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Commentary of research situation and innovation frontier in hydro-structure engineering science

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Science China(Technological Sciences) 2011年第4期54卷 767-780页

作者： WU ZhongRu PENG Yan LI ZhanChao LI Bo yu hong ZHENG ShouRen State Key Laboratory of Hydrology-water Resources and Hydraulic engineering Hohai UniversityNanjing 210098China college of water {2. and hydropower engineering Hohai UniversityNanjing 210098China National engineering Research Center of water Resources Efficient Utilization and engineering Safety Hohai UniversityNanjing 210098China Changjiang water Resource Commission Wuhan 430071China

In order to utilize water and hydropower resources in China,multitudes of water projects are established or to be constructed as an integral part of the national economy's *** these circumstances,there are two outstanding problems:1) a mass of existing dams are in danger and 2. in the southwest water-conservancy construction plan,dozens of existing or planned dams are high dams or even super high dams with heights between 2.0 and 300 *** accordance with demands of "the National Program for Medium-and Long-Term Scientific and Technological Development" on the innovation frontier in hydro-structure engineering science,various key problems in science and technology such like stress analysis,ultimate bearing capacity,nonlinearity *** high dams,super high dams and sick dams have been *** paper makes a commentary on the advances and results of the researches,then analyzes the advantages and disadvantages of current theoretics and methodologies,and finally presents corresponding research directions and the frontier of innovation.

关键词： hydro-structure engineering science research situation innovation frontier stress analysis ultimate bearing capacity nonlinearity commentary

低温环境下非饱和大坝混凝土毛细吸水饱和度分布研究

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应用基础与工程科学学报 2023年第5期31卷 1084-1094页

作者：黄耀英庄维丁倩余正源包腾飞三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明650214 河海大学水利水电学院江苏南京210098

冰冻前的饱和度是影响运行期大坝下游面区域混凝土冻融劣化的重要因素,但现有报导混凝土毛细吸水试验研究一般针对烘干的富胶凝材料试件且未考虑重力和低温的影响.首先采用高压PE平口袋设计提出了一种侧吸法和上吸法的毛细吸水方法,然... 详细信息

冰冻前的饱和度是影响运行期大坝下游面区域混凝土冻融劣化的重要因素,但现有报导混凝土毛细吸水试验研究一般针对烘干的富胶凝材料试件且未考虑重力和低温的影响.首先采用高压PE平口袋设计提出了一种侧吸法和上吸法的毛细吸水方法,然后制备3种水胶比、3种环境低温、2.养护龄期的二级配大坝混凝土试件,探索试件毛细吸水14d后距吸水面不同深度处的饱和度分布规律.试验结果表明,非饱和大坝混凝土毛细吸水14d后,饱和度随深度增加而明显下降后稳定在某一水平,饱和度随水胶比、环境温度和龄期变化的关系为θ_(0.41)2.)>θ_(8℃)>θ_(5℃)和θ_(2.d)>θ_(90d),上吸法测得的饱和度大于侧吸法,但上吸法和侧吸法测得的水分扩散深度均不超过17.5cm.

关键词：非饱和大坝混凝土低温环境饱和度分布毛细吸水试验水分扩散深度养护龄期

Secure and Reliable Multi-Path Transmission Scheme on Underwater Acoustic Sensor Networks

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Secure and Reliable Multi-Path Transmission Scheme on Underw...

