山东省生土建筑的应用现状与发展探讨

生土建筑是一种古老的建筑形式,因其绿色、生态、节能、成本低等特点,在过去得到了广泛的应用。然而因其自身固有的不足,现在的应用越来越少。当今可持续发展的政策给生土建筑提供了很大的发展空间。论文通过对山东省的生土建筑进行实地调研,总结了现存的生土建筑形式及存在的主要问题,并提出了有针对性的改进措施。

盾构下穿河道地层沉降分析与支护力优化确定方法——以济南地铁4号线下穿刘公河为例

随着我国地铁的大力建设,施工中难免会面临下穿建筑物、桩基、管线、河流等情况的出现,因此对盾构施工的参数要求越来越高,施工难度逐渐增加。以济南轨道交通4号线邢村站至唐冶南站区间盾构施工为工程背景,利用ABAQUS有限元软件构建三维数值计算模型,对下穿河道高差过程中的不同开挖面支护力设定以及沉降位移变化进行研究。研究结果表明:全覆土理论下计算所得开挖面支护力对地表及河道的沉降控制效果最好;在不同支护力下,地层水平位移最大值均出现在隧道开挖面附近;隧道中心线上方的地层分层沉降量随着埋深的增加而增大。研究结论在盾构下穿高差地层的工程实际中具有指导意义。

盾构下穿建筑物变形分析与控制措施——以济南地铁4号线隧道为例

随着我国地铁的大力建设,其施工过程也受到越来越多复杂因素的影响,因此需要掌握每种因素的影响规律,并针对不同工况研究不同的加固措施。以济南轨道交通4号线邢村站至唐冶南站区间盾构施工为工程背景,利用ABAQUS有限元软件构建三维数值计算模型,分别对盾构隧道正下方穿越建筑物与侧下方穿越建筑物进行分析,并采取不同的加固措施进行研究。结果表明:在盾构隧道开挖正下方穿越建筑物的情况下,对于地表以及建筑物基础的沉降差,采用基础下注浆加固控制效果约为24%,隔离桩加固控制效果约为15%,拱顶注浆加固控制效果约为47%,拱顶注浆加固控制效果最好,但采用隔离桩加固控制效果较差,因此在正穿时不建议采用;在盾构隧道开挖侧下方穿越建筑物的情况下,对于地表以及建筑物基础的沉降差,采用基础下注浆加固控制效果约为24%,隔离桩加固控制效果约为33%,拱顶注浆加固控制效果约为49%,拱顶注浆加固控制效果最好,隔离桩次之,基础下注浆加固控制效果较差。

水利工程中组合回填土体的等效内摩擦角研究

本文依托于某航运工程,通过大型现场试验监测泥岩、砂卵石、土工材料组合回填料中的土压力,根据现场灌砂法试验获得组合回填料的压实度。根据土压力监测数据获得了不同位置处内摩擦角的变化规律,即砂卵石层中内摩擦角较大,泥岩中的内摩擦角较小,形成了泥岩、砂卵石、土工织物组合作为船闸结构墙后回填料的成套工程应用技术。

山东南四湖上级湖水质变化评价(2008—2014年)及成因分析

基于南四湖上级湖6个监测点2008—2014年42个奇数月份的水质资料,选取溶解氧、化学需氧量(COD)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、五日生化需氧量(BOD_5)、氨氮、总磷和氟化物作为水质评价的指标.对水质指标的归一化方法进行了改进,采用主成分分析法对6个监测点的水质综合状况进行评价,根据得出的各月综合得分序列分析水质变化趋势.与2000—2007年南四湖上级湖的水质综合状况进行比较,2008—2014年水质明显变好.评价结果表明,同一监测点的水质在不同时间点上有明显变化,同一时间序列不同监测点的水质状况也有不同变化.此外,分析得出南四湖上级湖的主要水质影响指标为COD、COD_(Mn)和BOD_5.结合评价结果,分析水质变化原因,入湖河流水质状况和湖区底泥是其重要影响因素.

济南市1997―2014年农业水足迹及结构变化特征分析

为了研究地区农业用水总量与用水结构动态变化响应关系,深化调控农业产业结构与农业用水结构,基于水足迹理论,采用VAR(2)模型建立了脉冲响应函数以及方差分解,研究了济南市1997―2014年农业水足迹变化情况以及农业水足迹构成之间的响应关系。结果表明,济南市农业绿水、蓝水、灰水足迹呈现逐年递增趋势,其中1997―2009年为快速上升阶段,2009―2014年为平稳上升阶段;种植业水足迹与农业水足迹之间不存在黏滞性,渔业水足迹与农业水足迹之间存在负响应关系;影响济南市农业水足迹的重要因素依次为种植业水足迹、畜牧业水足迹、林业水足迹、渔业水足迹。总之,通过适当减少高耗水种植业和畜牧业生产、增加渔业产品产量、制定长期的农业用水规划,并进一步优化农业用水结构,方可实现农业水资源的可持续利用与发展。

