基于IFMOP的区域水资源和谐配置多目标模型及其应用

针对区域水资源短缺、水环境恶化、配置不合理等问题,利用和谐理论指导区域水资源配置,提出区域水资源和谐配置理论。同时,面对区域水资源和谐配置中存在的不确定性因素,以区域缺水量最小、污水排放量最小、部门用水效益最大等为目标,构建了基于不确定模糊多目标规划(IFMOP)的区域水资源和谐配置多目标模型。通过对宿迁市水资源进行和谐配置,得到了整体优化的2030年宿迁市水资源和谐配置方案。

基于CFD的高校实验室通风优化模拟研究

针对高校实验室自然通风不畅的问题,从节能环保的角度,提出改变室内门窗开闭角度和实验设备布置方式的通风优化设计方案。通过CFD数值模拟分析发现,当精密分析室门30°半开启、称量室门30°半开启、理化室门90°全开启、精密分析室小窗关闭、精密分析室大窗开启、称量室窗开启、理化室窗关闭、实验台间距0.25 m时,前处理室、称量室、理化室和精密分析室监测点风速由0.01~6.82 m/s调整为0.66~1.72 m/s,实验人员既感到比较舒适,实验样本的表面空气交换也充分。其研究结论可为实验安全的节能环保设计提供一定参考。

浙江省美丽河湖建设群众满意度及其影响因素研究

为了解群众对浙江省美丽河湖项目建设的满意程度,探讨影响其满意的因素,采用问卷调查的方式,对全省11个市县区的168条河(湖)进行调查,采用SPSS 22软件分析人口学因素、管理防护、生态健康和娱乐文化与满意度的关系。通过计算KMO统计量和Bartlett’s球性检验可知,调查问卷的结构效度和内在信度良好。通过χ^(2)检验可知,在人口学因素上,不同的了解程度和出现频率在满意度上体现差异变化,满意度最高为92.4%,具有统计学意义。在校正了解程度因素后,通过多因素Logistic回归分析可知,基础设施、治理保洁、娱乐休闲和文化建设等因素与满意度呈现显著相关性。结果表明:了解程度和出现频率影响居民接受度,管理防护、生态健康和娱乐文化建设质量是影响美丽河湖项目的主要因素。

基于MIKE 21的圩区河网水动力调控方法研究

【目的】我国南方平原地区地势低缓,河网结构复杂,为快速解决该地区因河网水动力不足而引起的水环境问题,急需研究河网水体运行状况调控方案。【方法】以太湖流域南浔区沈庄漾“溇港圩田”河网作为研究对象,构建Mike 21 FM二维河网水动力模型,结合研究区河网改造后的水利工程布置和调度规则,提出定位增压的7种水动力调控方案,模拟分析河网在不同方案下流场分布规律,探究圩区河网水动力提升和流场改善的优化调度方法。【结果】模拟结果表明:活水和引排水方案虽能有效改善河网水动力,但对于中心水塘的水动力驱动效果不佳。在开启西南侧河道水泵和西部泵闸的情况下,河网内大部分区域的流速基本能维持在0.05 m/s左右,部分河道的流速能达到0.3 m/s以上,并且对中心水塘水体驱动效果最好。【结论】综合分析表明:所设计的7种调控方案均能有效地提升河网水动力,在开启西南侧河道1台水泵和西部泵闸时,流场分布最均匀且水动力整体提升效果最佳。研究结果可为南方平原河网的水利工程水动力调控提供参考。

干旱区人工绿洲水土资源承载状态演变分析

为明晰干旱区人工绿洲水土资源承载状态在时间序列上的演变过程,以甘肃省景电灌区为例,引入多级模糊分级理论建立水土资源承载状态综合评价指标体系.基于熵权法和物元分析理论构建物元分析模型,同时集成黄金分割率、组合赋权法及云理论构建综合评价云模型,对灌区1994,2002,2010及2018年的水土资源承载力状态进行综合评估.结果表明:水土协调度和地下水矿化度是灌区水土资源承载力发生变迁的主导因素;研究区各时期水土资源承载状态均处于“轻微承载-承载良好”,整体上呈良性演变趋势;水土资源承载力综合评价云的熵值(En)及超熵值(He)分别为0.0271,0.0263,0.0244,0.0267和0.0067,0.0078,0.0065,0.0057,数值较小,且He/En小于1/3,表明评估结果与实际水土资源承载状态呈现一致性.

