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2022年第8期目次

2022, 53(8):  0-0. 

摘要 ( 41 )   PDF (822KB) ( 97 )  

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长江中下游岸滩稳定性评价指标体系构建及应用

李强;王乃茹;曹双;陈槐;罗红雨;范红霞

2022, 53(8):  1-8.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.001

摘要 ( 124 )   PDF (2038KB) ( 141 )  

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影响长江中下游岸滩稳定的因素众多，各因素之间相互联系、相互制约，已有研究多在各因素相对孤立的状态下研究其对岸滩稳定性的影响，难以满足综合各因素定量评估岸滩稳定性的需求。结合长江中下游岸滩稳定性主要影响因素，从河岸边界、河流动力、河势、人类活动等层面建立了岸滩稳定性评价指标体系。以扬中河段太平洲环岛为例，利用层次分析法与上述体系构建了岸滩稳定性层次结构模型，通过建立判断矩阵求解指标权重，给出了指标阈值与赋分标准，并对环岛岸滩稳定性进行了赋分评估，验证了列入扬中市崩岸预警段名录的岸段稳定性评估结果的可靠性。结果表明：研究区岸滩以基本稳定为主，占评估河段总长的67%,稳定和较不稳定岸段占33%,无不稳定和极不稳定岸段；非预警岸段最稳定，市辖岸段次之，最不稳定的为省厅重点岸段；非预警岸段中新宁村～华威村一带评价得分较低，建议划入崩岸预警段名录加强监测。评价结果与崩岸预警级别、实际崩岸位置情况较接近，表明指标体系能较好地反映该段岸滩稳定性状况，结合河段特征，经适当修改指标权重与赋分标准后，该指标体系可广泛应用于长江中下游不同河段的岸滩稳定性评价。

长江城汉河段深泓线演变对水沙异变的响应研究

李咏梅;孙治国;贾方方

2022, 53(8):  9-14.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.002

摘要 ( 168 )   PDF (3696KB) ( 184 )  

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深泓线演变规律对于研究河势与河床地貌的变化具有重要意义。为探明三峡水库蓄水后水沙条件改变对下游城陵矶-汉口河段(城汉河段)深泓线演变的影响，基于1998～2017年城汉河段实测深泓线高程资料，对比分析了此期间深泓线高程和空间分布模式的变化，及其与水沙条件的关系。结果表明：三峡水库蓄水前深泓线总体上冲淤平衡，蓄水后的2003～2008年间河道深泓线剧烈冲刷下切，2008年后冲刷态势有所放缓，且不同高程深泓点分布的多样性增大；蓄水后深泓线的冲刷下切也导致与之相关的聚集性地貌单元的平均间距由30 km左右大幅缩短为20 km;河道水沙条件对深泓线演变相对贡献率高达88.9%,三峡水库蓄水引起的河道汛期水流冲刷强度增大是引起深泓冲刷下切的最主要原因。

亭子口水利枢纽汛期运行水位动态控制策略研究

荆柱;朱利明;巴欢欢;凌洪政;李肖男;袁玉娇

2022, 53(8):  15-22.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.003

摘要 ( 78 )   PDF (1880KB) ( 123 )  

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亭子口水利枢纽是嘉陵江干流唯一的控制性工程，汛期由于运行水位受限，存在电站机组出力受阻、弃水较多等问题，其综合效益尚未得到充分发挥。基于预报预泄的原则，结合水文预报水平和洪水传播时间等因素，提出了亭子口水库主汛期运行水位动态控制策略，明确了动态控制的运用方式和实施条件，并对亭子口水库汛期运行水位动态控制后的风险和效益进行了分析。结果表明：亭子口水库汛期运行水位上浮至448.00～452.00 m时，不仅可以通过预报预泄确保库区及下游的防洪安全，主汛期还可增发电量0.64亿～1.37亿kW·h,汛末蓄满率可提高6%左右。研究成果可有效提升亭子口水库洪水资源化利用水平。

2021年全球典型极端降雨灾害事件对比及综合防御

张鑫;刘康琦;王克树;徐俊逸;吴家宝;祁小博

2022, 53(8):  23-29.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.004

摘要 ( 212 )   PDF (1654KB) ( 150 )  

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气候变化导致极端降雨过程频繁出现，严重危害生命、财产及生态环境安全，影响社会经济健康发展。对比分析不同区域极端降雨及其致灾过程案例，对于提高综合风险防御与应对能力具有一定意义。以2021年7月份发生在中国、欧洲、日本、印度等地的典型极端降雨事件为基础，通过情景复盘、归因分析、比较分析，探究极端降雨致灾特点。结果表明：极端降雨具有过程骤然性、落区局地性和雨强极值性等特征，极端降雨灾害具有隐患零存整现、破坏性能量集聚爆发、邻近空间链式致灾等特点。建议从基于自然水流系统的国土空间规划优化、提高防御工程标准和规范预警响应行动等方面提升综合防御能力。研究成果可为科学高效防御城市极端降雨灾害提供参考。