2.10 3rd International Conference on Computer and Electrical engineering(ICCEE 2.10)

作者： ZHANG Mei-Yan CAI Wen-yu ZHANG hong-Tao Zhejiang water conservancy and {2. college School of Electronics & Information Hangzhou Dianzi University State Key Laboratory of Sonar Technology Hangzhou Applied Acoustic Research Institute

Underwater Acoustic Sensor Networks (UASN) based on the advances in underwater data collection and observing systems may play an important role in oceanographic research. But many unique features of UASN pose challenge on development of reliable and secure data transport to overcome harsh aquatic communication conditions. In this paper, we use multi-path routing to address secure and reliable transmission issue named as SRMR. There are two contributions in the area of secure and reliable transmission control protocols for UASN: (1) Forward Error Correction (FEC) erasure coding employed in multi-path routing is used to guarantee reliable transmission resistant to frequent acoustic error;(2. Weighted Threshold Secret Sharing (WTSS) is used to guarantee secure transmission resistant to malicious attack, and one message is split into multiple shares and then delivers the message shares to the sink node via multiple independent paths instead of using single one path. Recent researches have addressed secure transmission or reliable transmission scheme but these two aspects are independent, therefore, to our knowledge, design a secure and reliable compatible routing scheme for UASN is the first research in publish. Therefore, our proposed SRMR scheme provides a novel approach to guarantee reliable and secure transmission in harsh acoustic communication channel. The results verified the performance of this proposed SRMR scheme through simulation, and the simulation confirms the result from analytical study.

关键词： Underwater Acoustic Sensor Networks (UASNs) Multi-path Routing Weighted Threshold Secret Sharing (WTSS) Secure Routing Forward Error Correction (FEC)

来源： cnki会议评论

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基于大数据技术的多沙水流泵站故障诊断方法

水电能源科学 2020年第5期38卷 160-162,94页

作者：李宝李俊梅钮月磊高航于永海甘肃省景泰川电力提灌管理局甘肃白银730400 国电南京自动化股份有限公司江苏南京211100 河海大学水利水电学院江苏南京210098

针对多沙水流泵站存在水泵磨蚀、机组振动等复杂故障问题,基于大数据技术,将神经网络方法与传统的专家系统相结合,建立了多沙水流泵站的故障监测与诊断系统。实际应用结果表明,该方法能够及时定位故障问题和诊断故障原因,降低了维护成本... 详细信息

针对多沙水流泵站存在水泵磨蚀、机组振动等复杂故障问题,基于大数据技术,将神经网络方法与传统的专家系统相结合,建立了多沙水流泵站的故障监测与诊断系统。实际应用结果表明,该方法能够及时定位故障问题和诊断故障原因,降低了维护成本,创造了更大的经济效益。

关键词：多沙水流泵站大数据技术 BP神经网络专家系统故障诊断

元谋干热河谷区不同年限平沟建园地土壤水分物理性质研究

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西南农业学报 2022年第8期35卷 1870-1877页

作者：张斌艳熊东红李小英刘琳张宝军唐永发史亮涛西南林业大学生态与环境学院昆明650224 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 四川农业大学水利水电学院四川雅安625014 云南省农业科学院热区生态农业研究所云南元谋651300

【目的】探究平沟建园工程实施不同年限后土壤水分物理性质的变化规律。【方法】选取了4个相邻的不同年限(0.5、5、10、15年)平沟建园典型样地及1个自然荒沟坡面对照样地(CK),对0~60 cm土层土壤的基本理化性质和持、蓄水性能进行研究。... 详细信息

【目的】探究平沟建园工程实施不同年限后土壤水分物理性质的变化规律。【方法】选取了4个相邻的不同年限(0.5、5、10、15年)平沟建园典型样地及1个自然荒沟坡面对照样地(CK),对0~60 cm土层土壤的基本理化性质和持、蓄水性能进行研究。【结果】平沟建园工程实施后各土层容重较对照均显著提高,实施后期(10、15年)40~60 cm土层容重增加更为显著,且该土层总孔隙度、毛管孔隙度较对照显著降低;随实施年限增加容重呈增加趋势,孔隙度呈减小趋势,且容重5~10年内急剧增加后趋于稳定,孔隙度则在10年后急剧减小。饱和导水率在工程实施前期(0.5、5年)呈增加趋势,后期则呈减小趋势,且其40~60 cm土层下降趋势更显著;随年限增加,饱和导水率呈先增加后减小趋势,实施5年样地达最大值。工程实施前期仅0~40 cm土层饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、饱和蓄水量和毛管蓄水量较对照呈减小趋势,后期则各土层均一致减小,且后期40~60 cm土层上述指标下降趋势更显著;上述指标均随年限呈先增加后减小趋势,建园伊始持、蓄水量缓慢上升,实施5年达最大值后逐渐下降。【结论】不同年限平沟建园工程的实施对0~60 cm土层水分物理性质均有一定影响,且对10、15年样地40~60 cm土层影响更为显著,开发10年后土壤结构明显变差,土壤质量有退化趋势。本研究结果可为综合评估平沟建园工程影响提供基础数据,也能为后续平沟建园地的开发和利用提供指导。

