Advanced Materials Science and Technology is a peer-reviewed open access journal published semi-annual online by Omniscient Pte. Ltd. The journal covers the properties, applications and synthesis of new materials related to energy, environment, physics, chemistry, engineering, biology and medicine, including ceramics, polymers, biological, medical and composite materials and so on.
文章设计无应力,0.2fc、0.4fc、0.6fc、0、0.2ft、0.4ft、0.6ft七种应力状态,试验探讨了水工混凝土抗冻性及抗碳化性能受不同应力条件的影响,并进一步揭示冻融、碳化与应力的耦合作用机理,结合试验数据提出应力修正系数ψ,从而优化抗冻性能预测方法.研究表明:不同应力条件均会显著影响水工混凝土抗冻和抗碳化性,其中压应力有利于抑制碳化作用,而拉应力会加速碳化,随着碳化时间的延长其碳化速度不断减小,碳化深度逐渐增大;水工混凝土在拉应力条件下的抗冻性能较差,为改善抗冻性可以施加适当的压应力,其中0.4fc压应力条件下的抗冻性最优.
根据河道护岸工程特点合理设计多系列混凝土配合比,试验分析单掺和复掺不同掺量粗细骨料再生混凝土的抗折强度、抗压强度和抗冻性,并优先选出再生骨料替代率＞50%且抗压强度≥40MPa的三组配合比:F100%、F75%和F50%.结果表明,优选的再生混凝土均低于普通混凝土的抗冻性及力学性能,但都能达到河道护岸工程使用要求;考虑骨料取代率和综合性能,F50 的性能最优,在实际护坡工程中推荐使用该配合比制备护坡砌块.
在概述盖重抬动变形机理的基础上,以周宁抽水蓄能电站7#河床坝段为例,针对该坝段固结灌浆施工期间混凝土表面裂缝问题,结合浇筑过程、温控措施等观测数据,应用三维有限元方法,考虑不同灌浆压力、盖重抬动位移及温度荷载等因素,拟定出12 种计算工况,并对不同工况下垫层混凝土和碾压混凝土应力场展开仿真分析.分析结果表明,所采用的模型能较好模拟不同工况下盖重固结灌浆受力过程,也为坝段固结灌浆施工过程中盖重抬动位移控制和灌浆质量控制提供了参考思路.
结合太子河辽阳段平、丰、枯3 个水期的CODMn、BOD、NH3-N、COD、电导率和pH值等水质指标,采用改进的水质标识指数法探究水体污染时空变化特征及关键污染因子.结果表明:太子河辽阳段水体较适宜水生生物生长,pH值处于 6.56～8.14 变化范围,丰水期水体电导率最低,而枯水期最高;沿岸生活污水和工业废水的点源污染影响着太子河辽阳段水体,枯水期流域各监测断面水质较差,从上游到下游水体污染逐渐加重,并以NH3-N与COD为主要污染指标,为保证流域水环境治理的有效性提供科学依据.
根据丹东市 2011-2020 年采集的 1570 个浅层地下水样,采用离子比、Gibbs图、空间插值、数理统计及相关性分析等方法全面探究其地下水化学演变特征及成因.结果表明:①丹东市浅层地下水以微咸水为主,总体呈弱碱性,阴阳离子以Cl-、Na +为主;水化学类型从内陆的Ca-SO4·HCO3 型逐渐过渡到Na·Mg-Cl·HCO3 及Na·Mg-HCO3·SO4 型,近海转变成Na-Cl和Na·Mg-Cl型.②2012-2013 年NO3-、SO42-、Cl-、Na+、TDS组分明显升高,2013-2020 年波动减小,受海水入侵影响 2013 年研究区 TDS 突增;由陆向海 SO42-、Ca2+、Mg2+、Cl-、Na+和TDS浓度增高,在大～碧段出现极大值,受河道补给状况影响具有较大空间变异性,NO3-浓度具有显著空间变异性.③水化学控制因素从内陆的岩石风华逐渐过渡到沿海的蒸发浓缩型,白云石、钠长石和岩盐等矿物的风化溶解可能是Mg2+、SO42-、Na+、Cl-离子的主要来源,而地下水中K+、Na+离子来源于矿物溶解和大气降水.
根据辽宁省2011-2020 年社会经济和用水数据,从开发利用结构、效率以及利用量 3个方面使用均衡度与信息熵、空间分级分类、基尼系数与洛伦兹曲线、变异系数揭示水资源开发利用时空特征.结果表明:辽宁省水资源空间禀赋与第二产业用水空间布局的匹配性及均衡性最差,基尼系数和变异系数为0.31～0.35、0.82～0.90;2011-2020 年各地市用水结构均衡度变化范围为0.41～0.76 范围,各行业用水效率的空间差异性明显,其中第二产业用水空间布局和用水效率逐年改善提升,可为辽宁省水资源高效合理性开发利用、规划提供一定支持.
以位于余江县北部信江河下游右岸一级支流黄庄河主支上游的黄庄水库为例,针对该水库特殊的地质条件以及传统水泥浆液无法入渗至基岩微裂隙结构的客观实际,提出水泥-化学复合灌浆方案,通过试验方案及试验过程的展开,对复合灌浆材料选择、施工过程控制及良好的加固效果等进行分析验证,为其余坝段防渗加固提供了依据,也为水泥-化学复合灌浆技术在类似水利水电工程基础防渗补强中的推广应用提供了参考.
