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坝基缓坡预裂开挖中不同布孔方式下的爆破扰动比较分析

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 1018-1029页

作者：高启栋张宸范勇周海孝卢文波冷振东长安大学公路学院陕西西安710064 三峡大学湖北省水电工程施工与管理重点实验室湖北宜昌443002 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 中国葛洲坝集团易普力股份有限公司重庆401121

在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白... 详细信息

在坝基缓坡预裂开挖中,为解决传统主爆孔或缓冲孔顺坡布设时(称之为顺坡布孔)钻孔效率低的问题,工程建设者尝试采用了反坡钻孔的方式(称之为反坡布孔),有必要对两种布孔方式下坝基保留岩体扰动情况进行比较分析,以指导工程实践。依托白鹤滩水电站坝基缓坡开挖,分别开展了顺坡布孔与反坡布孔两种开挖方式下的现场爆破试验,同时借助LS-DYNA三维动力有限元模拟,比较分析了两种布孔方式下保留岩体的爆破损伤演化特性与振动分布规律,并揭示了不同布孔方式下的内在力学作用机制,最后综合考虑开挖成型效果与施工速率,对坝基缓坡开挖方案的选择进行了探讨。结果表明:两种布孔方式下由预裂孔引起的保留岩体扰动情况基本一致,区别在于主爆孔或缓冲孔引起的累积损伤效应与爆破振动,内在原因在于炮孔与保留岩体轮廓面夹角的变化。相对顺坡布孔,反坡布孔因增大了主爆孔或缓冲孔与轮廓面的夹角,减少了传输至保留岩体的爆炸能量,有利于减轻对保留岩体的扰动,可减小损伤深度约11.6%~13.9%,降低爆破振动约6.4%~53.7%。

关键词：坝基缓坡预裂爆破顺坡布孔反坡布孔爆破扰动

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灌区对塔里木盆地西部极端暴雨的影响

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 259-270页

作者：刘家辉倪广恒清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

塔里木盆地灌区支撑着当地的经济和社会发展,而近年来盆地内部的暴雨事件严重威胁人民群众的生命财产安全。该文通过中尺度气象模式(WRF)设置有无灌区的对比模拟实验,以2021年6月15日盆地西部的暴雨(“6·15”暴雨)为例,发现灌区使暴雨... 详细信息

塔里木盆地灌区支撑着当地的经济和社会发展,而近年来盆地内部的暴雨事件严重威胁人民群众的生命财产安全。该文通过中尺度气象模式(WRF)设置有无灌区的对比模拟实验,以2021年6月15日盆地西部的暴雨(“6·15”暴雨)为例,发现灌区使暴雨强度增加,并揭示了灌区对暴雨水汽输送过程和暴雨形成的影响机制。结果表明:由偏东急流引起的大量水汽向盆地西部输送是“6·15”暴雨形成的主要原因;灌区对水汽输送的阻挡作用使输送区域至暴雨区域的水汽增加,且灌区和山区地形的共同影响使水汽抬升作用增强,导致更多水汽在暴雨落区集中,使暴雨雨量增加。

关键词：塔里木盆地灌区极端暴雨水汽输送

基于DEMATEL-ISM模型的水库移民生计策略选择研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：张玮玮杨春姚凯文巫祖贤华北电力大学水利与水电工程学院广西桂禹工程咨询有限公司

在水库移民搬迁安置过程中形成了不同的生计策略，为系统研究影响移民生计策略选择的主要因素，建立了基于DEMATEL-ISM法的移民生计策略选择研究模型。结合LJ水库实地调查情况，通过对政策情况、家庭内部生计资本、生计环境等角度的研... 详细信息

在水库移民搬迁安置过程中形成了不同的生计策略，为系统研究影响移民生计策略选择的主要因素，建立了基于DEMATEL-ISM法的移民生计策略选择研究模型。结合LJ水库实地调查情况，通过对政策情况、家庭内部生计资本、生计环境等角度的研究，分析影响农村移民安置方式选择及生计行为的因素，对移民家庭生计系统达到最佳状态的条件进行探讨。结果表明：移民家庭生计选择及行为的影响因素具有多级递阶的特点，收入来源种数是影响移民生计策略判断的最主要标准，劳动力数量、家庭受教育水平、特色产业情况是根源影响因素。据此提出依托当地资源推进特色产业、结合市场需求提高移民创业就业能力等发展建议，为实现移民自身长效发展和后期扶持发展策略提供参考。

