠隧道变形数值模拟研究

地铁列车运行时产生的行车荷载对地层和重叠隧道有显著影响。然而,现有研究很少聚焦重叠隧道变形响应,且缺乏行车荷载施加位置的影响。选取天津某重叠隧道工程,采用激振力函数确定行车荷载,开展地铁行车荷载作用下地层及重叠隧道变形数值模拟。结果表明:地铁行车荷载的施加位置会对地层位移和隧道变形产生明显影响。Smax值和i值均与数据提取位置相关。距隧道中心1.5D为地铁行车荷载引起地层水平位移的临界影响范围。三种工况作用下,隧道纵向变形均表现为整体下沉。行车荷载仅施加于上或下隧道时,施加荷载的隧道横向变形较大;同时施加于两隧道时,两隧道均在底部产生变形。