摘要：为探究水生植物对水体流速的影响规律,设计波—流—水生植物试验方案,其试验装置系统包含P-FIS水生植物-水槽集成系统、HCS水动力控制系统和HMS水动力监测系统;试验条件设计涵盖3类水生植物、6套植株密度及8种水动力工况。研究结果表明,在不规则波作用下,柔性挺水植物和柔性沉水植物的消浪和阻流效果优于刚性挺水植物。波条件下,植株矮的柔性沉水植物过流能力较强;流条件下,植株高的挺水类植物过流能力较强。在测点位置z/H=(0.28±0.04)范围,流速波动达到峰值。柔性挺水植物和柔性沉水植物,在水面以下有繁茂的枝叶结构,其种植密度会显著影响水体流速。研究结果可为水域种植适宜、适量的水生植物提供依据,以期保持水体流动性,同时削减对底泥的冲刷作用,改善水质。

摘要：为解决煤矿洞室锚固支护参数选取难题,提出基于不同安全系数下围岩塑性区分布特征的支护参数选取方法。通过离散元数值模拟技术,将岩块及结构面中的黏聚力、内摩擦角,按照折减系数进行赋值计算,得到不同安全系数情况下围岩失稳区域范围。根据支护及现场实际要求,分析锚固段位置与安全系数之间的关系,从而实现协同支护,定量获得支护参数。研究结果表明:依据强度折减方法,能够有效识别巷道交叉点等复杂洞室风险区域,并可以得到各部围岩安全系数的分布特征。在支护设计方案中,应该保障短锚杆锚固段在安全系数大于1的区域,顶部及两帮腰部等重要部位的长锚索锚固端设置在安全系数大于2的区域,中隔墙采用双控锚索其加固范围为安全系数小于1.3区域。协同支护加固下,实测交叉洞室围岩最大变形值为2.9 cm,矩形回采巷道变形最大值27.5 cm,数值计算结果与现场实测结果最大误差仅为0.5 cm,均表明该支护设计方法可靠性较强,为煤矿巷道洞室支护参数定量化设计提供科学依据。

摘要：为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。

摘要：传统方法一般采用灵敏度系数分析各项不确定因子对大坝结构可靠性的影响,但灵敏度系数只在因子设计验算点处取值,针对该局部性取值的缺点,研究了大坝结构可靠性影响因子的全局重要性分析方法。首先,在建立大坝结构可靠性分析模型的基础上,考虑不确定因子在整个失效域内的变化,构建了影响因子的全局重要性测度指标。然后,采用基于截断重要抽样的蒙特卡洛法,实现了因子全局重要性的量化分析。最后,建立了某坝的结构可靠性分析模型,计算对比了各不确定因子的全局重要性测度和灵敏度系数,结果表明全局重要性测度能更全面地反映不确定因子对大坝结构可靠性的影响。

摘要：以造纸黑液木质素为原料,NaOH为活化剂,通过化学活化制备活性炭(AC)。考察了活化温度、活化时间和浸渍比对AC比表面积的影响。采用中心组合设计(Central composite design,CCD),运用响应面法(Responsesurface methodology,RSM)进行工艺参数优化。得出最佳工艺参数:活化温度为751℃,活化时间为57 min,浸渍比为2.06,可制得AC比表面积为1 437.22m2/g。并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性。

摘要：工业废水给水体和土壤带来巨大的灾害,严重影响农作物的生长。为了获得洁净水,须制备一种稳定、有效、可持续的处理剂来控制水污染。使用木质素磺酸钠和壳聚糖,以自由基聚合法在聚丙烯酸上制备木质素基水凝胶吸附剂,并将其应用于除去Pd^(2+)和Cd^(2+)。采用正交法对木质素磺酸钠、壳聚糖、交联剂以及引发剂的含量进行优化。分别利用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜图、热分析仪以及Zeta电位仪对吸附剂进行表征。探究不同条件对木质素基水凝胶吸附Pb^(2+)和Cd^(2+)的影响,在此基础上建立动力学和等温线模型。结果表明:在吸附剂为0.015 g、重金属离子浓度为100 mg·L^(-1)、pH值为7时,对Pd^(2+)的吸附容量为367 mg·g^(-1),对Cd^(2+)的吸附容量为296 mg·g^(-1)。同时,揭示木质素基水凝胶剂的吸附过程是一种以静电吸附为辅、化学吸附为主的吸附模式。

