坡面薄层含沙水流水动力学参数提取的方法

针对坡面径流水深浅(1～5mm)和水动力学参数(流速、水深等)提取困难,给坡面侵蚀径流水流结构、能量耗散及泥沙输移等的深入研究带来困难的问题,基于水动力学原理和相似性理论,通过"非常规比尺模型"将径流水深进行放大,来研究坡面薄层含沙水流的水流相似过程。结果表明:(1)当薄层含沙水流水深放大2.5倍,含沙量在10～320kg/m~3时,薄层含沙水流原型和模型的水面线(阻力)、流速、侵蚀地形的误差分别为0～0.1%,0.1%～5.3%,0.9%～4.9%,误差均在允许范围之内,原型和模型满足几何、运动等相似比尺转换关系;(2)水深在0.5～1.25cm时,薄层含沙水流为紊流,原型和模型的流速垂向分布满足对数分布,可以用同一方程进行表达;(3)"非常规比尺模型"可以作为一种方法应用到薄层含沙水流的水动力学参数提取、水流结构、能量耗散、泥沙输移等的深入研究过程中。     

黄土丘陵沟壑区沟道土地整治对径流-泥沙-氮素排放影响的模拟研究

针对黄土丘陵沟壑区沟道土地整治工程对水资源和水环境的影响难以评价的突出问题和现实需要,通过不同雨强和不同沟道土地整治比例的模拟降雨试验,研究了沟道土地整治工程对地表和地下径流过程的影响,分析了地表和地下径流氮素排放对沟道土地整治工程的响应,探讨了沟道土地整治工程对降水分配和氮素排放的作用机制。结果表明:沟道土地整治能调节降水分配、拦截地表径流、促进降水向地下径流转化,降水分配的调节程度随沟道土地整治比例的增加而增加;与无整治工况相比,在不同的降水强度下,30%和60%的沟道整治平均将降水的地表径流、土壤持留和地下径流比例从62∶21∶17分别调整为45∶22∶33和27∶23∶50。沟道土地整治减少地表径流中泥沙、硝态氮和铵态氮的输出,却有增加地下径流中硝态氮输出的风险;60%的沟道土地整治分别降低地表径流泥沙输出69%~82%、铵态氮输出63%~74%、硝态氮输出31%~48%,增加地下径流中硝态氮输出160%~337%,对地下径流铵态氮输出无影响。     

基于模块化设计的水利水保工程桩基钢筋笼加工平台研究

[目的]针对在水利、水保及民用建筑工程领域的基础工程施工中所用到的钢筋笼加工制作平台存在的造价高,使用不便,制作材料浪费大,标准不统一和加工质量差等问题,基于"系统化、模块化"的设计思想,设计一种钢筋笼加工制作平台。[方法]该设计主要包括固定支架模块和固定轴模块。固定架模块由一对固定支架组成;固定轴模块由高笼模块、中笼模块和低笼模块组成。内固定轴模块通过内滚动轴承连接外固定轴模块,外固定轴模块表面沿外圆周安装有数个主筋镶片,主筋镶片上有横向的主筋卡槽和纵向的加强箍或支撑箍卡槽。[结果]该设计解决了不同桩基设计要求的钢筋笼尺寸制作不通用问题,也解决了钢筋笼加工不统一、不标准,且一个工程一台机械,用完即丢弃的问题。不仅能使成品钢筋笼加工质量容易符合规范要求,而且能防止在制作过程由于就地制作造成的泥土和油污对笼身的污染,大大提高了制作和施工效率,节约成本,保护了环境。[结论]桩基钢筋笼加工平台的改进设计对不同类型基础工程中设备器材的可持续利用有重要意义,它可以促进建筑材料的循环应用。