摘要：近年来城市暴雨洪涝灾害日益严重,设计良好的排水管网则是缓解城市洪涝最为经济有效的方式之一。但目前排水管网一般采用经验方法进行设计,不仅设计成本较高,而且管网排水能力有限。基于此,利用程序将SWMM模型嵌入粒子群算法寻优过程,以管道溢流量最小为目标,并以经济成本和水力特性为约束条件建立优化模型;同时,为了克服粒子群算法最优解波动较大和计算效率较低问题,通过耦合Kriging模型,提出了一种基于在线代理模型辅助粒子群算法的排水管网优化设计方法。以西安市某排水分区为例进行验证,并与常规的设计方法进行对比,结果表明,所提出的方法可在满足约束条件下实现洪涝缓解效果的最大化,相比于规划设计方法,管道溢流量降低了33.35%。此外,与标准粒子群算法优化结果相比,平均计算时间减少了27.56%,且优化效果更为显著。

摘要：为了研究干湿循环条件下氯离子对高延性混凝土(HDC)的侵蚀性能,以3种高浓度氯盐溶液(质量分数分别为:5%、10%、20%)为侵蚀介质,分别对3组(每组24块)HDC和普通混凝土试块进行了240 d干湿循环对比试验,分析了氯离子与干湿循环共同作用对两种试块的外观、质量以及抗压强度、受压应力-应变曲线等力学性能的影响。试验结果表明:HDC在破坏时表面呈细裂缝,未出现混凝土脱落的现象,而普通混凝土在受力过程中,碎块脱落情况较为明显,延性很差。随着氯离子浓度的增加,HDC和普通混凝土试块抗压强度的下降程度也随之增大,且两种试块的平均抗压强度最小值均出现在浓度为20%的氯盐溶液中,其中HDC在150 d循环时达到最小值51.70 MPa,普通混凝土试块在120 d循环时达到最小值42.89 MPa,与清水中养护的两组试块相比,抗压强度分别下降了13.94 MPa、17.35 MPa。HDC在氯离子浓度越大的溶液中平均抗压强度下降越明显,但是都普遍优于同条件下的普通混凝土试件,说明HDC比普通混凝土试件的抗氯盐侵蚀能力更强。根据试验结果,对抗压强度数据进行线性回归分析,得到了不同浓度氯盐溶液侵蚀和干湿循环共同作用下HDC的抗压强度衰减模型。最后根据最小二乘法对HDC单轴受压本构模型进行拟合,发现方程参数满足要求,且曲线吻合程度较好。

摘要：采用4种不同溶液(0%Cl^(-1)+0%SO_(4)^(2-)、5%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-)、5%Cl^(-1)+10%SO_(4)^(2-)、10%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))对高延性混凝土(HDC)立方体试块进行卤水长期浸泡试验,得出在浸泡时间和卤水浓度不同时HDC基本力学性能的变化规律。试验结果表明,在4种不同卤水环境下,HDC强度和质量变化规律差异较大。其中,强度从开始浸泡到90 d期间,4种不同溶液中,(5%Cl^(-1)+10%SO_(4)^(2-))环境下HDC强度降低率最高达15.3%,表明SO_(4)^(2-)浓度的提高,加快了HDC的侵蚀。在溶液(10%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))中HDC强度损失率在360 d时达到11.90%,最终360 d浸泡结束时不同卤水浓度强度损失率(10%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))>(5%Cl^(-1)+10%SO_(4)^(2-))>(5%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))。30 d时溶液(5%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))中的HDC质量出现增加,浸泡至210 d时溶液(5%Cl^(-1)+10%SO_(4)^(2-))中的质量损失率达到-0.6%,直至试验结束一直处于质量增加状态,溶液(10%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))中的质量损失率在浸泡270 d时最大达到-1.1%,且整个试验阶段质量几乎一直是增加的。从HDC浸泡至360 d时质量损失率的变化情况,可以得出溶液对其质量损失率即影响程度上:(10%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))>(5%Cl^(-1)+10%SO_(4)^(2-))>(0%Cl^(-1)+0%SO_(4)^(2-))>(5%Cl^(-1)+5%SO_(4)^(2-))。最后,通过HDC在不同溶液下与清水组抗压强度对比变化得到不同卤水下HDC抗压强度衰减模型和损伤破坏准则。