南水北调东线工程山东段突发事故风险评估

南水北调东线工程山东段由新修渠道、原有河道及湖泊、水库共同构成。输水干线多为开敞式且与当地交通道路交叉,南四湖和梁济运河承担航运任务,交通、航运等突发事故有可能影响正常输水,因而输水安全受到多种潜在突发事故的威胁。为能够在突发事故发生后采取有效的应急控制和处置措施,降低事故造成的损失,采用核对表法对工程突发风险源进行识别,确定突发事故类型,综合利用模糊意见集中决策和层次分析法建立风险评估体系,对南水北调东线工程山东段的突发事故风险进行评估,确定各类突发事故对工程的影响程度,经评定该工程的主要风险包括陆运和航运交通事故引发的突发风险,次要风险主要包括人为投毒、自然灾害及机器故障等原因引发的各类突发风险。该成果可为后续应急控制和处置方案的制定提供决策依据,同时可为其他资料短缺地区的风险评估提供参考。

南水北调东线山东段干渠突发水质污染事故快速预测

突发水污染事件快速预测是突发事故发生后及时采取有效应急控制和处置措施的基础。该文在对南水北调山东段干渠典型突发水污染事故仿真模拟的基础上,依据污染输移转化规律经验公式,建立了突发水质污染事故快速预测模型。利用南水北调山东段干渠典型突发水污染事故的仿真模拟结果对快速预测模型进行了参数率定与检验,通过与利用计算机数值模拟结果比较分析,该预测方法预测的影响时间与影响范围的相对误差分别在0.52%~4.83%和0.23%~7.15%,均低于10%,满足精度要求。该方法对于提供长距离调水工程极端情况的输水安全保障具有重要意义。

山东省农业水足迹周期及趋势变化分析

农业用水状况及其周期趋势分析对合理制定农业用水分配、提高水资源利用效率有着重要的现实意义。依据水足迹理论,分别计算了山东省1978-2014年农业总水足迹及其分项,利用经验模态分解(EMD)分别分析了各水足迹值的波动周期,从多时间尺度分析了农业总水足迹值波动影响因素,并结合对数平均迪氏分解(LMDI)方法,分析了引起总水足迹增长的主要贡献因素。结果表明:林牧渔业水足迹以3.5a为周期波动,种植业水足迹以5a为周期波动,总水足迹以8a为周期波动;农业总水足迹值3a短波动周期主要受种植业影响,8a长波动周期在2002年前主要受畜牧业影响,2002年后则主要受种植业影响;农业总水足迹及各分项多年来均呈增长趋势;蓝水、绿水、灰水足迹值的变化均对总水足迹值的增长起正向促进作用,多年来农业总水足迹值的增长由绿水足迹主导逐渐转变为蓝水足迹主导。

山东省德州地区地下水流场动态分析

地下水的开采对于地面沉降影响较大,尤其是对于一些特定含水层,过量的开采会导致形成地面沉降漏斗,存在一定安全隐患。基于三维非稳定渗流模型,以试点法为计算手段对德州市德城区进行地下水不同含水层渗流流场分析。分析不同开采量条件下特定含水层渗流流场特性,揭示了地下水在特定含水层中的运动规律,可为计算地面沉降问题提供参考依据。

济南雨情GIS的设计与实现

雨情GIS作为防汛决策支持系统的重要组成部分,将分布在控制区域的雨情数据采集网所采集的数据进行存储、显示和分析,并将分析结果为防汛决策提供辅助决策。本文介绍了雨情GIS雨情数据库设计和功能模块划分,并详细阐述了实时雨情数据的解密、日月年雨情信息的自动生成、图表互动控件和等雨量线自动提取等系统实现的几个关键技术,并应用于济南城市防汛决策支持系统中,运行效果良好。

山东省“T”型输水大动脉供水区水价承受能力分析

城市居民能否承受供水水价是工程能否正常运行的关键因素。在大量调查计算的基础上对2010年山东省南水北调供水区居民生活用水水价承受能力进行了分析,提出了合理调整水价的建议。

济南市区泉域地下水时空分布规律及污染物运移特性研究

泉水作为济南市的城市名片,具有重要的经济和社会价值,把握泉域内突发污染质泄漏对其产生的影响至关重要。本文概化建立了济南市的水文地质概念模型,利用地下水非稳定流数值模型对济南市区泉群附近范围的地下水进行了分析研究,得到了济南市区泉域内地下水的时空分布规律及污染物运移特性。在此基础上,分析某新建项目污染质泄漏对地下水环境产生的影响,通过设置不同的横纵向弥散度对污染物运移特性进行探究。结果表明,在泉群附近区域内,污染物纵向运移过程中对流起主要作用,纵向弥散度的取值影响较小;而污染物横向运移过程中弥散起主要作用,横向弥散度的取值影响较大。本研究成果对泉群附近的地下水环境保护及地下水污染防控具有重要借鉴意义。