基于序关系-熵权-独立性权-可拓云的内涝风险评价

王铭;翟越;汪铁楠;谢怡帆;王儒豪

2022, 53(8):  30-35.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.005

摘要 ( 78 )   PDF (1713KB) ( 132 )  

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随着全球气候变暖和城市化进程的加快，极端降雨引发的城市内涝灾害频发。为科学地计算内陆平原城市各区域内涝灾害风险等级，以西安市为例，从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防灾减灾能力4个维度构建风险评价指标体系；引入序关系分析法、熵权法、独立性权法确定指标综合权重，并利用可拓云模型进行定性和定量分析。结果表明：碑林区风险等级最高，为Ⅲ级，属于较高风险等级；莲湖区和新城区为Ⅱ级，属于较低风险等级；未央区、灞桥区和雁塔区为Ⅰ级，属于低风险等级；计算结果与实际情况较为一致，能较好地反映出西安市内涝灾害风险的实际分布情况。研究成果可为有关部门内涝灾害的风险管理提供参考。

花岗岩带状热储水化学与锶同位素地球化学特征

高胜强;刘凯;孙文洁;郭朝斌

2022, 53(8):  36-42.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.006

摘要 ( 97 )   PDF (6271KB) ( 129 )  

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江西省明月山地区位于宜春市西南部，地热资源丰富，揭示其水化学特征有利于地热资源保护和合理开发利用。收集并检测了39个水样本，采用水化学分析方法、相关分析法、水化学特征系数法分析了不同类型水样水化学组分含量特征及相关关系、水化学类型、钠氯系数、γMg/γCa系数和脱硫系数，同时根据锶同位素比值及浓度特征探明不同类型水的区别，阐明了研究区内水岩作用。结果表明：(1)不同类型的水样水化学组分之间存在一定的差异，TDS、pH、K~+、Na~+、HCO3~-、SO42-、F~-在地下冷水与地热水中均有不同程度的升高，地表水主要为Ca(HCO3)2和NaHCO3型水，地热水以NaHCO3型水为主，泉水以Ca(HCO3)2为主，地下冷水两个样品均为NaHCO3型水。(2)γNa/γCl和γMg/γCa的比值表明研究区地下水成因主要受大陆溶滤水演化的影响，脱硫系数表明研究区内地下水含水层封闭性较差，控制研究区内地热水水化学演化的主要因素为岩石风化作用。

漓江上游灵渠丰枯水期水量水质综合变化分析

李哲卿;张红艳;许景璇;白凯华;代俊峰

2022, 53(8):  43-49.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.007

摘要 ( 107 )   PDF (2114KB) ( 125 )  

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为了研究漓江上游灵渠丰枯水期水量和水质的变化，选取灵渠水文站1960～2019年径流和2004～2019年高锰酸盐指数、氨氮与总磷水质数据，使用统计分析法、Mann-Kendall法、Spearman秩相关系数和综合污染指数对水量水质进行综合分析。结果表明：(1)在丰、枯水期的年际变化方面，灵渠高锰酸盐指数浓度都呈现不显著的上升趋势，氨氮浓度都呈现显著的下降趋势，总磷浓度呈不显著的下降趋势；年际间高锰酸盐指数浓度的变化比氨氮、总磷剧烈。(2)枯水期径流与高锰酸盐指数、氨氮、总磷浓度和污染物通量的相关性，大于丰水期径流与污染物浓度和污染物通量的相关性。(3)径流量增大对高锰酸盐指数的稀释作用起主导作用，然而，径流量增大引起的氨氮和总磷污染物入河的增加量，大于径流量对河流氮磷污染物的稀释量(能力)。(4)丰、枯水期的高锰酸盐指数浓度随着径流的增加而减小，高锰酸盐指数污染以点源为主；丰、枯水期氨氮、总磷浓度随着径流的增加而增加，氮磷污染以面源为主。

喀斯特地区河岸土壤碳磷对土地利用演变的响应

张寒;吴琳娜;欧阳坤长;冯紫薇

2022, 53(8):  50-57.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.008

摘要 ( 86 )   PDF (4324KB) ( 123 )  

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为探究喀斯特地区河流沿岸土地利用演变对土壤有机碳和全磷密度及土壤碳磷比的影响，采集耕地、林地上黄壤和石灰土等土壤样品，运用人机交互式目视解译方法、土壤类型法、克里金插值法及土壤生态化学计量法，估算都柳江上游沿岸土壤有机碳和全磷密度及储量。结果表明：(1)研究区2013～2019年土地利用演变主要为连续耕地、连续林地和退耕还林。研究区表层土壤有机碳密度平均值为3.94 kg/m~2,高于中国典型地区平均水平(3.19kg/m~2),有机碳储量为3.2×10~6 t;全磷密度平均值为0.124 kg/m~2,略低于中国表层土壤平均水平(0.166 kg/m~2),全磷储量为1.0×10~5 t。(2)研究区不同土地利用演变中，连续林地土壤有机碳密度最高，退耕还林6 a有机碳密度较连续耕地增加20%,连续耕地土壤全磷密度最高；随退耕还林时间的增加，土壤碳磷比逐渐增高，退耕还林6 a土壤碳磷比显著高于连续耕地。因此，退耕还林可以增强土壤的固碳能力，对改善土壤结构和土壤肥力具有积极作用；而全磷更多是受耕地施肥作用的影响。

