摘要：采用圆锅造粒法,通过对微胶囊工艺与配方参数进行设计和优化,制备了以粘土固化剂、膨润土、MgO膨胀剂和微晶纤维素为芯材,以乙基纤维素(EC)为壁材的微胶囊,采用正交试验探索了微胶囊芯材组分对自修复微胶囊/水泥基复合材料自修复效果的影响并确定了微胶囊芯材的最佳组成为:粘土固化剂为10wt%、MgO膨胀剂为35wt%、微晶纤维素为6wt%,膨润土为49wt%。研究结果表明,随着微胶囊掺量的增加,自修复水泥基材料的抗压强度降低,当微胶囊掺量(占水泥质量)为3%时,自修复微胶囊/水泥基复合材料的抗压强度相较于空白组仅下降了4%且具有较高的强度恢复率为103.8%。通过数字散斑相关方法(DSCM)对加载过程中的自修复微胶囊/水泥基复合材料的变形行为进行了追踪测试。从应力-应变曲线、应变场分布、灰度相关系数特征值(S_(tc))和应变特征值(S_(ts))之间的变化规律,得出自修复微胶囊/水泥基复合材料的自修复机制,基于微胶囊破裂时产生了与水泥基同源物质钙钒石(AFt)和Mg(OH)_(2)对裂纹进行填补,限制裂纹发展,达到修复裂纹的目的。

摘要：密云水库上游流域是首都重要的生态屏障和水资源保护地,近60 a来,流域河川径流量衰减明显,定量识别不同时期径流变化成因对于科学认识流域水循环演变机理具有重要意义。基于此,构建了二元分布式水文模型,设置了多个情景对流域水循环过程进行模拟,并在此基础上使用多因素归因分析法对河川径流演变进行了定量归因。结果表明:(1)近60 a来,人类活动对径流衰减的贡献(42.8%)略小于气候变化(57.2%),气候变化对径流的影响先减小后增大,而人类活动的影响先增大后减小;(2)从基准期(1960—1970年)到变化期(1985—1995年),气候变化使径流增加0.29亿m^(3),人类活动造成径流减少1.22亿m^(3),其中,人工林面积的大幅增加是径流减少的主要原因,从变化期(1985—1995年)到现状期(2007—2017年),气候变化与人类活动对径流衰减的贡献率分别为92.5%、7.5%,降水偏枯及年内分配变化是气候变化导致径流衰减的主要原因;(3)从基准期到变化期,多因素变化协同率为-61.6%,从变化期到现状期,为-92.7%,说明近60 a来多因素对径流的综合效应表现为负效应,且各因素对径流的影响抵消程度逐渐变小。

摘要：为了有效描述和求解跨流域水库群最优调供水过程,本文建立了基于0-1规划方法的水库群最优化调度模型,统一考虑并最终确定了最优调供水过程。为减少模型单次求解的变量数目,同时增加算法全局搜索的能力,本文借用逐步优化算法思想,对传统粒子群进行改进,提出了逐步优化粒子群算法(PRA-PSO)对模型进行求解。最后,通过中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究分析了模型的合理性和有效性。最优调供水过程的确定不仅可为采用隐随机优化方法确定跨流域水库群调水规则和供水规则提供最优化样本过程,而且对跨流域调水工程调度运行评价具有重要意义。

摘要：预应力锚固技术广泛应用于水利水电、交通运输及地下采矿等工程领域。由于常规压力集中型锚索具有前端应力集中、剪应力分布不均匀等现象,研究、设计新型压缩摩擦组合分散型锚索。在介绍该技术要点的基础上,通过室内张拉试验以及数值仿真模拟试验,对该种锚固技术的锚固机制及效应进行系统地研究。结果表明,新型压缩摩擦组合分散型锚索内锚头应力集中量值较小,注浆体轴向压应力及剪应力叠加不明显,应力分布较为均匀,可有效克服现有压力集中型锚索所存在的缺陷,达到改善内锚头应力、提高锚固可靠性要求。在总张拉力确定的情况下,利用所设计的新型压缩摩擦组合分散型锚索技术可实现总张拉力要求,达到锚固岩体的目的。研究结果可为岩土体锚固系统设置提供一定的借鉴及参考。

摘要：河北省地下水面临着环境质量恶化的严重挑战,地下水水质及其适宜性评价是水源地饮水安全保障和可持续利用的基础。为了有针对性地开展河北省地下水饮用水源地水质评价及其变化特性,选取3期水质监测数据,利用熵加权水质指数法,自定义水质分类标准评价水源地地下水水质及其适用性。结果表明,水源地地下水呈弱碱性,12.4%样品存在一般化学指标超过Ⅲ类水限制,9.9%样品中硝酸盐和氟化物超过限制;自定义的水质分类标准显示91个水样被归类于Ⅲ类水,3个样品的熵加权水质指数值接近100;丰枯变化显示39个样品发生了水质类别变化,37个样品水质类别存在年际间变化;水样中TH、TDS、Na^(+)、SO_(4)^(2-)浓度升高是水源地水质变差的直接原因。研究结果可为提升河北省地下水饮用水源地管理水平和保障饮水安全提供技术支撑。