基于改进内梅罗指数法的济南饮用水源功能区水质评价

为克服传统内梅罗污染指数法过分强调最大污染因子及未考虑各污染指标权重等问题,利用熵权法和因子分析法基于最小相对信息熵原理确定组合权重,考虑不同指标对水质的不同影响对传统内梅罗指数法进行了改进。利用济南市2016年水功能区水质监测数据,选取溶解氧、氨氮等10个监测指标,采用改进的内梅罗污染指数法,对济南市11个饮用水源功能区监测断面进行了水质现状评价和变化趋势分析。结果表明济南市饮用水源功能区的水质状况良好,本文方法的评价结果更加合理可信。

济南市“五库连通工程”水资源优化配置研究

建立了多水源联合、以月为调节时段的济南市"五库连通工程"水资源优化配置模型,在分析和计算研究区供水水源时段初可供水量和时段内来水量等配置变量的基础上,提出不同降水频率对应的水资源配置方案,并对不同的水资源配置方案进行求解,得到最优配置方案,可为工程的健康运行提供决策支持。

基于渗漏损失的渠系水利用系数分析

渠系水利用系数是衡量灌区渠系输水效率的一个重要指标,其准确推算,对于评估灌区渠系状况和管理水平具有积极意义。以内蒙古河套灌区义长灌域皂火干渠人民支渠控制范围为研究区,通过现场勘测渠系分布状况,采用以考斯加科夫渠道渗漏经验公式法为基础的渠系水利用系数测算软件对研究区的渠系水利用系数进行推算。根据可能存在的衬砌状况、渠道流量、地下水埋深设置了不同的情景,计算各情景的渠系水利用系数。结果表明:该区现状渠系水利用系数为0.728;若渠道不采取防渗措施,渠系水利用系数仅为0.567;若全部渠道均设有混凝土衬砌,渠系水利用系数可高达0.934。分析表明,如果对渠道进行部分衬砌,优先选择渠道上游位置衬砌,可提高渠系水利用系数;在衬砌条件相同的情况下,输水流量较大或地下水位较高时,渠系水利用系数也较高。上述结果对于选择衬砌方案和渠道的运行管理具有实际意义。

应用和谐管理提高水利工程项目管理水平

我国水利工程项目管理虽然经过20多年的实践有了长足的发展,但目前仍存在诸多问题,结合我国水利工程项目的特点,综合分析了当前水利工程项目管理中存在的矛盾和问题,提出应用和谐管理理论,加强人性化管理,应对环境的不确定性,提高我国水利工程项目管理水平。

区域水资源预警方法研究及其应用--以济南市为例

我国北方地区水资源供需矛盾突出,建立区域水资源预警机制尤为重要。以非汛期为例,提出了基于水量和基于水质水量耦合的警戒线与预警区的划定方法及对应的水资源预警方法。考虑到预警期长短,提出了点预警和过程预警;考虑预警期间降水对预警级别的影响,提出了动态预警和静态预警,并以济南市东城区为例进行应用。应用中统筹考虑了水质与水量对预警级别的影响,并给出了相应的预警方案。

济南地区净化型雨水花园结构参数优选与试验研究

雨水花园作为"海绵城市"和城市低影响开发(LID)的技术类型之一,具有易管理、景观佳、成本低、生态好等优势。通过对济南地区水生态环境及水文特性的研究,选取种植植被、种植土层配料选择、人工填料层填料选择、人工填料层填料粒径为主要结构参数,对4因素分别设置3水平,利用正交试验设计理论,通过人工降雨方式对9组试验进行实地试验模拟。利用TOPSIS综合评价法、极差及方差对化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮的削减率进行分析、评价,结果表明:雨水花园在削减雨水的化学需氧量、悬浮物、总磷、总氮方面效果显著;人工填料层填料选择雨水花园净化效应的影响最显著,种植土层配料选择影响最弱;最佳雨水花园净化效应的综合配置方案为狼尾草,种植土层配料为4份园土+3份腐叶土+3份砂土,人工填料为30 cm石英砂+20 cm沸石,人工填料的粒径选择小粒径。

土与强风化岩双元边坡圆弧-平面破坏模式与支护设计方法

为了探究土与强风化岩边坡中强风化岩不破坏的临界坡率及稳定性判断方法,基于济南地层,得出适用于数值模拟的土层参数,并利用强度折减法求出边坡的临界坡率,为施工提供参考。针对强风化岩不破坏的边坡,运用改进的瑞典条分法求出边坡安全系数解析解,并利用滑移线场法求出滑移线,为安全系数解析解的应用提供依据。结果表明,岩层厚度超过边坡高度1/2或坡率大于1:0.5时,强风化岩一定破坏;解析解得出的安全系数偏小,有利于工程安全;针对土与强风化岩边坡,文中结果可确定边坡破坏区域,设计支护方案。