基于水文学法的雅砻江中游河段生态流量研究

童心;刘冀;彭涛;董晓华;刘艳丽

2022, 53(8):  58-64.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.009

摘要 ( 282 )   PDF (3088KB) ( 169 )  

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为推求雅砻江中段雅江站河段最适宜生态流量，对比分析了Tennant法、最小月平均实测径流法、Q90法、Texas法、逐月频率计算法、NGPRP法、ABF法共7种代表性生态流量水文学计算方法，从需水量、水文节律和生态流量满足度3方面对各方法计算结果进行了综合分析与比较。基于模糊优选法提出了生态流量计算方法适用性指数，并用该指数分析各生态流量计算方法在研究区的适用性。结果表明：(1) ABF法和逐月频率计算法计算的生态流量几乎与实测多年平均月流量相等，且在鱼类产卵期满足度较低；(2) Q90法计算的生态流量不能反映径流天然变化过程，不适用于该河段；(3)改进后的最小月平均实测径流法、NGPRP法在鱼类产卵期其适用性指数较小；(4) Texas法适用性指数最高，可用于雅砻江中段生态流量计算。研究成果可为雅砻江中段水利工程生态调度提供参考与数据支撑。

南水北调亦庄调节池浮游植物时空变化分析

王艳;李兆欣;艾超坤

2022, 53(8):  65-69.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.010

摘要 ( 83 )   PDF (2862KB) ( 146 )  

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为保障南水北调亦庄调节池水生态环境安全稳定，于2021年1～8月进行了调节池浮游植物监测，采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数分析了浮游植物的时空变化规律。结果表明：研究共发现浮游植物7门135种，绿藻门和硅藻门是主要门类，种类数占比分别达到45%和30%;调节池输配水状态发生改变后，在6月出现浮游植物异常增殖现象，浮游植物密度达到1 350万cells/L,蓝藻门浮游植物占绝大多数。浮游植物空间分布上，调节池各区域之间的浮游植物密度分布差异较大，在水流缓滞区域，浮游植物密度明显高于其他区域。亦庄调节池浮游植物的Shannon-Wiener多样性指数处于1.0～3.0之间，Margalef丰富度指数在0.5～2.0之间变化，Pielou均匀度指数稳定在0.5左右。

水环境治理项目生态价值评估体系构建与实证分析

汪伦焰;古向;李慧敏

2022, 53(8):  70-74.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.011

摘要 ( 68 )   PDF (1317KB) ( 123 )  

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生态价值评估对生态文明建设具有重要意义。为完善水环境治理项目的生态价值评估，将水环境治理项目分为河湖、绿地两大生态系统，从土壤保护、水源养护、固碳释氧、净化气体环境、物种保育5个角度出发，建立了水环境治理项目生态价值评估体系，并用其评估了河南省平舆县水环境治理项目的生态价值。结果表明：2020年，平舆县水环境治理项目总生态价值为1.01亿元。定量评估生态价值可为项目经济评价提供依据，为以后水环境治理项目生态价值评估提供参考。

太湖流域平原水网城市生态补水措施研究

李卫东;闵勇;施顺成;唐仁;钟栗;尹洋洋

2022, 53(8):  75-81.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.012

摘要 ( 127 )   PDF (10299KB) ( 130 )  

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太湖流域独特的平原河网特性决定了其水环境治理和水生态保护的复杂性，为探究生态补水对平原水网中心城区河道流速和水质改善效果，以苏州市古城区为例，基于MIKE模型构建生态补水模型，并模拟3种不同生态补水方案对研究片区水动力和水质的改善程度。结果表明：通过新增补水水源、提升补水水量、增设生态堰坝等生态措施，可优化中心城区多源补水格局，完善补水体系，提升活水保证率，古城区重点河道断面水质均得到有效改善，且大部分提升至Ⅲ类及以上水平，可为改善平原水网中心城区河道水动力创造有利条件。

油气管道建设工程水土保持研究进展可视化分析

姚赫;高晓飞;张航宇;白大勇;汪海波;张勇

2022, 53(8):  82-86.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.013

摘要 ( 78 )   PDF (6484KB) ( 173 )  