基于WRF模式的好溪流域致洪暴雨千米尺度预报研究

鉴于好溪流域内多山地和丘陵,梅汛期和台汛期常突发强暴雨,致使其千米尺度下的数值预报难度较大的问题,选取好溪流域2015~2020年的10场致洪暴雨事件,利用中尺度数值天气预报模式WRF和GFS预报数据进行6、30、54 h的回顾性预报,并测试了5种云微物理参数化方案的敏感性。结果表明,在千米尺度下,WRF模式模拟的降雨量偏小,对山区的预报效果优于河谷地区;Lin方案的整体预报效果最佳,而WSM3方案最差;选取的10场极端降水事件受到台风和西南低空急流等异常天气的影响,Lin方案和WSM5方案适用性较好;WRF模式对暴雨的预报效果优于大暴雨。研究结果对于提高山区小流域致洪降雨的模拟和预报精度具有借鉴意义。

基于水文-水力-生境分析的河道基本生态流量计算方法

针对现有河道基本生态流量计算方法无法兼顾结果准确和流程简约的问题,提出了一种综合水文频率、水力条件及生境需求的基本生态流量计算方法。选取流域控制断面进行径流还原,根据河道天然来水特性和水生生物需水特性划分水期,进行分期水文排频;利用水力学方法计算断面流量与平均水深和平均流速之间的关系;根据生态水深和生态流速等生境指标需求,综合分析得到不同水期下的河道基本生态流量。将该方法应用于浙江始丰溪流域基本生态流量计算,并将计算结果与Tennant法结果进行对比分析,结果表明:沙段水文站控制断面产卵育幼期的基本生态流量为16.0 m^(3)/s,一般用水期的基本生态流量为4.4 m^(3)/s,计算结果落在Tennant法的计算区间值中;本文提出的方法计算结果合理,可针对不同水期给出更为精准的基本生态流量。

盐冻条件下纤维混凝土耐久性及强度预测

为探明玄武岩纤维细石混凝土在盐冻条件下的耐久性,准确预测混凝土在非线性特征及外界多因素影响下的强度变化,以甘肃景电灌区盐碱地的水工建筑物群及其服役环境条件为验证原型,通过开展室内材料试验,改变冻融介质(清水、3%NaCl溶液、5%Na2SO4溶液)及玄武岩纤维体积掺量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%),初步探究玄武岩纤维细石混凝土在不同盐冻环境下的单轴抗压强度变化规律。基于室内试验结果,通过构建天牛须搜索算法(BAS)与BPNN结合的BAS-BP模型,预测了盐冻条件变化下玄武岩纤维细石混凝土的抗压强度;为验证BAS算法的准确性,同时构建经两个智能算法改进的BPNN模型,对不同模型计算得出的性能指标进行分析及误差对比。试验结果表明:适量的玄武岩纤维掺入可以提高细石混凝土的抗盐冻性能,纤维体积掺量为0.15%时,细石混凝土的各方面性能最优;NaCl溶液中的试件比Na2SO4溶液的冻融损伤更严重。模型预测误差对比表明,BAS-BP模型具有较好的准确性和稳定性。

一种新型双曲弧面海堤护坡结构的防浪消能效果

研发新型海堤护坡结构对守护人民生命安全、提高海堤工程稳定性具有重要意义。针对钱塘江河口潮流强劲,而传统海堤护面光滑,难以对强大冲击浪进行有效缓冲的工程问题,设计研发了一种具有双曲弧面结构的海堤护坡结构,采用室内水力试验和数值模拟等手段对其防浪效果、压强分布特征进行分析。研究结果表明,新型海堤护面结构通过有效引导、改变冲击浪的流向及流态,既能起到较好的消能作用,又能增强钱塘江大潮的观景效果,为复杂水流条件下海堤护坡结构设计提供了新的工程思路。

北支江上游水闸船闸工程质量安全监督探索

基层水利质监机构人员力量不足,将难以承担大中型水利工程高标准、高要求的质量安全监督工作。为解决这一矛盾,分析富阳区北支江上游水闸船闸工程在质量安全监督中存在的问题和改进的方向,通过完善工作机制、提优政府购买服务、充实技术力量、制定质监计划、开展质监活动等多元举措,为基层水利质监机构承担大中型水利工程质量安全监督工作提供了可行案例,也为进一步深化体制改革和简政放权提供借鉴。

