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温度裂缝对水工隧洞安全运行的影响分析被引量：5: 2015年; 以结构锈胀开裂的时间作为水工隧洞结构的耐久性寿命,用理论公式计算碳化对带裂缝钢筋混凝土衬砌结构的耐久性寿命影响;以溪洛渡泄洪洞有压段为研究对象,采用有限单元法研究带裂缝衬砌混凝土的动力特性及安全性分析。将不同长度、不同深度裂缝下模型固有频率与水工结构中的固有频率相对比,判断高速水流下的水工隧洞是否会发生共振;对具有不同长度、不同深度裂缝的衬砌结构进行运行期安全影响分析,判断裂缝达到什么程度会危害结构的安全。结果表明,温度裂缝对水工隧洞的寿命影响与裂缝深度成正比,裂缝越深,对结构的寿命影响很大;不同长度和不同深度裂缝下模型的最低阶固有频率大于高速水流脉动主频最大值,理论上不会发生共振;当裂缝超过结构厚度的30%,结构长度的60%时,会对结构的安全产生危害。; 程洁铃段亚辉刘琨; 关键词：温度裂缝碳化衬砌混凝土动力特性

土壤水氮动态及作物生长耦合EPIC-Nitrogen2D模型被引量：4: 2016年; 为计算农业区不同作物生长条件下土壤水氮迁移转化过程,该文基于Erosion/Productivity Impact Calculator（EPIC）作物模型建立了作物根系生长子模块,将其进行有限元数值离散,与土壤氮素迁移转化模型Nitrogen2D耦合,使模型能计算作物生长条件下土壤水氮迁移转化过程。该作物生长模块可计算多种胁迫下作物根系对土壤水分和氮素的动态吸收速率,及作物收获时的生物量和吸氮量。采用武汉大学灌溉排水试验场冬小麦生长条件下土壤水氮试验数据对模型进行了率定,并用于土壤水氮分布和作物生物量预测,土壤含水率、氮素的模拟值与实测值的一致性系数分别为0.86-0.97、0.52-0.98,Nash效率系数为0.59-0.90（含水率）、0.44-0.93（土壤氮素）,说明模拟结果与实测值吻合度较高。同时,分别采用该文的作物生长模块和简单根系吸收模块计算根系吸氮过程,结果显示,简单根系吸收模型会显著高估作物吸氮量,而作物生长模型则由于考虑了根系生长和各环境因子的胁迫作用,计算结果更符合作物实际吸氮过程,计算的根系吸氮量相对均方根误差为3.4%-46%。; 朱焱刘琨王丽影史良胜杨金忠; 关键词：土壤水分氮 EPIC 作物生长模型饱和-非饱和

基于有限元法的大跨度预应力渡槽地震响应分析被引量：2: 2011年; 以目前国内跨度最大的菜子冲预应力渡槽为研究对象,利用三维有限元法,通过模态分析及谱分析计算,比较分析了渡槽以及下部结构在静力荷载作用分别与设计烈度和校核烈度地震荷载作用相叠加的情况下,渡槽及下部结构整体以及特定断面的位移场和应力场的分布状态,结果表明,槽墩与基础接触面背风一侧局部会出现拉裂破坏,宜采用八字形槽墩(即扩宽槽墩下部);同时基础底部铅直向压应力已超过基岩承载力,建议扩宽槽墩基础和对基岩进行固结灌浆提高承载力。计算成果为实际工程设计提供了重要参考。; 刘琨段亚辉; 关键词：预应力渡槽地震有限元法模态分析谱分析

有机碳分布对氮素迁移转化的影响数值模拟被引量：2: 2016年; 针对外源性有机碳影响下土壤氮素各转化过程的定量计算问题,基于土壤氮素迁移转化数值模型NPTTM,考虑外源性有机碳在土壤中的不同分布类型,及其对反硝化过程的影响函数,采用含有机碳的二级处理再生水灌溉试验对该改进模型进行验证,结果表明,改进后的模型能很好地拟合试验过程土壤水氮动态变化过程。同时,为了探究有机碳分布对氮素迁移转化过程的影响,本文采用该验证模型进行有机碳随深度分配数值实验,计算结果表明不同的有机碳分布对土壤铵态氮的影响较小,但对硝态氮的影响较大。土壤中较高的有机碳汇集会造成铵态氮浓度的增加,而有机碳浓度增大会增强反硝化作用进而减小硝态氮浓度。; 刘琨朱焱王丽影程先军杨金忠史良胜; 关键词：再生水灌溉有机碳分布

基于ArcGIS的区域饱和-非饱和点源氮素污染模型及应用: 2016年; 针对流域点源氮素对地表水体污染负荷的定量计算问题,基于ArcGIS平台改进了饱和-非饱和氮素运移转化和氮素对地表水体的负荷计算模型ArcNLET,该模型可考虑水流和氮素在土壤中的1维垂向运动和在地下水中的2维水平运动,计算从点源排出经土壤消减到达地下水面的硝态氮和铵态氮浓度及其在地下水中的浓度分布,并最终计算氮素对地表水体的负荷。将该模型应用于美国佛罗里达州Julington Creek流域点源氮素污染和负荷计算,定量分析了当地点源氮素出流对地表水体的污染风险。结果表明:由于地形和土壤性质的差异,从点源到达地下水面的氮素浓度具有很强的空间变异性;该流域氮素进入地表水体的负荷中,铵态氮比例占26%,说明忽略地下水中铵态氮会低估氮素污染风险。该模型各模块相互独立,参数较少,利用ArcGIS对输入数据和输出数据进行可视化处理,是定量评估流域点源氮素对地表水体污染负荷的有效工具。; 朱焱刘琨叶明史良胜王丽影杨金忠; 关键词：铵态氮 ARCGIS

垫层材料对泄洪洞衬砌混凝土施工期温度和温度应力影响研究被引量：4: 2013年; 以溪洛渡有压泄洪洞为研究对象,采用三维有限元法对施加不同材料垫层情况下的衬砌混凝土施工过程进行仿真模拟,比较了边顶拱衬砌混凝土不同代表点的最高温度、最大内表温差,早期以及冬季最大拉应力,最小抗裂安全系数,经分析表明:所采用的垫层材料导热系数值越小,衬砌混凝土早期水化热向围岩传递所受阻碍作用越明显,衬砌混凝土的温升值越高,内表温差亦随之加大;所采用的垫层材料弹性模量值越小,围岩对于衬砌混凝土的约束程度越低,衬砌混凝土的温度应力水平降低越明显,越有利于衬砌混凝土早期以及冬季温度应力的控制,本研究成果可为隧洞工程衬砌设计提供有价值的参考。; 刘琨段亚辉; 关键词：泄洪洞衬砌混凝土垫层温度应力

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刘琨