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石油和天然气作为两种重要的能源，在中国经济社会建设中起着重要的作用，其管道建设工程中的水土流失问题也倍受社会关注。选取1995～2020年中国知网(CNKI)发表的263篇有关油气管道建设水土流失与水土保持的文献，利用CiteSpace软件的关键词共现分析、突变检测等功能，分析中国油气管道建设过程中水土流失与水土保持的热点及发展趋势。结果表明：中国油气管道建设水土流失与水土保持文献产出量分为3个阶段，1995～1999年为起步阶段，2000～2010年为快发展阶段，2011～2020年为平稳发展阶段。发文作者和机构主要以油气管道规划及建设单位、生产建设项目水土保持业务部门为主。长输管道水工保护及环境保护、西气东输管道工程建设生态环境影响、油气管道建设水土流失和边坡稳定性及植被恢复、油气管道水土保持工程、油气管道水土保持监测是不同阶段的重要方向。研究热点主要包括西气东输、长输管道、环境保护、生态环境、植被恢复、防治措施，且不同时段的热点与中国油气管道规划建设与水土保持法律法规的颁布实施密切相关；油气管道的边坡稳定性和水土保持措施是现阶段关注的前沿问题；形成了“对策-预测-监测-措施”为演化路径的水土保持防治措施体系。

快速城市化流域综合径流系数确定方法比较研究

殷书梅;龚莉;张翔

2022, 53(8):  87-93.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.014

摘要 ( 128 )   PDF (3613KB) ( 164 )  

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径流系数是表征流域的产水能力、反映自然地理因素对降水形成径流过程影响程度的重要参数。针对快速城市化背景下的海绵城市规划建设需求，为了寻求具有一定物理基础且较简捷快速的方法来确定区域产流，以武汉市后湖流域为研究对象，采用基于降雨径流试验的拟合函数、面积加权法和水量平衡法3种方法计算综合径流系数，并分析比较各个方法的优缺点。结果表明：(1)后湖流域3种方法计算的综合径流系数值分别为0.49,0.49和0.58;基于试验的拟合函数法计算简便，面积加权法各土地利用类型的径流系数取值主观性较大，水量平衡法具有水文学原理，适用于监测资料较充足区域。(2)降雨过程水量平衡法计算结果表明，前期影响雨量对场次径流系数有较大影响，在规划设计中应结合设计工况对应的成灾雨型、雨量、设计重现期等影响因素，优选水量平衡计算法。(3)当实测资料较为缺乏时，综合考虑排水规范中面积加权法和降雨径流试验方法可以快速得到区域综合径流系数的参考值。研究成果可为城市水资源利用和海绵城市建设提供参考。

基于实时自动监测流量的引排水量计算精简分析

王萍;谢运山;姚允龙

2022, 53(8):  94-99.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.015

摘要 ( 73 )   PDF (2875KB) ( 122 )  

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随着科技的发展，水文测站逐渐实现流量实时自动监测。此时，如何在保证精度的前提下利用较少的流量监测数据进行引排水量计算是亟待解决的问题。为了研究在数据量相对较少、流量自动监测数据精度较高条件下的引排水量计算方案，根据镇江市谏壁闸水文站和九曲河闸水文站两个测站不同安装方式的定点式声学多普勒流速仪多年的实时流量自动监测数据，以5 min的实时监测流量数据为基准，按不同工况和不同时间间隔分别对两个测站2018～2020年流量数据进行引排水量计算并进行对比分析，评价引排水年总量和单次引排水量的计算精度，在满足规范要求的基础上，得到数据精简后的最大时间间隔分析成果。研究成果表明：以30 min时间间隔进行各类工况下的引排水量计算，其精度相对较高，能满足相关规范要求。研究结果可为沿江沿海引排水量实时自动监测数据的精简分析提供借鉴，并可用于水文资料整编和报汛。

基于高质量供需平衡的区域水资源优化调控方案——以京津冀地区为例

肖雪;李清清;陈述

2022, 53(8):  100-105.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.016

摘要 ( 57 )   PDF (2669KB) ( 143 )  

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针对水资源刚性约束要求下区域水资源的配置和调控，根据水资源需求侧的分类需求特性和供给侧的水源结构特征，基于水资源高质量供需平衡理念，分别提出了供需两侧优化配置和调控方案。以京津冀地区为研究对象，通过设置不同水平年的多种供需双向调控情景，开展区域水资源供需分析；基于分析结果，制定了可持续发展的水资源高质量供需平衡方案，并提出了京津冀地区实现高质量供需平衡的调控措施。研究结果表明：(1)现状情景下，京津冀地区的水资源供需不平衡形势较为严峻，缺水率较高；(2)建议在规划水平年通过强化节水、调整产业结构、增加调水等措施，逐步对水资源供需进行优化调控，可使京津冀地区的缺水率逐渐减少，由供需矛盾较大逐渐实现基本平衡，直至达到高质量平衡。研究成果具有一定的现实意义。

基于有效度评价的隧道最大涌水量预测模型研究

殷保国;左昌群;李庆年;肖艳艳

2022, 53(8):  106-111.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.017

摘要 ( 55 )   PDF (2644KB) ( 118 )  

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隧道涌水对地下工程施工安全和运营稳定影响重大，选择正确的涌水计算模型进行涌水规模预测是展开结构设计和灾害防治的关键。针对目前隧道涌水量预测方法单一、考虑因素不全面导致预测结果失真的这一问题，引入有效度指标，对涌水量计算模型进行了有效度排序，选取最优模型进行组合预测，以达到提高预测精度的目的。以广州地铁21号线施工隧道为研究对象，选用Goodman模型等8种常用的预测模型对隧道最大涌水量分别进行了单项和组合模型预测。通过与地下水实测结果的对比分析得到：引入有效度指标能够定量化评价涌水量预测模型的可靠性，通过组合模型的方式能够提高涌水量预测结果的精度。

