考虑雨水重分布对均质无限长边坡稳定性的研究

建立反映雨水入渗及重分布的Green-Ampt扩展模型,求解坡体内雨水重分布的含水率.基于Fredlund非饱和土抗剪强度理论的极限平衡法,建立无限长边坡安全系数与雨水累积入渗量以及雨水重分布持时的关系.通过与数值模拟结果的对比验证模型在边坡稳定性计算中的合理性.从雨水重分布的角度阐释滑坡滞后性的机理.结果表明,边坡的安全系数随雨水重分布持时以及前期累积入渗量的增加而逐渐降低,并最终趋于平缓.     

天然河道分级恒定流数学模型的适用性问题

应用有限差分法离散分级恒定流数学模型和有限体积法离散非恒定流数学模型,以长江中游宜昌至汉口段为实例,对水位、流量、含沙量和河床冲淤量进行计算分析。结果表明：从上游至下游,分级恒定流数学模型与非恒定流数学模型的计算水位差异有减小的趋势,流量差异则逐渐增大,洪峰和沙峰到达时间比非恒定流数学模型的计算结果提前,含沙量、河床冲淤量和河床高程在部分断面与非恒定流数学模型的结果存在明显差异;随着计算河段的缩短,差异略有减小;随着计算历时的增加,河床冲淤量和河床高程计算差异持续增加。分级恒定流数学模型的计算耗时更长,且计算河段和历时越长,2个模型计算耗时相差越大。建议谨慎应用分级恒定流数学模型。     

降雨入渗路基湿度场演变规律

为研究受地下水位高度差异的影响降雨入渗路基湿度场的分布与变化状态,基于饱和-非饱和土渗流理论,构建了5种具备不同初始地下水位的路基数值试验模型.通过分析两种降雨强度情况下的试验结果,总结了湿度场变化的主要规律,并阐述其根本机理.结果表明:降雨雨强越大,地下水受到扰动抬升越显著,路基层位越低,其湿度和扰动区扩距受地下水影响越显著;随着初始水位降低,路堤湿度极差的增幅呈二次曲线增大并至稳定值,扰动区水平扩距呈二次曲线减小并至稳定值;工况一定,则对应存在一个平衡水位线,当初始水位在其之下时,对路基湿度演变影响甚微,反之,随着初始水位的增高,路基湿度增幅呈对数递增.处于平衡水位之上时,初始地下水位高度对降雨入渗路基引发湿度场的分布与变化状态影响显著.     

基于集合卡尔曼滤波的潜水动态预测方法

将集合卡尔曼滤波(EnKF)方法拓展至补给条件下潜水流动的数据同化问题,通过同化水位、水力传导度和降雨补给等测量数据来更新模型状态、反演模型参数,探讨了在不同补给条件下测量数据对水力传导度和降雨入渗补给系数反演的影响,分析了不同类型测量数据在同化中的作用.结果表明:EnKF方法可以通过动态的测量数据改善对地下水模型参数的估计,方法在降雨补给量较大条件下可以取得更好的同化效果,说明在雨季等地下水运动变动剧烈时的测量数据价值更高,有长期水位动态测量数据时,可以通过水位观测值有效地反演出水力传导度和降雨入渗补给系数.     

钱塘江下沙海塘越顶安全性分析

钱塘江河口大规模治江围涂,导致仓前站年最高水位持续抬升,削弱了海塘安全性.采用信息熵理论,通过构造水位比较序列的差异信息相对测度,分析了钱塘江水位系列发生变异的年份,结果表明1974年、1997年为仓前站水位变异点,在此基础上分析了不同时段各频率水位.采用JC法建立了海塘越顶安全性分析模型,以下沙海塘为例进行越顶安全性分析,得到通常条件下下沙海塘发生越顶的概率为1.80×10-3;敏感性分析表明,影响海塘越顶安全性的最显著因素为外江水位特征,在遇超强台风等非常条件下,当外江水位偏差系数增加到0.1时,下沙海塘越顶概率为0.0254.     

水位下降诱发含水层–弱透水层1维黏弹性固结分析

过量开采地下水引起的地面沉降是一种严重的环境地质灾害,其具有土层变形长期发展的特点,弱透水层黏性土与含水层砂土的流变性是导致这一现象的重要原因之一。为此,采用广义开尔文模型描述弱透水层和含水层的流变性,结合太沙基1维固结理论和连续性条件,建立了水位变化诱发弱透水层–含水层双层系统流变固结的控制方程和定解条件。利用Laplace变换,给出基于传统矩阵传递法和边界转换法,分别推导了该双层系统在Laplace域内孔压和沉降的计算公式;采用Stehfest逆变换方法进行数值模拟并编写计算程序,得到真实物理空间解。通过与已有单层解析解、双层模型试验值和数值模拟结果的对比,验证了本文解法和程序的正确性。对比研究表明,相比于传统矩阵传递法,边界转换法可以将混合边界条件转换成单一边界条件,具有更高的计算精度和计算效率。最后,基于边界转换法,利用总沉降定义的固结度,研究了土体黏滞性系数、渗透系数以及水位下降速率等因素对土层长期变形的影响。结果表明:渗透系数和水位下降速率的影响主要体现在前中期,渗透性越小,水位下降速率越慢,固结发展得越慢;黏滞性系数的影响则主要体现在土层变形的后期,黏滞性越强,同等水位变化条件下变形完成所需时间越长。     

核电站立式蒸汽发生器水位动态特性模型

建立了压水堆核电站中立式结构蒸汽发生器的水位动态特性数学模型.应用一些简化假设和数值计算处理方法建立了该数学模型的仿真计算模型.通过给水量扰动和蒸汽量扰动仿真试验,证明了所提出的数学模型及其计算机仿真模型的正确性和有效性.     

