流域水库群水资源调度系统开发及应用

构建了流域水库群水资源调度系统。该系统采用框架结构,与GIS无缝连接并利于添加模型;内嵌GIS控件面轻松实现图形导航、放大、缩小、漫游、标注、图层控制管理;采用分布式流域水文预报模型有效解决了山区降雨分布不均匀问题,提高了水情预报精度。通过2009年＂莫拉克＂台风降雨过程的霍童溪流域水库群预报调度计算表明：流域水库群水资源调度系统的应用可提高水资源利用率。

水文响应指数及其在TOPMODEL参数区域化中的应用

提出一个描述流域单元地表特征的指数,该指数由TOPMODEL的地形指数(TI)和SCS的径流曲线数(CN)组成.以黄河中游的洛河流域为研究区,应用遥感和地理信息系统技术构建了水分响应指数(HRI),在分析其地学意义的基础上,提取了流域的水分响应单元(HRU).应用TOPMODEL率定了模型参数,建立了HRI和单元特征与主要模型参数的统计关系.利用该关系反演的参数验证流域的径流模拟,取得了较好的效果.试验结果表明,该指数可以用于流域的空间离散和水文模型参数的区域化分析,为资料缺乏地区的水文模型参数移用提供了新的方法.

淮北平原分布式除涝水文模型及应用

针对目前淮北平原除涝水文计算采用的经验排模公式仅考虑了设计净雨和排水面积两个因素,对于下垫面情况复杂的流域不能很好地反映峰量关系的情况,应用GIS技术根据DEM进行流域划分、水流方向确定等处理,并结合流域水文地质图、土壤分布图等建立GIS图层,进而构建淮北分布式水文模型。结果表明,该模型可用于无资料地区的排涝水文计算,应用历史数据对模型参数进行调试,模拟计算精度可达GB/T 22482—2008《水文情报预报规范》的甲级标准。

地下水铬污染原位电化学动力修复技术试验研究

以重金属铬为地下水污染物,研究了原位电化学动力修复技术的具体应用,分析了恒压条件和恒流条件的电化学动力原理,开展了污染地下水的修复模拟试验,揭示了电场作用下地下水中重金属迁移规律。成果表明:该法对地下水重金属污染修复效果较好,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.95%以上,出水浓度满足相关标准,应用于实际工程是可行的。

砾质土心墙裂缝自愈与反滤保护试验

针对砾质土土石坝运行过程中裂缝的抗渗能力及反滤保护作用等问题,开展了砾质土心墙在反滤保护情况下的裂缝自愈物理模型试验,分别模拟了垂直裂缝和贯穿型水平裂缝下心墙的渗透稳定和反滤保护过程。试验结果表明,随着水头的连续增加,裂缝出现愈合-形成-二次愈合的过程,且多次重复,直至出现贯穿上下游的破坏;裂缝发展过程中,心墙和下游反滤区出现交替的坡降集中现象,有利于裂缝的愈合;反滤及水头施加方式对裂缝的发展影响较大。

土体渗透变形及渗透破坏过程中分形特征初探

根据天然土体及室内配制土样颗粒分析、干密度、渗透、渗透变形试验结果,基于土体分形理论计算了土体质量分维数,土体孔隙度、不均匀系数、中值粒径、干密度、渗透系数与分维数关系密切。当分维数较大时,表示小于某粒径颗粒累积含量较少,颗分曲线越平缓,土体有粗化现象,不均匀系数及中值粒径都在增大,孔隙度减小,干密度增大。利用土体分维数可判断出土体渗透破坏形式(如管涌、流土),土体发生渗透破坏后分维数减小,渗透破坏过程中分维数逐渐减小,并随流失颗粒粒径的增大而加速减小。"

于桥水库大坝地震液化判别和动力分析

地震作用下水库大坝坝体填土和坝基砂液化、坝坡失稳是大坝安全运行重点。针对天津于桥水库主坝最大断面1+150进行了大坝地震危险性分析,采用现场标贯试验和室内动三轴试验对大坝水中倒土、坝基中粉质黏土、粉砂层和沙砾石层进行了地震液化判别;进行了有效应力动力法数值计算,结果表明:地震作用下,上游坝体填土在库水位以下部分的坝坡浅层在一定范围内可能液化,坝基砂层局部液化,沙砾石层也可能液化;大坝可能存在裂缝和局部隆起,但大坝整体是稳定的,可适当培厚。

土石坝温度观测资料HURST指数研究

土石坝温度场是坝体系统复杂因素综合作用结果。基于分形理论HURST指数建立了土石坝温度分形模型。以石梁河水库温度监测资料为例,计算了土石坝温度场的HURST指数及分维数。结果表明,分形模型能较好反映土石坝温度变化;温度变化特征与空间分布有关,坝体上游温度自相似性较大;中下游坝体自相似性较好,且与气温分形规律相近。可应用温度分布反馈土石坝渗流变化特征。

桩柱水流绕流阻力特性及其计算

为解决工程实际桩基码头与桥墩的水流绕流阻力计算问题,以指导涉及桩基的物理模型试验和数值模拟计算等工作。对桩柱绕流阻力特性及其计算的研究做了详细的回顾、归纳与总结,并通过桩柱阻力测试试验研究,完善和发展了桩柱水流绕流阻力特性及其计算方面的理论,且指出了由于试验条件的限制所导致的研究余漏与有待继续完善之处。

桩群阻力测试的研究

为解决工程实际桩基码头与桥墩的水流绕流阻力计算问题,通过测力设备对桩柱进行了阻力测试研究,完善和发展了桩柱水流绕流阻力特性及其计算方面的理论,并指出了由于试验条件的限制所导致的研究余漏与有待完善之处及以后科研努力的方向.

危险水力条件对堤坝稳定性影响的模拟

应用物理模拟和数值模拟手段研究了上游水位骤降和地下水渗流等危险水力条件下堤坝稳定性,分析了上游水位不同降速、地下水位不同高度及土体各向异性对堤坝稳定性的影响。模拟了改变地下水渗流的方向、大小等工程控制措施的效果。结果表明,堤坝渗流整体稳定性分析时应正确考虑渗流场的影响。

渗流场对温度场的影响机理初探

渗流场对温度场的影响主要通过水流动时挟带热量的热对流作用。渗流速度不同,对流热传递热量的速度不同,温度场受影响程度也不同。该文对渗流温度耦合模型展开数值模拟,应用物理模型试验成果进行了对比验证,并着重分析了不同渗透系数下温度场的变化特征,求出渗流区热量传递的所占比重。