基于时序InSAR的水电站库岸滑坡形变监测分析

周志伟;程翔;周伟;肖海斌;李康伦

2022, 53(8):  112-116.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.018

摘要 ( 39 )   PDF (23047KB) ( 135 )  

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为加强对大华桥水电站库区内潜在滑坡的监测与评估，利用2018年1月至2019年7月之间共46景Sentinel-1数据和SBAS-InSAR技术获取了大华桥水电站库区内的时序InSAR形变结果。结果表明：大华桥水电站沿江库区的大华、拉古古滑坡形变速率分别为-100 mm/a和-110 mm/a,累积形变量分别为-14 cm和-12 cm,处于不稳定状态。在5～10月的汛期期间其形变速率陡然增加，受降雨影响明显。通过现场勘察，发现大华、拉古滑坡体有明显滑动迹象，表明InSAR结果可靠性较高。研究结果可为大华桥水电站库区滑坡治理提供科学依据。

四川省甘洛县山体滑坡应急调查与成因机制分析

郑琅;张欣;王立娟

2022, 53(8):  117-122.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.019

摘要 ( 63 )   PDF (11135KB) ( 124 )  

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2019年8月14日四川省甘洛县苏雄乡埃岱村成昆铁路2号隧道口突发山体滑坡，造成17名铁路工人遇难。为了确保应急处置安全、科学、高效的实施，通过无人机低空航测和现场调访、地质测量等方法对“8·14”甘洛滑坡进行了现场应急调查，在获取了滑坡区地质条件和滑坡的形态特征的基础上，进行了滑坡成因分析。结果表明：滑波区斜坡受河谷下切卸荷的浅表生时效变形、物理化学风化以及工程扰动等因素的长期作用，斜坡岩体破碎，稳定性差，在强降雨和侧缘冲沟泥石流冲蚀作用下在高位突然失稳下滑，形成高速滑坡，破坏力巨大。在极端降雨情况下，冲沟泥石流的冲蚀作用对坡体表层岩土体的扰动极易引发滑坡灾害，这类滑坡具有极强的隐蔽性、突发性和破坏性。

基于文献计量的滑坡监测技术现状及趋势分析

王琼;欧元超;张平松

2022, 53(8):  123-132.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.020

摘要 ( 74 )   PDF (17245KB) ( 124 )  

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近些年中国滑坡灾害监测研究成果丰硕，但仍有不少问题尚未解决。以CNKI作为数据来源，对滑坡监测领域的学术论文进行统计分析，并借助文献可视化软件，对该领域主要研究力量、研究热点和脉络演化等进行挖掘剖析；对已有监测技术从“空、天、地”3个方面进行了归纳总结，详细阐述了现有滑坡监测技术的发展应用现状及趋势，最后指出中国滑坡监测领域存在的关键性问题及对策。结果表明：滑坡监测领域发文量呈阶段性上升发展，监测技术手段的发展革新和滑坡预报预警研究是该领域的热点研究话题；许强、殷坤龙和易庆林教授及其团队聚集了该领域的核心研究力量；基于“空、天、地”的各种滑坡监测技术各有优劣，单一方法很难得到理想结果，科学合理运用多种技术手段才能对滑坡灾害形成演化有更全面深入的认识。目前监测技术手段朝向预测预警能力的提升转变，未来构建多维多尺度精准动态可视化远程监测预警平台，将会成为地灾防治领域智能化高质量发展的主要方向。

钢筋混凝土支撑受力监测方法研究与应用

陈国良;王源佑;查小君;朱栋梁;冷先伦

2022, 53(8):  133-139.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.021

摘要 ( 79 )   PDF (8298KB) ( 136 )  

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对于城市地铁及高层建筑基坑工程中的混凝土支撑轴力监测项目，现有规范并未明确监测的布点要求及计算方法，导致在实际工程应用中难以对监测结果进行理论性的分析验证，无法形成确切的工程指导意见。为此，通过对实际工程中的混凝土支撑受力模型进行理论分析，推导得出不同受力方向下的应变计算公式，并依据该计算公式明确传感器的布设要求与数据分析方法，最终形成了一整套完整的监测作业流程。基于上述研究成果，以金华-义乌-东阳市域轨道交通工程为依托进行现场支撑结构监测，通过对全分布式光纤传感器、准分布式光纤布拉格光栅(FBG)传感器以及钢筋计获得的监测数据进行分析，验证了提出的概化理论模型以及计算方法的正确性与有效性。

土体隧洞贯通段稳定分析及加固措施研究

曹爱武;魏桦;褚卫江;陈平志

2022, 53(8):  140-143.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.022

摘要 ( 63 )   PDF (3229KB) ( 127 )  