非饱和区常水头井入渗模型的适用性研究

基于多孔介质渗流基本理论,建立不同水深条件下黏土、粉质黏土及粉土的常水头井入渗有限元模型.利用Green-Ampt及Philip入渗模型对数值计算结果进行拟合,给出各模型关键参数的计算方法及计算精度,分析入渗模型在非饱和区常水头井入渗中的适用性.结果表明:Philip模型对不同土质、不同入渗类型下非饱和区常水头井入渗均具有很好的适用性,GreenAmpt模型仅适用于黏土及粉质黏土的点源入渗及水深与孔径的相对大小不太大时的垂直线源入渗.最后通过室内试验验证了研究结论的准确性.     

水利工程对分水江水面线影响分析

利用典型洪水资料分析了洪水的地区组成,采用伯努利方程二分法计算了分水江水库不同下泄流量下毕浦电站建坝前后分水江区间河段洪水水面线．表明随分水江水库下泄流量增加,相邻两条水面线间水位差和上下游水位变幅变小;毕浦电站建坝后,对区间河段水面线影响较大,坝址附近水位大幅抬升,越向上游抬升幅度越小．该结论可为区域防洪减灾、河道整治、交通水利工程规划设计等提供参考．     

电站取水河段长时段的泥沙淤积特性研究

针对现有2维水沙模型在计算长时段泥沙运动方面存在的计算效率较低和精度不足的问题,采用隐式与显式结合方式建立可用于长时段计算的2维水沙模型。采用基于欧拉-拉格朗日方法(ELM)的隐式格式对水流方程进行初步求解,然后采用显式迭代修正流场与水位,最后根据流场采用TVD格式求解泥沙模块。将该模型应用于昭化电站取水河段水沙模拟并对该河段多年后的河床冲淤情况进行预测。结果表明:水流模型计算不同频率洪水下取水口的水位和流速与物理模型结果基本一致;泥沙冲淤与模型试验结果宏观上较为吻合;随着电站运行年限的增加,取水口附近河床有一定泥沙淤积主要集中在左岸与中部;昭化水电站在"拉沙"方案下运行可有效降低取水口附近的泥沙淤积高程。     

北京地区简易垃圾填埋场特性

为了研究北京地区典型简易垃圾填埋场垃圾体的内部特征,在现场测定了垃圾体内部温度随深度的变化规律,并在室内测定了垃圾体的成分、含水率和有机质含量随深度的变化.结果表明:对于填埋深度较浅的垃圾场,垃圾体内部温度随填埋深度增加而降低,填埋深度较深的垃圾场,垃圾体内部温度则随填埋深度的增加而提高,但达到某一峰值后又呈逐渐下降的趋势;有机质随填埋深度增加而减小;含水量随着有机质质量分数的增加表现出逐渐增大的趋势.     

垃圾填埋场沉降的动态规律研究

基于太沙基一维固结理论,建立了垃圾填埋场沉降过程的数学模型,并根据数学模型的特征,采用分离变量法求出改数学模型的解析解。通过解析求解研究了垃圾填埋场的沉降随填埋场深度和时间的动态变化规律,为填埋场保护系统的设计和维护、填埋场的竖向扩容设计和场地再利用提供理论依据。     

关于城市固体废物卫生填埋场设计计算中的几个问题

本文讨论了城市固体废物填埋场设计中关于填埋坑渗出液生成量计算和渗出液在土层中的运动及污染物流向等问题。对正确理解质量平衡方程中S项的含义提出了更正意见,并讨论了Elzy—Lindstrom模型作为定性估计污染物流向的适用性。     

生物反应器填埋场有机物预测模型及其参数不确定性分析

为准确预测填埋场渗滤液有机污染物浓度,为填埋场的运行管理提供决策依据,以减少环境污染风险,根据质量守恒和有机物降解动力学原理,建立了填埋场中渗滤液有机物浓度动态变化模型,采用四阶经典Runge-Kutta算法对模型进行了求解,通过室内模拟实验对模型中参数进行了率定,并对模拟结果进行了效率评价和T检验.两填埋柱模拟效率系数分别为0.7766和0.9193,表明了实测值和模拟值具有较好的一致性.T检验的结果表明:模拟值和实测值没有显著性差异.鉴于获取数据的限制.对模型参数进行了敏感性分析,3个关键参数的敏感性指数依次为■_i>■_(ls)>■_(sg),同时运用Monte Carlo方法对模型参数进行了不确定性分析,从而使模型能更加全面合理地模拟复杂多变的填埋过程.     