基于旋转分流的同向换向器流量测量模型及实验研究

针对水流量标准装置中不同向开式换向器带来误差问题,研制了一种旋转分流型的同向换向器,分析了新换向器工作原理,建立了新换向器流量测量数学模型;根据流量测量数学模型推导过程得出了流量测量结果不受脉冲触发位置、流速分布及换入-换出时间影响的结论。在水流量标准装置上对新研制换向器进行了实验,结果表明:新换向器较好地克服了不同向换向器对流量测量带来的误差问题,可以代替不同向换向器用于水流量标准装置进行流量测量。

双电极对插入式电磁流量计流量测量模型及实验研究

针对插入式电磁流量计安装角度引起的测量误差问题,提出了一种新的同一平面内双电极对布置模式的电磁流量计,建立了新的流量测量模型。在300 mm大口径水流量标准装置上对所研制的双电极对插入式电磁流量计进行了特征系数标定和流量测量实验,同时进行了双电极对和单电极对电磁流量计测量误差对比实验。结果表明:双电极对流量计的测量示值误差不大于±1%,测量重复性不大于0.3%;相同安装角度条件下单电极对流量计的测量示值误差和重复性显著高于双电极对流量计的示值误差和重复性。通过理论分析、实验验证及比对测试可以看出,所开发的流量计及测量模型具有较好的理论及实用价值,能够减弱流量计安装角度影响,提升流量计测量的准确性。

阳陂湖水体生态修复综合技术的研究与实践

随着经济社会的发展,城市滨水区作为人与自然联系最紧密的区域,水体遭到了不同程度的破坏,对其水体进行生态修复,是维护和改善人类生存环境的迫切需要。杭州市富阳区阳陂湖生态修复工程创新治水思路,因地制宜,利用现状鱼塘改造,恢复具有千年历史的阳陂湖湖景。在水体生态修复上,该工程探索“三位一体”的综合系统性处理方案,在入湖水体的生态处理、内部水系的水质净化、水体循环等三个阶段的分别应用了生态海绵技术、湿地营建技术、水体循环技术。通过对比阳陂湖生态修复前后水质,结果表明:在综合运用三种技术对水体进行修复后,水质得到明显改善,为城市滨水区水体生态修复的综合治理提供了新思路和可行案例。同时,总结了生态海绵技术、湿地营建技术、水体循环技术的技术要点、适用性和优缺点,为相关水体生态修复提供了技术经验。

码头施工过程虚拟仿真教学实验平台设计

由于水运施工类课程以往无课内实验,课外施工实习教学效果较差,为了使学生更好地掌握相关工程施工技术及施工流程等知识,建立了虚拟仿真实验项目。以水运工程施工技术课程中典型的码头施工过程——高桩梁板式散货码头为例,基于Unity3D虚拟仿真技术,结合水运工程BIM模型,构建高桩梁板式散货码头从设计到施工的全过程虚拟仿真实验,实现码头结构构件细节展示、码头漫游、码头施工过程的仿真模拟,使学生能更好地理解码头施工原理、掌握知识内涵。

杭嘉湖地区设施甜瓜水肥一体化栽培技术

甜瓜反季节种植有着较高的经济效益,杭嘉湖地区已开始大面积推广种植。从滴灌系统安装、品种选择、育苗移栽、水肥一体化管理及病虫害防治等方面,对杭嘉湖地区设施甜瓜水肥一体化栽培技术进行总结,并对设施甜瓜的经济效益进行了分析。

番茄栽培技术规程

番茄作为百姓餐桌上常见的蔬菜,因其营养丰富,口味酸甜深受大众喜爱。同时番茄含有多种维生素以及人体所需的微量元素。番茄还具有防止高血压、抗衰老以及消化不良等功效。近年,大众对番茄的需求逐渐提升,番茄市场前景良好。因此,做好番茄栽培技术的推广,保证番茄产量以及质量具有重要意义。本文系统总结了一套完整高效的番茄栽培技术规程。

基于FLAC3D的地震作用下边坡动力稳定分析

为进一步研究在地震作用下的边坡动力稳定,以某边坡为例,基于FLAC3D对该边坡在地震作用下的动力稳定进行全面分析,分析了其在地震作用下的加速度响应、位移响应和结构面屈服响应,并分别采用平均时程安全系数法、拟静力法和动力强度折减法求解边坡潜在的3个块体在地震作用下的安全系数,结果表明:相对位置较高、结构面相交处、地形变化幅度较大的区块,在地震作用下的加速度响应更加明显;位移响应一部分随着地震加速度呈现周期性的变化,另一部分随着地震作用而逐渐累积增大,主要位移变化方向与加速度输入方向一致;潜在滑块的位置越高、结构面抗剪强度越低,在地震作用下的变形和位移越大,稳定性越差;潜在底滑面以剪切屈服破坏为主,其他结构面以张拉屈服破坏为主;对于具有明显潜在滑动面、可明确潜在滑块的岩质边坡,采用平均时程安全系数法、拟静力法和动力强度折减法计算地震作用下边坡的安全系数结果基本一致。为防治地震导致的滑坡等次生灾害提供了一定的理论依据和技术支撑。