关键词：冲沟侵蚀劣地平沟建园土壤水分物理性质干热河谷

土壤水分下限控制灌溉对春青稞农田耗水特性及产量的影响

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节水灌溉 2020年第2期 17-21,26页

作者：蒙强刘静霞罗玉峰罗红英李玉庆张文贤李丹西藏农牧学院水利土木工程学院西藏林芝860000 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

为探究高原农区春青稞农田耗水规律、干物质积累及产量对土壤水分变化的响应,以“喜马拉2.”为试材,于田间设置了75~80θ-f(CF)、65~70θ-f(QK-1)、55~60θ-f(QK-2.和45~50θ-f(QK-3)4个土壤水分下限调控水平和1个旱作处理(CK),分析了... 详细信息

为探究高原农区春青稞农田耗水规律、干物质积累及产量对土壤水分变化的响应,以“喜马拉2.”为试材,于田间设置了75~80θ-f(CF)、65~70θ-f(QK-1)、55~60θ-f(QK-2.和45~50θ-f(QK-3)4个土壤水分下限调控水平和1个旱作处理(CK),分析了不同土壤水分水平调控下的春青稞耗水特性、干物质积累及产量变化。结果表明:春青稞生育期耗水量、耗水强度呈先升高后降低再回升的趋势,且二者随土壤水分调控下限的降低呈直线下降,耗水强度基本在5 mm/d左右浮动。灌水较旱作处理提高了春青稞干物质积累量,平均增幅16.08。QK-1、QK-2.QK-3较CF降低了春青稞干物质积累量及其相对生长率,且生长后期的干物质积累量、相对生长率随土壤水分调控下限的降低而减小。干物质积累与气象因子间的回归分析表明降雨量与干物质积累间线性关系极显著,相关系数r0.9803。灌水较旱作处理提高了春青稞产量,增产幅度介于11.74~53.46之间。当土壤水分调控下限降至55~60θ-f时,春青稞产量达62.7.05 kg/hm^2.较CF提高2..30。春青稞产量与生长季降雨量极显著正相关(r0.9945),与气温极显著负相关(r-0.974),二者对产量的综合影响系数达99.2.,说明生长季降雨量、气温是影响高原农区春青稞产量的主要气象因子。

关键词：春青稞耗水特性干物质积累气象因子产量

覆盖方式对黄土高原半湿润区春玉米农田土壤水热特征及产量的影响

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华北农学报 2020年第5期35卷 195-205页

作者：邓浩亮张恒嘉李福强肖让周宏张永玲王玉才李煊吴克倩俞海英河西学院土木工程学院河西走廊水资源保护利用研究所甘肃张掖734000 甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070 西北师范大学旅游学院甘肃兰州730070

为系统研究春玉米农田土壤水热动态特征对不同种植方式的响应,遴选适应于黄土高原半湿润农作区种植方式,于2.17-2.18年在甘肃省华亭市朱家坡农业技术推广中心开展田间定位试验,测定了露地平播(CK)、全膜覆盖平播(WM)、半膜覆盖平播(HM)... 详细信息