摘要：[目的]研究大理河消落带土壤微生物群落功能多样性,可以从微生物的角度为河流生态保护提供新的理论依据和数据支持。[方法]以大理河消落带0—5 cm土壤为对象,采用Biolog-ECO微平板法研究了消落带土壤微生物平均颜色变化率(AWCD)、土壤微生物对不同碳源的利用特征以及土壤微生物群落多样性指数。[结果]大理河消落带AWCD均值为中游>上游>下游,中游土壤微生物群落利用碳源的能力更强。羧酸类、胺类、酚酸类和聚合物类4种碳源是上游土壤微生物利用的主要碳源,胺类和聚合物类是中游和下游土壤微生物利用的主要碳源,总体来看,胺类和聚合物类为大理河消落带土壤微生物利用的主要碳源。土壤微生物Shannon多样性指数和Simpson优势度指数最大的是下游。土壤粉粒、黏粒、全氮和pH值对微生物群落的多样性有显著影响(p<0.05)。[结论]大理河消落带土壤微生物群落功能多样性在上、中、下游存在差异,且微生物群落多样性受土壤理化性质的影响。黄河消落带的保护不仅要着眼于土壤理化性质的变化,更要发现微生物生态功能的差异。

摘要：为揭示不同施肥时机(全过程、前1/2和后1/2入渗水量施肥)下土壤水氮运移转化规律,以砂壤土和黏壤土质地的一维垂直肥液(尿素)入渗试验为基础,重点分析不同施肥时机下土壤水氮分布与再分布过程中的运移转化规律,并量化比较其对土壤中氮素含量的影响。结果表明,施肥时机对土壤累积入渗量和湿润体中水分分布影响微小,但对不同形态氮素运移转化影响显著;砂壤土和黏壤土入渗结束时刻,全过程和后1/2入渗水量施肥时,其尿素态氮、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量均随土层深度增大而减小;前1/2入渗水量施肥时,尿素态氮和NO_(3)^(-)-N含量在湿润体边缘累积,NH_(4)^(+)-N呈先增大后减小趋势,且主要分布在5—25 cm土层;再分布阶段,全过程和后1/2入渗水量施肥时,砂壤土和黏壤土中尿素态氮分别在再分布3天和5天时基本水解完成,同时NH_(4)^(+)-N含量达到峰值,NO_(3)^(-)-N含量再分布10天内未出现下降趋势;前1/2入渗水量施肥时,尿素态氮再分布10天时基本水解完成,NH_(4)^(+)-N含量再分布5~10天达到峰值,NO_(3)^(-)-N含量则呈先增加后减小趋势;后1/2入渗水量和全过程施肥条件下,砂壤土和黏壤土再分布10天时0-40 cm土层中NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量均大于前1/2入渗水量施肥,说明其氮素潜在利用效率高,故推荐畦(沟)灌合理施肥时机为后1/2入渗水量或全过程施肥。研究结果可为农田畦(沟)灌施肥系统的设计和管理提供理论基础和技术支撑。

摘要：为研究圆钢管型钢再生混凝土组合柱的地震损伤性能,对11根组合柱试件进行了低周反复荷载试验,分析了再生骨料取代率、轴压比、管径径厚比、型钢配钢率及型钢截面形式等对组合柱地震损伤性能的影响规律;通过数值反演法确定了再生骨料取代率和轴压比影响的组合系数,综合考虑了变形和能量的影响,对Park-Ang损伤模型进行了修正,建立了圆钢管型钢再生混凝土组合柱的地震损伤模型,并验证了损伤模型的有效性。基于试验研究,将组合柱划分为正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和防止倒塌等5个性态水平,结合性态水平对损伤指标进行量化,建立了组合柱在不同抗震性态水平下相应的量化指标、损坏程度和损伤指标区,为抗震性能设计提供参考。