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贯通段稳定性对于双向开挖隧洞的安全影响较大。为评估软土隧洞贯通段稳定特性，基于解析方法提出了贯通段潜在破坏模式及安全系数计算方法，进一步利用数值模拟方法验证贯通段破坏模式及其安全系数，并研究了超前支护对贯通段稳定性的改善作用。对以色列Kokhav Hayarden抽水蓄能电站工程软土隧洞贯通段进行了稳定及加固作用分析。分析计算结果表明：在双向开挖隧洞扰动程度相当时，软土隧洞贯通段表现为双滑面破坏模式；超前支护可明显改善贯通段稳定特性，极限扰动情况下采用管棚支护，贯通段安全系数从1.06提高至1.15,施加管棚和玻璃纤维锚杆组合支护后，安全系数进一步提高至1.23。研究成果可为软土隧道贯通段稳定特性研究提供一定的依据。

基于大坝施工仿真的混凝土系统布置方案优化

王翔;杨学红;胡宏敏;李晓忠

2022, 53(8):  144-148.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.023

摘要 ( 35 )   PDF (1774KB) ( 107 )  

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白鹤滩水电站大坝混凝土施工组织复杂，为了得到设计合理的混凝土生产系统布置方案，首先利用缆机事件驱动仿真时钟的方法来建立高拱坝施工仿真基本模型，然后根据双层供料规则进一步创建高拱坝双层供料施工仿真模型，对不同混凝土生产系统布置方案下的白鹤滩大坝施工进度及强度进行了仿真分析。仿真结果表明：相比于高、低线分别布置3座和1座4×4.5 m~3拌和楼的“3+1”方案，高、低线均布置2座4×4.5 m~3拌和楼的“2+2”方案在总工期和关键节点工期进度方面均有一定超前，工期保证率更高，宜作为推荐方案；建议低线混凝土生产系统应尽量利用至2020年8月之后再拆除，以保证高温季节的混凝土施工进度与施工质量。工程实践表明：低线混凝土生产系统实际利用至2020年10月初才开始拆除，高、低线混凝土生产系统为白鹤滩大坝全部坝段于2021年5月31日提前浇筑到顶和按期蓄水发电提供了坚实的混凝土供应保障。

堆石混凝土层面渗透性能影响因素试验研究

胡松涛;陈芳;祝小靓;徐赛辉

2022, 53(8):  149-152.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.024

摘要 ( 33 )   PDF (12085KB) ( 120 )  

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堆石混凝土层面情况直接关系到层间施工缝的渗透性能，进而影响工程质量。设计了12组不同层面特性及层面处理工艺的堆石混凝土和1组不含层面堆石混凝土试件，开展了13组试件的室内渗透试验，研究层面不同堆石高度、堆石面积、凿毛工艺、石粉含量对层间渗透性能的影响，并与不含层面试件进行对比分析。试验结果表明：含层面施工缝的堆石混凝土试件渗透呈端面未渗水和端面渗水2种渗水形式，其中层面堆石高度、堆石面积会不同程度影响层面施工缝的相对渗透性系数及渗水形式；而层面石粉含量、凿毛工艺对其渗透性能有着显著影响。为提高层面防渗性能，堆石混凝土施工应尽可能将层面凿毛至露石，石粉含量控制在440 g/m~2以下。

多尺度水泥基材料渗透性与孔隙关系模拟研究

赵青;张敏;李宗利

2022, 53(8):  153-158.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.025

摘要 ( 49 )   PDF (1956KB) ( 120 )  

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水泥基材料是以水泥为基本胶结材料的多孔介质，孔隙率、孔隙尺寸及结构决定其渗透特性。对于低渗透性水泥基材料，物理测定其水力渗透系数较困难。为此，从细观尺度着手，基于向上扩展多尺度法，随机生成不同孔隙率的渗流三维模型，采用分级计算、逐级逼近方式，实现细观与宏观模型材料参数传递；应用图型结构与Dijkstra算法，判断孔隙连通性，研究了水泥基材料渗透性与其孔隙参数的关系。研究结果表明：(1)等效渗透系数随孔隙宽度的增加而增大，与孔隙尺寸的平方近似成正比。(2)孔隙的连通性随着孔隙率的增大而增强，有效孔隙率随之提高，等效渗透系数与有效孔隙率成二次函数关系。(3)当总孔隙率小于或等于0.2时，孔隙网络将不再连通，水泥基材料可视为不透水介质。

阴离子聚丙烯酰胺改性压实黄土的力学特性研究

周伟洋;刘建坤;南霁云

2022, 53(8):  159-166.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.026

摘要 ( 72 )   PDF (6282KB) ( 100 )  