摘要：基于传统水泥和石灰固化处理方法,提出了利用大掺量低钙粉煤灰、水泥和石灰固化剂进行淤泥固化处理的方法,以期改善淤泥的强度和耐久性,达到淤泥和粉煤灰双重资源化利用的目的。通过一系列室内试验,探讨了该方法处理后固化淤泥的击实特征、强度特性、水稳性和耐久性。试验结果表明:淤泥固化后最优含水率有所降低、最大干密度则略有增加;弹性模量、无侧限抗压强度和抗拉强度均有不同程度的增加,水泥掺量越大,养护时间越长,强度和弹性模量越大;固化后淤泥水稳性得到明显改善;浸水软化和冻融循环导致固化土抗压强度显著劣化,冻胀融缩导致设计混合料的无侧限抗压强度减小约22%。

摘要：分析气候变化下的地下水埋深变化对区域未来的水资源利用和长期规划有着重要的意义。该研究利用五道沟水文实验站实测资料,分析淮北平原地下水埋深历史变化,在评估考虑了潜水蒸发的地下水埋深迭代算法在淮北平原的适用性的基础上,以CMIP5中三种气候模式的未来降水为主要影响因子,通过多模式集成方法,预估未来气候变化下淮北平原地下水埋深变化。结果表明:淮北平原地下水埋深年际变化波动较大,多年平均地下水埋深在季节上表现为春季(2.52 m)>冬季(2.49 m)>秋季(2.21 m)>夏季(2.17 m),空间上整体呈由北向南逐渐变浅的变化趋势;考虑了潜水蒸发的地下水埋深迭代算法对淮北平原地下水埋深变化趋势的模拟结果与实际变化趋势基本一致;在RCP4.5情景下,未来降水量将持续增加的影响,地下水埋深年内月变化先降低后增加,7月最浅为0.73 m,1月最深为4.22 m;季节变化夏季最浅0.94 m,冬季最深为3.98 m,但年变化整体呈下降趋势,起伏相对较小。研究结果对合理调控区域水资源及水环境保护具有重要的借鉴和指导意义。

摘要：在复合地基设计中桩土应力比是一个很重要的参数。通过揭普高速公路路堤下复合地基桩土应力比的现场试验,获得了柔性基础下桩土应力比数值及其随荷载和固结时间的变化规律。现场测试结果表明,柔性基础下桩土应力比要比刚性基础下小得多,它随荷载增加先减小后增大呈波浪形变化,其研究成果可为路堤下复合地基设计提供有益参考。

摘要：淤泥固化技术在国内已经进入到工程应用阶段,明确固化淤泥的压缩特性对于指导淤泥固化工程的设计具有重要意义。通过单因素试验方案对不同初始含水率、不同水泥添加量、不同养护龄期的固化淤泥的压缩特性进行了研究。结果发现,固化淤泥压缩特性的最大特点是存在固结屈服应力,当荷载小于固结屈服应力时固化淤泥的压缩性非常小,而固化淤泥屈服之后的压缩性是屈服前压缩性的20倍以上,并且远大于未处理淤泥的压缩特性。淤泥本身是高压缩性的土,固化处理以后变为中等压缩性和低压缩性的土体。固化淤泥的固结屈服应力随水泥量增加线性增大,龄期越长、含水率越低固结屈服应力越大。固化淤泥的这种在固结屈服应力处发生突变的压缩特性和天然沉积结构性土类似,可以用双对数压缩模式来表示固化淤泥的这种压缩特性。