潮流紊动特性试验研究

开展潮流的紊动特性研究,对于了解潮汐水域泥沙及污染物输运机理、保护生态环境具有重要意义。本文通过水槽试验系统全面地研究了潮位正弦变化的往复流紊动特性随潮变化规律,以100 Hz的高采样频率连续采集主流区测点三维瞬时流速,根据移动平均法及最小二乘原理计算时均流速过程曲线,据此分析了紊动强度及雷诺切应力随潮变化规律、特征潮时概率密度分布与正态分布的差异,以及脉动流速的紊动能谱。研究结果表明,水流纵向流速随潮近似于正弦规律变化;纵向、横向与垂向的相对紊动强度在转潮阶段出现峰值;涨急与落急时段,与纵向脉动流速相关的雷诺切应力相对较大,纵向与垂向脉动流速概率密度分布偏离正态分布;特征潮时的脉动能谱密度均随频率增大而减小,水流能量主要集中在10 Hz以内。

降雨条件下分层土壤入渗特性

通过室内模拟降雨入渗试验,研究了粘土、壤土和沙土3种土壤不同分层组合方式对土壤入渗特性的影响。结果表明:垂直入渗条件下,分层土壤入渗特征由土壤分层组合方式决定;分层土壤累计入渗量与湿润锋距离呈线性相关关系;分层土壤入渗过程中,当粗沙覆盖细沙且降雨强度大于下层细沙土稳定入渗率时,湿润锋以上剖面可以达到或接近饱和,当细沙覆盖粗沙且降雨强度大于细沙土稳定入渗率时,湿润锋剖面中,除细沙土部分剖面达到饱和,其余粗沙土剖面无法达到饱和,且其饱和程度和下层粗沙土土壤持水能力有关。

基于小波分析的高原山地区径流变异性分析

水文周期预报是水资源管理的重要内容,针对西南高原山地区域径流变化差异大特点,本文以云贵高原洒渔河流域为例,根据上中下四个站点1954~2013年径流资料,采用小波分析法对径流变化特征进行研究。研究表明：区域径流第一主周期表现为一致性（四个站点第一主周期均为18 a）,显示了大气环流是影响区域径流主周期变化的重要因素;区域径流的第二主周期变化存在明显的差异性（新街站和祖家坝闸站为28 a,而渔洞和黑石罗为11 a）,显示了高原山地对径流波动的重要作用;因此采用第一主周期叠加第二主周期长短结合的方法,对于高原山地径流水文周期预报具有较好的作用和意义。

水流泥沙进入浅水层初期的河槽形态演替规律

采用非均匀沙进行水槽概化试验,在恒定的来水来沙、河床比降和出口侵蚀基准面不变的条件下,研究水流泥沙进入浅水层初期的河槽形态演替变化规律.研究表明,河槽形态的演替规律经历3个阶段变化:第一阶段,顺直河槽和分汊河槽交替出现;第二阶段,随支汊河槽分流能力逐渐减小并消亡,分汊河槽逐渐向微弯状河槽演替;第三阶段,微弯河槽不断地在堆积体表面摆动,随其凹岸不断冲刷后退致使曲折系数变大,逐渐向蜿蜒状河槽演替.经分析,第二阶段和第三阶段的河槽形态呈现明显的正弦曲线特征:上段河槽处在正弦曲线进水口处,中、下段河槽的弯道段位于正弦曲线的波峰和波谷位置;随历时增加,正弦拟合曲线的振幅和方向角逐渐变大,河槽的弯曲系数逐渐趋于稳定.最后从泥沙运动和边界条件两个角度对河槽形态演替变化的形成条件进行了分析.

黄河小浪底水库拦沙后期运用方式的思考与建议

小浪底水库于1999年10月下旬下闸蓄水,2007年起进入拦沙后期。水库的运用方式,对于延长水库寿命,确保黄河下游防洪减淤,至关重要。本文基于三门峡水库数十年的运用经验,指出"拦粗排细"只有在水库淤积状态下出现,水库冲刷则可能出现"拦细排粗"或"粗细俱下、粗沙略多"的情况,评述了拟定的小浪底水库拦沙后期的运用方式,提出了水库运用应从"拦沙减淤"向"调沙减淤"转变的水库合理运用的基本原则和调整黄河中游大型水库的目的任务以确保黄河下游长治久安的建议。

基于数字图像处理技术的引气混凝土冻融损伤定量评价(英文)

对受冻混凝土建筑物进行维修加固的前提是对混凝土的冻融损伤程度进行科学合理的评价。提出一种基于真空荧光环氧浸渍技术和数字图像处理技术进行混凝土微裂纹量化分析的方法。对经受不同冻融循环劣化的引气混凝土试件进行了宏观力学性能测试和微裂纹量化分析,得到了混凝土试件基体中冻融微裂纹结构特征的演化规律,并比较了砂浆微裂纹和过渡区微裂纹结构特征参数的差异。结果表明:在早期冻融损伤过程中,引气混凝土基体微裂纹的长度密度、面积密度和裂纹宽度均随冻融损伤度的增大而增大;过渡区微裂纹是冻融损伤微裂纹的主要部分;相对抗压强度、相对抗弯强度、相对轴拉强度和冻融损伤度与微裂纹密度之间均存在很强的相关关系;微裂纹量化分析技术有望发展成为评价混凝土冻融损伤的一个新方法。