摘要：孔隙水压力测试是岩土工程监测和物理试验的关键技术之一,但超重力离心模型试验中离心加速度、黏滞液体、高频振动等特殊条件,对其测试可靠性的影响尚缺乏深入研究与认识。设计开展一组干砂、饱和砂、纯液体离心模型平行标定试验,探讨单一状态参数作用下3种典型孔压传感器响应的变化特征和误差成因。结果表明:(1)随离心加速度增加,干砂埋设孔压计幅值呈上升或下降趋势,与上覆压力基本无关,但离心加速度50 g下变化值均小于1.0 kPa,可忽略。(2)随黏滞系数增加,孔压计响应速率和分辨力均发生下降,1~100 cst条件下2Mie,DSP-II和HC-25响应速率分别由4.92,4.98,10.75 ms降至13.42,13.15,20.01 ms,分辨力由54,59,121 Pa分别降至109,113,213Pa,在液化阈值和孔压增量模型研究中应给予适当考虑。(3)布设方向对饱和模型孔压测试具有显著影响,顺向孔压振荡严重,孔压比振幅达0.78~1.02;竖向超静孔压比明显偏高,处于1.04~1.20,原因分别为地震剪应力和超静孔压渗流的干扰作用。(4)强电磁环境影响可忽略。提出的标定方法与研究结论,为提高超重力离心试验孔压量测技术和修订规范建立了重要指导依据与数据支撑。

摘要：传统AAO工艺存在SRT矛盾、碳源竞争和回流比冲突等问题,这是制约工艺处理效果的重要原因。为提高AAO工艺的脱氮除磷效果,该研究设计了一种一体化反应器装置,分析了不同回流比、反应区体积比和两点进水比对工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明:改变回流比和反应区体积对COD和NH_(4)^(+)-N的去除率影响较小,但对TN和TP去除效果有显著影响;系统脱氮越完全越有利于除磷,提高内回流、减小外回流可以有效提高工艺的脱氮除磷能力;缺氧池体积占比对氮磷的去除有着重要影响,控制缺氧HRT>3 h可以保证系统具有较高的脱氮效果,而增加好氧池体积不利于氮磷的去除;采用两点进水可一定程度上提高AAO工艺的脱氮效果和处理不稳定水质和高氮负荷水质的能力,维持缺氧池进水0~20%时,可一定程度解决反硝化碳源不足的问题,提升脱氮效果。综合考虑经济效益和去除效果,最终优化的运行参数为R_(内)=250%、R_(外)=50%、V_(厌氧)∶V_(缺氧)∶V_(好氧)=1∶2∶6,运行方式为厌氧/缺氧=9∶1的两点进水模式,此模式可提高脱氮7.4%,并提高了系统抗冲击负荷的能力。

摘要：本文总结分析了在施加预静载条件下的混凝土轴压、轴拉和弯拉试验成果。利用混凝土动态损伤数值分析方法,考虑了混凝土细观结构的不均匀性,同时也考虑了混凝土拉、压敏感性的不同,进行了轴压、轴拉和弯拉数值试验,得到了与试验观测结果一致的规律。研究表明:预静载对混凝土动态强度的强化和弱化作用与混凝土材料的应变率强化效应有直接关系,混凝土的动态抗拉强度和弯拉强度在一定预静载水平下均存在不同程度的增强趋势。

摘要：针对目前波能捕获装置普遍运行效率不高的情况,应用波能捕获装置控制系统虽然能够提高波能捕获效率,但是控制过程是非因果的,在控制算法实现上很难,而且装置执行机构也很难实现动作控制,所以控制过程往往难于实现。此处采用被动控制,基于功率带宽理论,通过优化设计直驱式水轮机波能捕获装置的流道形状和尺寸,在波浪的作用下,引起装置中水体的变化,从而引起装置水体质量与刚度的变化,改变了装置的固有频率,在引入计算装置固有频率的计算方法的情况下,可以确定装置的功率带宽范围。设计要点为所设计装置的功率带宽与海浪的能量谱的频率范围相适应,达到吸收大部分波浪谱中能量的目的。为了验证所提出的装置设计方法的正确性,通过物理模型试验进行了验证,并在时域和频域两个方面对试验结果进行了分析。

摘要：以黄土塬区王东沟小流域塬面为研究对象,结合野外样品采集和室内外化验分析,探究不同土地利用方式下土壤水分、土壤水氢氧稳定同位素对次降雨事件的时空响应变化规律,为黄土塬区农业生产格局优化、生态修复提供科技支撑。结果表明:(1)在次降雨事件(降雨量47.6 mm)发生前及发生后7天,荒草地、苹果地和玉米地在0~3 m范围内土壤平均含水量分别为16.13%±1.23%、16.01%±1.38%、16.53%±1.43%。土壤水分对本次降雨事件响应的最大深度由大到小依次是玉米地、苹果地和荒草地,前二者存在响应滞后现象。采用有序聚类分析将土壤水分纵向变化层次划分为土壤水分活跃带、弱活跃带、相对稳定带,荒草地各层次深度范围分别为0~0.2、0.2~0.4和0.4~3 m,苹果地和玉米地均为0~0.2、0.2~0.6和0.6~3 m。(2)0~3 m土层蓄水能力由大到小依次是荒草地、玉米地和苹果地;(3)本次降雨事件下,雨水δ2H、δ18O分别为-81.30‰、-11.12‰;降雨后土壤表层的入渗能力大小依次为苹果地>玉米地>荒草地。0~3 m土层范围内土壤水氢氧稳定同位素随深度变化均表现出“多峰”的变化趋势,3种土地利用方式下雨水入渗均呈现“活塞流”和“优先流”交替进行的过程。