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阴离子聚丙烯酰胺(APAM)常作为农业领域的土壤改良剂，关于其改性土体工程力学性能的研究则很少。通过击实、土壤浸出液导电率、无侧限抗压强度和固结试验，并加入无水氯化钙(CaCl2)作为补充钙源，对APAM改性压实黄土进行了工程力学性能评价。试验结果表明：只加APAM能使土体最大干密度(ρdmax)较对照组增大2.19%～3.77%,无侧限抗压强度(qu)增幅为43.3%～61.2%;同时加入APAM和CaCl2能进一步提升改性土的力学性能，qu的增幅达85.3%;导电率试验证明了APAM能增强土体的胶结作用。通过扫描电镜(SEM)能观察到改性土有更大的土团聚体和更小的孔隙，其成因是改良剂和压实功的双重效应使土体的胶结作用增强。掺入APAM能提升湿陷性黄土的力学性能，但改良存在施用阈值，0.03%是一个相对合适的掺入比。同时掺入APAM和CaCl2对土体的改良效果优于单独掺入APAM或CaCl2。

微生物-活性氧化镁固化红黏土试验研究

吴尚彬;贾苍琴;王贵和

2022, 53(8):  167-172.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.027

摘要 ( 51 )   PDF (8830KB) ( 122 )  

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采用微生物-活性氧化镁固化技术，进行了不同氧化镁含量、菌液浓度、初始含水率条件下的红黏土无侧限抗压试验、扫描电镜试验和X射线衍射分析，通过无侧限抗压强度、微观特征、化学成分来揭示微生物-活性氧化镁固化红黏土的微观机理，并探究了该技术对红黏土收缩性的控制作用。试验结果表明：红黏土无侧限抗压强度与氧化镁含量、菌液浓度正相关，与初始含水率负相关；试验中生成的水合碳酸镁是无侧限抗压强度提升的关键原因，水合碳酸镁能起到胶连红黏土颗粒、充填红黏土孔隙的作用；微生物-活性氧化镁固化技术可以很好地控制红黏土收缩性。

红石岩堰塞坝力学参数随机场模拟研究

贾宇峰;葛培杰;相彪;陈永康

2022, 53(8):  173-178.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.028

摘要 ( 53 )   PDF (6885KB) ( 121 )  

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空间变异性是天然土体固有的一种属性，现场试验结果表明鲁甸地震形成的红石岩堰塞坝新堆积体具有明显的空间变异性，传统均值材料数值模型无法准确描述这种变异性。采用空间随机场理论根据现场勘测试验数据和室内三轴试验参数构建了红石岩堰塞坝的随机场模型，对该堆积体岩土力学相关参数进行了随机模拟。研究结果表明：红石岩新堆积体的邓肯-张E-B模型参数K、n、Kb和m服从对数正态分布；新堆积体随机场的竖向相关距离为2.84 m,水平相关距离为33.94 m;新模型能较好地模拟堆积体参数的空间变异性。

条形基础下成层砂土地基破坏机理及承载力计算

陈华;沈军辉

2022, 53(8):  179-185.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.029

摘要 ( 88 )   PDF (2715KB) ( 146 )  

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为改进现有对条形基础下成层砂土地基破坏机理的认识和相应极限承载力计算方法的不足，采用有限元塑性极限分析方法对成层砂土地基进行计算，得到极限荷载的上下限，并分析了地基破坏机理随几何参数与土体力学参数的变化规律。将所得结果与以往成果对比并结合理论分析方法给出了条形基础下地基的3种破坏模式及其对应的地基极限承载力计算方法。研究结果表明，条形基础下成层地基的破坏机理可以分为冲剪破坏、过渡破坏和一般剪切破坏，过渡破坏模式的地基极限承载力计算方法具有较强的实用性，可用于实际工程求解计算。

粉粒及黏粒含量对强夯加固粉细砂土层效果的影响

李富春;张璟泓;周红星;王婧;梁小丛

2022, 53(8):  186-191.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.030

摘要 ( 60 )   PDF (2583KB) ( 112 )  

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针对强夯法加固吹填粉细砂土层时细粒中粉粒及黏粒含量对加固效果的影响问题，采用模型试验的方法，选取两种不同粉粒及黏粒占比的细粒，配置了不同细粒含量的重塑砂样进行试验，得出了不同种类试验土体在强夯时的夯沉量、超静孔隙水压力及静力触探变化情况。试验结果表明：当细粒中不含黏粒时，细粒含量的影响转折点为10%,即当细粒含量小于10%时，细粒对强夯的影响较小；当细粒含量从10%增加到20%时，夯点附近的超孔压峰值减小14.2%,强夯有效加固深度减小36.7%。细粒中的黏粒对强夯加固效果造成的影响更大，黏粒含量超过5%时加固效果下降明显，含黏粒试验组的强夯有效加固深度相比同细粒含量的无黏粒试验组减少60%以上。研究结果对强夯加固粉细砂土层的设计及施工具有一定指导意义。

基于间接加筋作用的加筋土强度降低原因分析

雷胜友;惠会清

2022, 53(8):  192-197.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.031

摘要 ( 76 )   PDF (1919KB) ( 117 )  