基于粉煤灰改性粘土的垃圾填埋场防渗层的实验研究

本文主要针对垃圾填埋场防渗层的问题进行分析,重点阐述了经过掺入粉煤灰后的粘土液限、塑限、最大干密度和最优含水率测定方法.本文的实验结论为垃圾填埋埋场改性材料粉煤灰的选择提供了参考与借鉴.     

利用电机工作参数预测油井动液面深度的研究

为寻求一种可靠预测油井液面深度的方法,结合抽油机电机工作参数、抽油机结构及油井液面计算理论,建立电参数反推油井液面深度数学模型。以油井实测电参数、悬点示功图、动液面深度进行验证。结果表明:理论示功图与实测功图面积误差为8.16%,上冲程平均载荷相对误差为1.37%,下冲程平均载荷误差为3.48%,最大载荷相对误差约为2.76%,最小载荷相对误差约为8.802%,动液面深度误差不超过10%。研究成果为油井实时调参提供了理论与试验基础。     

大变形条件下单桩水平承载性状分析

针对大变形条件下承受水平荷载的单桩基础,采用沿深度线性增加并能较好的反映上部土体抵抗侧向变形能力的地基反力系数,及简化的土体弹塑性本构关系,推导出桩身变形和内力的计算公式,并用FORTRAN语言编制了计算程序。算例表明:桩的水平位移和弯矩随水平力和力矩的增加而非线性增大;桩身位移随距离地面的距离的增加而减小,距地面的距离超过10倍桩径时桩身响应极小,可忽略不计;桩顶约束是桩身响应沿桩身分布的重要影响因素;随着桩周土体力学性质的改善,桩的最大位移和最大弯矩均明显减小。计算值与现场实测值吻合度很高,且比已有解计算结果更优,所得解及程序是可靠的。     

塘渣反压在垃圾填埋场局部滑移治理中的应用

对国内处于填埋作业状态的某局部滑移堆体边坡开展塘渣反压控制工程实践,监测治理前、后的表面位移、深层水平位移和渗沥液水位,评估滑移治理效果.分析后续填埋作业塘渣反压高度和厚度要求.结果表明：采用塘渣反压后,表面位移速率最大值从130 mm/d降为20 mm/d,填埋堆体单次最大滑移面积从8 994 m²降为1 645 m²,深层最大滑移速率从5.3 mm/d降为0.9 mm/d.分析表明,在实施塘渣反压措施后,堆体现状局部稳定安全系数从1.129提高到1.614.当后续堆体继续堆高时,建议最小反压体高度应高于潜在滑移面的坡脚,最小反压体厚度应保证堆体稳定安全,反压体高度和厚度的最终取值应根据堆体的稳定性和反压工程的经济性进行优化.     

Application of Grey Situation Decision-Making Theory in Site Selection of a Waste Sanitary Landfill

An application of an unequal-weighted multi-objective decision making method in site selection of a waste sanitary landfill is discussed. The eight factors, which affected possible options, were： size and capacity of the landfill, permeability of the stratum, the average difference in elevation between the groundwater level and the bottom of the landfill pit, quality and source of clay, the quality grade of the landfill site, the effect of landfill engineering on nearby residents, distance to the water supply and the water source as well as the cost of construction and waste transport. These are determined, given the conditions of the geological environment, the need for environmental protection and landfill site construction and transportation related to the design and operation of a sanitary landfill. The weights of the eight factors were further investigated based on the difference in their relevance. Combined with practical experience from Xuzhou city （Jiangsu province, China）, the objectives, effects and weights of grey decision-making were determined and the process and outcome of the landfill site selection are stated in detail. The decision-making results have been proven to be acceptable and correct. As we show, unequal-weighted multi-objective grey situation decision-making is characterized by easy calculations and good maneuverability when used in landfill site selection. The number of factors （objectives） affecting the outcome and the quantitative method of qualitative indices can be adjusted on the basis of concrete conditions in landfill site selection. Therefore, unequal-weighted multi-objective grey situation decision making is a feasible method in selecting landfill sites which offers a reference method for landfill site selection elsewhere. It is a useful, rational and scientific exploration in the choice of a landfill site.     

微波和微波Fenton组合法处理渗滤液的对比

利用高级氧化技术能将废水中的有机物氧化分解为小分子的碳氢化合物或将有机物完全矿化为CO2和H2O。利用微波辐射和Fenton法组合处理垃圾渗滤液,以探索微波Fenton法连续流处理垃圾渗滤液的可行性。实验对比研究了微波辐射、微波辐射与Fenton组合方法处理垃圾渗滤液的可行性。实验研究表明,垃圾渗滤液在微波功率为600 W,作用时间为4 min下的COD去除率可达到20%。而经过微波辐射处理后的垃圾渗滤液,再加入Fenton试剂,在FeSO4的浓度为15 mmol/L,H2O2的浓度为60 mmol/L,pH为5,反应时间为30 min的条件下,COD去除率可达到72%。