摘要：在碳中和目标下,我国风、光新能源装机规模将持续扩大,新能源消纳难题亟待攻克。为此,本文提出实现新能源深度消纳的梯级互补储能新思路。首先,对梯级互补储能的概念进行定义,并介绍其基本运行方式;其次,在“以水定电”模式下构建储能调度模型,分别采用模拟和优化方法进行求解;最后,分析梯级互补储能对新能源的长期消纳作用。以龙羊峡-拉西瓦梯级互补储能为实例,结果表明:(1)梯级互补储能运行效率系数(梯级水电站增发电量与泵站消纳弃电的比值)约为0.5~0.7之间;(2)梯级互补储能将新能源弃电转化为水电增量时,主要是使上级水电站发电量增大,此时下级水电站发电量几乎无变化;(3)在储能运行模式下,上级水电站通过提高自身出力,从而降低弃水风险。因此,梯级互补储能消纳新能源弃电的作用显著。

摘要：径流与泥沙是非独立的二维随机变量,若要对流域实现水沙并举的科学管理方案,开展水沙联合概率分析显得尤为必要。而在联合概率分析中,水沙样本系列容量一般较小,使得联合设计值估计具有不确定性。以泾河流域为例,本文提出基于蒙特卡洛法的两变量联合设计值不确定性量化方法。该方法基于Copula函数建立水沙联合分布模型,推求两变量联合设计值的最可能组合模式,利用蒙特卡洛抽样法分析样本不确定性对水沙联合设计值的影响,计算两变量设计值置信区间。结果表明,OR重现期为20年的情况下,联合设计值95%二元置信区间表现出较大的不确定性,对流域工程设计值的确定提出了巨大挑战,且随着重现期水平的增加,联合设计值的不确定性随之增加。

摘要：为探究蒙脱石(Montmorillonite,MM)对污染土壤中Cu、细菌群落和生菜生长的影响,本研究建立了不同Cu含量(100、200、400 mg·kg^(-1))及在5种MM添加水平(0、2%、4%、6%和8%,质量分数)下的盆栽试验.结果表明,土壤Cu含量分别为100、200和400 mg·kg^(-1)时,6%MM、8%MM和8%MM施加量均可促进生菜生长,且体内Cu含量最低,相对于CK处理(CK100、CK200和CK400),生菜中Cu含量分别降低了18.1%、12.8%和11.5%.适宜的MM可显著降低土壤中Cu的可利用形态.MM能改变土壤细菌群落的组成和结构,如Sphingomonas、Streptomyces、Bacillus等有益细菌属的相对丰度升高.冗余分析(RDA)结果表明,Sphingomonas、Bacillus、Streptomyces通过调节土壤pH、Cu形态、NH_(4)^(+)-N含量来减少Cu在植物中的累积从而促进植株的逆境生长.本研究结果可为不同程度土壤Cu污染修复提供一定的理论支撑.

摘要：在圆钢管型钢再生混凝土组合柱拟静力试验的基础上,结合现有混凝土塑性损伤准则,考虑再生粗骨料取代率的不利影响及钢管的强化约束效应,建立了组合柱的有限元模型,并对圆钢管型钢再生混凝土组合柱进行了抗震性能非线性分析;获取了组合柱的应力云图、变形图、计算滞回曲线和骨架曲线,通过计算结果与试验结果的对比,验证了有限元模型的合理性,并开展了组合柱抗震性能的有限元参数分析。结果表明,在参数分析范围内,随着型钢配钢率从5.54%增加到8.51%,组合柱的承载能力显著提高,最大增幅为23.67%;采用箱型型钢截面形式或降低外钢管径厚比可以显著提高组合柱的承载力与变形能力;适当增加轴压比可提高其承载力,但不利于延性变形;另外,再生粗骨料取代率对组合柱抗震性能等影响很小。上述研究结果可为圆钢管型钢再生混凝土组合柱在工程上的应用提供参考。