浙江省7处山地沼泽的土壤有机碳含量垂直分布和碳储量

选择浙江省海拔超过800 m的泥炭藓沼泽、草本沼泽、森林沼泽和退化沼泽等7处山地沼泽,采集土壤和植物地上部分的样品,研究土壤中有机碳含量的垂直分布,计算单位面积土壤和植物的碳储量,最终估算出7处山地沼泽的碳储量。研究结果表明,随着土壤深度的加深,沼泽土壤中的有机碳含量总体上逐渐减小,沼泽中植物的种类能影响土壤中的有机碳含量;安吉龙王山泥炭藓沼泽各层土壤中的有机碳含量明显大于其他类型沼泽,龙王山、庆元黄皮村草本沼泽各层土壤中的有机碳含量大于景宁望东垟的森林沼泽,淳安千亩田退化沼泽各层土壤中的有机碳含量小于其他类型沼泽;沼泽土壤有机碳含量和沼泽面积共同决定了7处山地沼泽的碳储量的大小;安吉小鲵国家级自然保护区中的千亩田天然泥炭藓沼泽、安吉小鲵国家级自然保护区外的永久性积水草本沼泽、丽水市庆元县百山祖镇黄皮村上下湖的退化泥炭藓沼泽、余姚市四明山上水湖山塘上游的退化泥炭藓沼泽、景宁望东垟高山湿地自然保护区中的森林沼泽、金华市磐安县七仙湖省级湿地公园中湖泊周边的季节性积水草本沼泽、杭州市淳安县千亩田高山湿地自然保护小区中完全干涸的沼泽的碳储量分别为17.90×10^(4)kg、6.87×10^(4)kg、59.80×10^(4)kg、3.60×10^(4)kg、422.00×10^(4)kg、27.90×10^(4)kg、304.00×10^(4)kg。

近海浅层气甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究

近海浅层气实时原位在线监测对海洋建设工程的安全施工至关重要。提出了一种基于薄膜界面检测的近海浅层气甲烷浓度实时原位在线监测方法并进行了仪器研究。设计的近海浅层气检测探头实现了浅层气与沉积物的分离、甲烷气体浓度的检测、测量数据传输至监测数据汇集节点。仪器的信号汇集节点将接收的测量数据无线发射到上位机的接收电路,上位机实现测量数据的处理、记录和存储。搭建的模拟沉积物试验装置利用一系列不同标准浓度的甲烷气体对所设计的气体探头进行了验证,测量结果的相对误差均在-0.1%以内,实验结果表明设计的仪器具有优良的性能。最后选取了实际测量点完成了现场实时测量,实现了气体检测探头一次贯入海底,以及区域化、原位和在线浅层气中甲烷浓度的有效监测。

不同引气剂掺量早冻混凝土力学性能及孔结构分形特征

为研究水工混凝土材料在冻融循环与盐侵蚀耦合作用下构件性能演变规律,选取不同引气剂掺量(0、0.005%、0.01%)的早期受冻试件,置于质量分数为3.5%氯化钠+5%硫酸钠复合溶液内进行冻融循环试验,并基于核磁共振技术(NMR)—分形理论,构建混凝土孔体积分形维数与试件抗压强度间的耦联关系。结果表明,在混凝土材料中适量加入引气剂,可有效提高盐冻作用下构件的弹性模量、抗压强度等力学性能,并可改善孔结构,提高抗冻性;核磁共振测试的混凝土孔体积分形维数随着冻融循环次数的增加逐渐减小,表明引气剂的加入可改变初始状态下混凝土内部孔隙结构,且随着引气剂掺量的增加效果更为明显;结合分形理论建立的孔体积分形维数与抗压强度关联模型,发现分形维数DMAX与抗压强度的最佳函数关系近似指数函数,回归系数R2均大于0.85,拟合效果良好,可为混凝土结构的耐久性评估提供参考。