关键词：水库移民生计策略行为选择研究 DEMATEL ISM模型

垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响

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干旱区地理 2024年第3期47卷 413-423页

作者：高彦婷张芮董博李青青刘柯含甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院甘肃兰州730070

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆... 详细信息

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性。结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低。(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能。(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响。土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果。

关键词：垄沟集雨玉米土壤微生物群落覆盖

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高边坡开挖变形多目标全过程反分析方法

武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：杨朝晖姜清辉薛利军刘钰武汉大学土木建筑工程学院中国水电工程顾问集团成都勘测设计研究院

边坡工程通过预测开挖后的位移变化来评估开挖风险，岩体工程参数值直接关系到最终结果。为了获取准确合理的岩体工程参数，采用了边坡变形的多目标反分析方法。该方法基于非劣排序遗传算法，使用经过训练的BPNN代替数值计算，采用NSGA-... 详细信息

边坡工程通过预测开挖后的位移变化来评估开挖风险，岩体工程参数值直接关系到最终结果。为了获取准确合理的岩体工程参数，采用了边坡变形的多目标反分析方法。该方法基于非劣排序遗传算法，使用经过训练的BPNN代替数值计算，采用NSGA-III用于搜索多目标方程的Pareto解集。以锦屏一级水电站左岸坝肩边坡为依托验证所提方法，考虑外观测点的水平位移及竖直位移、坡表浅部位移、深部裂缝变形共四种现场数据，选择对位移变化有较大敏感性的5类岩体材料参数作为反演参数，在不同目标函数组合下进行参数反演。结果表明，采用NSGA-III的反分析方法能够综合利用多种监测数据，提高反演结果的可靠性和计算效率，利用反演获取的材料参数正向计算后，所得变形与实际观测结果匹配良好，验证了该方法在边坡开挖工程中预测的准确性和可靠性。

关键词：岩土工程遗传算法位移反分析多目标优化

基于水文水力学水生态结合法的大渡河生态流量研究

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生态学报 2024年第15期44卷 6487-6498页

作者：薛笑薇苗蔚欧延静张尚弘尹世洋林小楠华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 福建省水利水电勘测设计研究院有限公司福州350001

大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值。生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理... 详细信息

大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值。生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理利用具有重要意义。当前对生态流量的研究众多,本文基于大渡河中下游2008—2017年天然来水情况,分别选取水文学方法中的Tennant法、改进Tennant法,水力学法中的湿周法,以及鱼类生境适宜度法,提出了水文-水力学-水生态的结合法(下称结合法)。将结合法计算的生态流量与多年实测流量对比,确定需要进行生态补水的月份,并根据水利部印发的第四批重点河湖生态流量保障目标对大渡河生态流量进行满足程度分析。研究结果表明:结合法考虑了水文学、水力学以及不同月份鱼类繁殖的需求,满足年内不同时段河道生态需求。大渡河中下游泸定站2—4月、沙湾站2月的来流量无法满足生态需水,应进行生态补水,使河道流量满足鱼类繁殖要求。与水利部制定的大渡河生态流量保障目标相比,本文计算的生态流量在鱼类繁殖期高于保障目标,在非鱼类繁殖期低于保障目标。本文提出的结合法考虑了河道生态需水的年内差异,且计算方法简便,实用性较强,大渡河生态流量的计算能够为年内生态补水提供科学依据。

关键词：生态流量大渡河水文学法水力学法结合法

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ECC壳-RC组合墩柱抗震性能及塑性铰形成机制

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3689-3703页

作者：王瑾许维炳杜修力丁梦佳陈彦江方荣闫晓宇华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 北京工业大学城市建设学部北京100124 国家开放大学理工教学部北京100039

为提升钢筋混凝土(RC)墩柱的抗震性能并充分利用工程水泥基复合材料(ECC)的力学性能,提出了ECC壳-RC组合墩柱的构造;基于ABAQUS有限元软件建立了现浇ECC壳-RC组合墩柱数值分析模型,并基于既有试验结果验证;进而探究了ECC节段高度、ECC... 详细信息