基于坎式阶梯溢洪道消能效果更好及掺气效率更高的客观事实,采用湍流模型中的k-ε模型与Volume of Fluid界面追踪方法相结合的三维数值模拟技术,对某大型水电站阶梯溢洪道水流流态、流速、压强、掺气效果、消能效果等水力参数取值受尾坎设置位置及高度的影响程度展开模拟分析,并将三维数值模拟结果和几何模型试验结果展开比较.结果表明,在假定尾坎位置不变的情况下,水流流态类型及掺气效果并不会受尾坎高度和尾坎与台阶末端距离比的影响;而随着尾坎向上游移动,不同体型、不同台阶高度下溢洪道水流流态、流速及压强等水力要素均表现出不同的变化趋势,这为水利工程尾坎式阶梯溢洪道设计提供了可靠依据.
文章通过构建能值水生态足迹及承载力模型,从时空尺度上揭示 2010-2020 年辽宁省水生态足迹及承载力演变规律.结果表明:2010-2020 年辽宁省水生态足迹整体表现出波动上升趋势,并且生态环境、工业、农业、生活、水产品和水污染对水生态足迹贡献率不同;辽宁省水资源时空分布不均,大连、鞍山和营口市水生态盈余即可持续利用状态,其它地市水资源可持续利用能力较差.
采用抗压强度试验和压汞试验,探讨海水养护对水下不分散混凝土孔隙结构及其力学强度的影响.结果表明:海水养护能够提升早期强度,但后期强度下降;掺合料有利于细化孔结构,减少有害离子的侵蚀,其中硅灰的最优掺量8%,整体优于沸石粉及矿粉与粉煤灰复掺.
文章利用现场浇筑成型的大坝混凝土试样,通过抗压和劈裂强度试验探讨了不同龄期、全季节的湿筛二级配及全级配试件力学强度.结果表明:不同龄期全级配混凝土均呈现出沙漏型抗压破坏形式,全级配和湿筛二级配混凝土强度均随龄期的延长而提高,且龄期越长强度发展速率越慢,180d龄期时两者的强度均达到40MPa设计要求;从前到后,全级配混凝土分别为砂浆、界面、大骨料劈裂破坏形态;湿筛二级配高于全级配试样的劈裂强度,随着龄期的延长两者差值不断增大,湿筛二级配混凝土的整体性能相对更优.
研究项目水保方案实施中的变更原因,对科学判定项目水保方案实施的科学性具有重要作用.基于子洲高速路建设情况,在分析弃渣场变更情况的基础上,对弃渣场的变更原因进行了深入探讨,提出弃渣场方案变化主要原因是征地困难、原有规划地已经被地方移作它用和交通不便,虽然弃渣场面积增加了 8.44hm2,但弃渣场的数量与原设计方案一致,水保实施效果好,为项目水保方案验收提供了科学依据.
为深入研究黄土地层输水隧洞渗漏后黄土性状发生改变而对隧洞衬砌结构力学特性的影响,以某洞身处于湿陷性黄土地层的输水隧洞为例,应用MIDAS GTS NX有限元软件构建起地层结构模型,对所拟定出的不同工况下输水隧洞衬砌结构整体受力以及隧洞水平位移、竖向位移、地表沉降、衬砌结构受力等展开分析.结果表明,输水隧洞局部渗漏以及周围黄土地层浸润后对围岩及隧洞衬砌结构水平位移的影响均较小;对竖向位移影响明显;随着渗漏点位埋深的增大,局部渗漏对地表沉降的影响程度持续减小;输水隧洞局部渗漏引发渗漏侧衬砌结构应力增大,必须对可能出现渗漏情况的衬砌部位加强防护.
根据丹东黄海岸海水入侵监测结果,综合应用SAR、TDS、A、SO42-、Cl-五项指标和熵权属性识别法评价其海水入侵程度.结果表明:研究区内达到严重和轻度入侵的采样点占比为5.00%、23.33%,其中严重入侵集中分布于孤山镇刘大房-椅圈镇于家村-东港市新兴区一带,轻度入侵区集中分布于黄土坎镇栾家村-胜利村-孤山镇祝家沟-前阳工业区一带;熵权属性识别法评价结果与氯离子单指标法基本一致,该方法能够更加直观地反映入侵程度级范围,可为丹东市地下水合理开发利用以及海水入侵的科学防治提供决策依据.
文章从用水效益、用水情况、种植结构和节水状况子系统选择7 个指标构建评价体系,以农业用水效率评价等级为基准建立生态云模型,采用熵权法和X条件云发生器计算参评指标客观权重及其隶属度,经加权求和评价了 2013-2020 年辽宁省农业用水效率.结果表明:2013-2020 年研究区农业用水效率呈波动上升趋势,评价等级从较低水平逐渐提升到中等水平,在2020 年出现峰值;该变化趋势与实际情况基本相符,说明云模型能够客观反映区域用水效率发展趋势.
为分析混凝土面板堆石坝受到外界强震及内部冲淤影响,竖缝止水失效后坝前黏土铺盖的防渗效果,以中洲圩堤加固工程为例,构建起饱和-非饱和渗流有限元模型,并对不同竖缝止水失效处渗流量变化趋势、黏土铺盖坡降等变动趋势进行了模拟.结果表明,止水失效后黏土铺盖会发挥一定的防渗作用,但随着黏土铺盖渗透系数增大,其隔渗性能逐渐弱化,坝体浸润线升高至失效竖缝顶端;黏土铺盖渗透系数对坝体防渗体系的作用十分关键.研究结论可为类似堤防工程防渗加固提供借鉴参考.
依托双重预防机制构建和实施,科学辩识铜锣径水库运行危险源,合理预判风险类型和等级,强化铜锣径水库风险分级管控,建立并实施水库风险分级管控清单,有效防范运行生产安全事故发生,保障水库生产顺行.通过建立岗位风险告知卡,制定较大以上风险公告栏、安全风险四色图等安全风险公告制度措施,实现安全风险可见、可防、可控,让管理责任人心中有底、技术责任人心中有数、巡查责任人心中有谱.