为系统研究春玉米农田土壤水热动态特征对不同种植方式的响应,遴选适应于黄土高原半湿润农作区种植方式,于2.17-2.18年在甘肃省华亭市朱家坡农业技术推广中心开展田间定位试验,测定了露地平播(CK)、全膜覆盖平播(WM)、半膜覆盖平播(HM)、隔沟覆膜垄播(MRM)、全膜双垄沟播(WRF)和秸秆覆盖沟播(SM)6种不同种植方式0~100 cm土壤水分和0~2. cm土壤温度季节变化、垂直变化及年际变化,以及收获后春玉米产量与水分利用效率。结果表明,地膜覆盖种植方式明显地改善了玉米播种-苗期0~40 cm土壤水分条件,有利于春玉米苗期生长。6种种植方式下土壤温度的差异以苗期为主,地膜覆盖种植方式5 cm土层的平均温度和最低温度较CK显著提高2.85~6.85℃和1.88~5.2.℃,而SM表现为“降温-增温”双重效应,即平均温度较CK降低2.90~4.01℃,最低温度较CK提高1.34~4.12.。地膜覆盖种植方式在保墒、增温作用下改善了春玉米各生育期土壤水热环境,提高了产量和水分利用效率,其中MRM、HM、WRF最为显著,产量和水分利用效率较CK分别增加了32.96%,19.69%,17.12.和33.52.,18.59%,18.66%。地膜覆盖种植方式可明显改善黄土高原半湿润地区土壤水热环境,促进春玉米产量积累,其中隔沟覆膜垄播种植方式水热耦合效应最优,产量和水分利用效率提高幅度最大。因此,隔沟覆膜垄播种植方式是较为适宜黄土高原半湿润农作区春播玉米的高产种植方式。

关键词：春玉米种植方式垄沟集雨土壤水热环境产量黄土高原

基于3D-ILC含不同角度内裂纹圆盘断裂特性研究

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岩土工程学报 2019年第9期41卷 1636-1644页

作者：王海军张九丹任然汤雷郁舒阳钟凌伟张珂南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点试验室江苏南京210029 河海大学水利水电学院江苏南京210098 香港城市大学香港999077

巴西圆盘试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,但含内裂纹的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂研究一直较为落后.基于3D-ILC技术,在对巴西圆盘试样表面无任何影响的情况下,凭空生成任意参数的内裂纹,开展含不同角度内裂... 详细信息

巴西圆盘试验是力学领域的一个经典试验,含裂纹的圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,但含内裂纹的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂研究一直较为落后.基于3D-ILC技术,在对巴西圆盘试样表面无任何影响的情况下,凭空生成任意参数的内裂纹,开展含不同角度内裂纹的及完整巴西圆盘试样试验,对裂纹扩展过程、应力双折射规律、裂纹起裂及破坏荷载进行分析,并与已有文献进行对比,开展三维内裂纹Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂数值模拟,分析KⅠ,KⅡ,KⅢ分布规律及实现裂纹扩展全过程模拟,规律与试验相符.结果表明:①3D-ILC在断裂力学试验中的优势得到证明,为断裂力学中的内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题的研究奠定了基础.②与完整试样匀称连续的应力云纹分布相比,含内裂纹试样应力云纹集中于内裂纹尖端,呈花瓣状,色差对比显著.③30°内裂纹被括弧状破坏面切断;60°内裂纹上下尖端出现Ⅰ-Ⅱ型翼裂纹扩展,侧面出现Ⅲ型裂纹叠加;90°内裂纹试样,沿内裂纹面扩展破坏,为纯Ⅰ型破坏.④与完整试样破坏荷载相比,含30°,60°,90°内裂纹试样破坏荷载分别下降10.7%,60.6%,89.2.;30°,60°,90°内裂纹起裂与破坏荷载比分别为100%,11.7%,15.6%.⑤数值模拟与物理试验特征一致.结论与成果对断裂力学领域的三维内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题的研究提供了试验与理论基础.

关键词： 3D-ILC 断裂力学巴西圆盘脆性固体三维内裂纹应力双折射