为提升钢筋混凝土(RC)墩柱的抗震性能并充分利用工程水泥基复合材料(ECC)的力学性能,提出了ECC壳-RC组合墩柱的构造;基于ABAQUS有限元软件建立了现浇ECC壳-RC组合墩柱数值分析模型,并基于既有试验结果验证;进而探究了ECC节段高度、ECC壳厚度、纵筋配筋率、体积配箍率、轴压比等参数对组合墩柱抗震性能的影响规律。在此基础上,探讨了该型组合墩柱塑性铰形成机制。结果表明:相较于RC墩柱,ECC壳-RC组合墩柱的承载能力、延性和耗能能力均有所提高。增加ECC节段高度,组合墩柱的峰值荷载有所增加,ECC节段高度达到1.4h(h为截面高度)后组合墩柱的抗震性能接近全高度ECC墩柱的抗震性能;增加ECC壳厚度及纵筋配筋率可同时提高组合墩柱的峰值荷载及延性,ECC壳厚度达到1/5h后继续增加ECC壳厚度对提升组合墩柱抗震性能效果不明显;增加轴压比可使试件初始刚度和峰值荷载增加,但对延性产生不利影响;减小塑性铰区域的体积配箍率试件延性明显降低,而承载力变化不明显;组合墩柱的塑性铰形成机制受ECC壳-RC组合节段高度影响显著,存在一个组合节段临界高度使该组合柱的塑性铰区不发生转移。

关键词：抗震性能数值模拟 ECC壳 ECC壳-RC组合墩柱塑性铰

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嘉陵江流域骤发干旱时空演变特征分析

水利水电科技进展 2024年第4期44卷 23-30,58页

作者：孟长青董子娇刘柯莹王远坤张验科钟德钰华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

为探究嘉陵江流域骤发干旱可识别特性与时空演变特征,基于标准化蒸发胁迫比研究了1980—2020年嘉陵江流域骤发干旱的时空分布特征,通过密度聚类算法提取骤发干旱斑块分析了斑块质心的轨迹变化,并探讨了骤发干旱暴发初期气象要素的异常... 详细信息

为探究嘉陵江流域骤发干旱可识别特性与时空演变特征,基于标准化蒸发胁迫比研究了1980—2020年嘉陵江流域骤发干旱的时空分布特征,通过密度聚类算法提取骤发干旱斑块分析了斑块质心的轨迹变化,并探讨了骤发干旱暴发初期气象要素的异常情况。结果表明:流域西北部骤发干旱强度更高且发展速度更快,流域南部骤发干旱持续时间更长;流域骤发干旱事件主要发生在4—11月,且骤发干旱事件的质心主要沿东北和西北方向迁移;嘉陵江流域的骤发干旱主要由高温和降水共同主导。

关键词：骤发干旱标准化蒸发胁迫比密度聚类算法质心迁移时空演变嘉陵江流域

水氮调控对膜下滴灌马铃薯水分动态及产量的影响

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作物杂志 2024年

作者：马鹏魏熙明丁芳菊张楷楷王巧丽邢古月常磊黄彩霞甘肃农业大学水利水电工程学院兰州市灌溉实验站

为探明膜下滴灌水氮调控对马铃薯土壤水分变化、耗水特征、产量及水分利用效率的影响机理，以寻求适宜陇中半干旱地区马铃薯节水减肥、提质增产的种植模式，于2023年4—9月，在甘肃省皋兰县开展膜下滴灌马铃薯水氮调控大田试验。试验设... 详细信息

为探明膜下滴灌水氮调控对马铃薯土壤水分变化、耗水特征、产量及水分利用效率的影响机理，以寻求适宜陇中半干旱地区马铃薯节水减肥、提质增产的种植模式，于2023年4—9月，在甘肃省皋兰县开展膜下滴灌马铃薯水氮调控大田试验。试验设置3个水分调亏梯度：高水（W1，占田间持水量FC的65%～75%）、中水（W2，55%～65% FC）、低水（W3，45%～55% FC）；3个施氮梯度：高氮(N1，240 kg/hm2)、中氮(N2，180 kg/hm2)与低氮(N3，120 kg/hm2)，以高水不施肥为对照（CK），共10个处理。结果表明：马铃薯0～120 cm土层平均土壤含水率均以W1N2最高；马铃薯在块茎膨大期的耗水量、日耗水强度及耗水系数均达到最高值，各处理间，以W1N1总耗水量、阶段耗水量、耗水强度均达到最高，W1N2处理次之，W1N1较CK处理分别显著提高9.25%、9.91%、9.87%，较其他处理分别显著提高0.90%～73.95%、2.59%～51.48%、2.49%～51.60%；不同水氮调控下，W1N2处理的产量、商品薯率及WUE均达到最高，较CK处理分别显著提高42.17%、23.89%、31.25%，较其他处理分别显著提高10.83%～149.58%、0.22%～73.32%、6.93%～44.77%。可见，不同水氮调控下，高水中肥（W1N2）在马铃薯节水保墒、提质增产方面效果显著，是该地区较为适宜的种植模式。

关键词：马铃薯膜下滴灌水氮调控水分产量