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为了进一步探索加筋土强度降低的原因，从间接加筋角度出发，通过考虑加筋的负面作用，得到了加筋作用影响范围内土体强度参数的劣化机理，由此推导出了拉断破坏和黏着破坏情形下的加筋土强度表达式，并对这两种强度表达式作了讨论分析。研究结果表明：(1)当加筋作用不足以弥补黏聚力与摩阻力的减少时，加筋土的强度会低于不加筋土的强度。(2)加筋土强度的降低程度与土-筋界面的渗透性、加筋材料在土中形成的夹层、加筋间距等有关。(3)在加筋土工程的设计中，应优化筋土比例，合理化加筋间距，改善土筋界面的透水性，使间接加筋作用发挥到最大，从而可以进一步提高加筋土的强度。

近海河道污染底泥脱水固化试验研究

周显;庞波;娄宗斌;谢博文;陈霞

2022, 53(8):  198-203.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.032

摘要 ( 78 )   PDF (7069KB) ( 123 )  

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河海交汇带沉积物中的矿物和盐分含量会给底泥脱水固化及后续资源化利用带来不利影响，而底泥的利用对于资源匮乏的海岛工程建设及农业开发也极为重要。以福建省福州市琅岐镇中心岛区的近海河道底泥为研究对象，调查并评价了其重金属和营养元素含量，并采用两种固化剂Ⅰ和Ⅱ对底泥进行脱水固化处理。聚类分析结果显示，入海口河道上中下游底泥的营养元素和重金属含量差异显著。潜在生态危害指数法的评价结果表明：底泥样品TT-1中的汞和DS-1中的铬存在中风险，但各河道底泥重金属综合潜在生态危害处于低风险状态，经过脱水处理后可作为种植土。加入7%的固化剂Ⅰ或Ⅱ,5 d内可将底泥含水率降低至30%以下，能满足城市用土要求，同时提升了底泥抗剪强度和抗压强度。XRD和SEM结果表明：固化剂Ⅱ的固化效果更好，底泥中泡沸石是其富集重金属的主要原因之一，固化剂Ⅱ加入底泥后产生了骨架构建体钙矾石，在消耗自由水的同时能提升底泥脱水性能，并通过离子交换使得底泥重金属更加稳定。

基于絮凝动力学的泥沙絮凝沉降规律研究

马林;张根广;孟若霖;余远浩;张锡民

2022, 53(8):  204-209.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.033

摘要 ( 100 )   PDF (1487KB) ( 133 )  

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泥沙絮凝是一个极为复杂的过程，与泥沙浓度、颗粒表面化学性质和水环境密切相关。而现有的泥沙絮凝沉降动力学模式多采用一级模式，其絮凝速率系数往往通过实验数据拟合得到，缺乏一定的理论基础。基于DLVO理论的絮凝发生条件及胶体理论中的絮凝动力学原理，推导出静水条件下泥沙絮凝动力学方程和絮凝速率系数，由此得到絮凝过程的半衰期及絮凝平均沉降速度等参数。实验数据验证表明：推导的絮凝动力学方程计算结果与实验数据较为吻会，且影响因素考虑较为全面，推导出的絮凝速率系数表达式中将扩散系数、泥沙含沙量、离子浓度、分形维数和颗粒粒径等相关物理参数关联起来，更能体现絮凝的实质。

复合墩台局部冲刷试验研究

李舜;孙丽荣;渠庚;丁兵;黄卫东

2022, 53(8):  210-215.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.034

摘要 ( 70 )   PDF (2352KB) ( 113 )  

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局部冲刷一直是冲积性河流中墩台失稳和水毁的主要原因，也一直是跨河工程可研与设计中需重点研究的问题。目前研究主要集中在单个墩台方面，对大型跨河工程复合墩台的局部冲刷研究较少。以长江苏通500kV过江电缆工程复合墩台为例，采用正态概化模型研究了复合墩台局部冲刷坑形态、范围及深度，阐明了局部冲刷的影响因素和规律。试验表明：大水深工况有利于复合墩台形成更大的局部冲刷坑，局部冲刷坑的相对长度、相对宽度和相对最大深度均与相对行近流速呈正相关关系。单墩比复合墩台相对冲刷深度要大，复合墩台相对最大冲刷深度与单墩相对最大冲刷深度的比值随相对行近流速增大而增大，范围在0.05～0.20。研究成果可为解决跨江大桥或电缆通道建设中的墩台局部冲刷问题提供参考。

基于PMC指数模型的生态扶贫移民政策量化评价

陈绍军;吴晓晴;杜建辉

2022, 53(8):  216-222.  doi:10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.08.035

摘要 ( 22 )   PDF (2549KB) ( 119 )  

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在脱贫攻坚战胜利打响的时代背景下，研究生态扶贫的顶层设计，有助于健全返贫帮扶机制，防止地域性、规模性返贫。通过爬梳278篇与生态扶贫移民政策相关的文献，采用PMC政策评价模型和内容分析法，从政策特性、政策理念、政策实质以及政策实施4个维度对省级、市级生态扶贫移民政策进行量化分析和曲面图绘制。结果表明：总体而言，生态扶贫移民政策处于优良水平，在国家级大纲政策的统领下，省市级政策方式措施多样、政策领域较广，但在监管评估与主体参与等方面仍有发展空间。