黄磊
- 作品数：17 被引量：100H指数：7
- 供职机构：清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金水利部公益性行业科研专项更多>>
- 相关领域：水利工程环境科学与工程化学工程天文地球更多>>
- 河道洪水实时概率预报模型与应用被引量：15
- 2015年
- 通过数据同化方法合理地将实时水文观测数据融入到洪水预报模型中,可提高洪水预报模型的实时性和精确度。选取沿程断面流量、水位和糙率系数作为代表水流状态的基本粒子,以监测断面实测水位数据作为观测信息,建立了基于粒子滤波数据同化算法的河道洪水实时概率预报模型。模型应用于黄河中下游河道洪水预报计算的结果表明,采用粒子滤波方法同化观测水位后,不仅可以直接校正水位,同时也可以有效地校正流量和糙率,为未来时刻模型预报计算提供更准确的水流初始条件和糙率取值区间,进而有效地提高模型预报结果的精度,给出合理的概率预报区间。不同预报期的预报结果表明,随着预报期的增长,同化效果减弱,模型预报结果的精度会有所降低,水位概率预报结果受粒子间糙率不同的影响不确定性增加,而流量概率预报结果受给定模型边界条件的影响不确定性降低。所提出模型可以有效同化真实水位观测数据,适合应用于实际的洪水预报工作中。
- 徐兴亚方红卫张岳峰赖瑞勋黄磊刘晓波
- 关键词：洪水预报粒子滤波数据同化实时校正
- 原材料品质变化对于混凝土性能的影响被引量：6
- 2017年
- 本文讨论了近年来混凝土原材料品质的变化、出现的一些新材料,及其对混凝土性能的影响。如何基于现在的原材料品质,生产出合格的混凝土,是混凝土生产企业需要面对的挑战。混凝土行业不能重回老路,而是必须适应原材料现状,发展对应的配制技术,满足建筑结构与施工的要求。研发新的材料必须以不损害混凝土结构的长期性能和安全性为前提。
- 阎培渝黄磊
- 关键词：混凝土
- 河流泥沙磷迁移过程的数学模型研究被引量：14
- 2014年
- 水体中磷的迁移转化过程,对于河流生态环境有着至关重要的影响。传统的水质模型缺乏对磷迁移转化过程机理和规律的深入探讨与分析。本文建立河流中水动力-泥沙-磷迁移过程的分相模型,在水流运动与泥沙输移模拟的基础上,从基本的化学反应出发,研究磷在河流中的迁移过程。首先,考虑天然河流中磷的来源及其不同形态,基于泥沙颗粒表面电荷非均匀分布的认识,利用修正后的表面络合模型研究悬移质泥沙对磷的吸附;其次,分析有氧与无氧条件下泥沙颗粒中铁/铝(氢)氧化物的不同形态,以描述磷在活性底泥层中的赋存形式;然后,重点关注河床冲淤变形,分析磷在河床表面的沉积与再释放。最后,本文设计磷水槽试验,分析泥沙颗粒运动对磷迁移的影响,并对模型进行验证。结果表明,泥沙运动对磷迁移有显著影响,磷浓度沿程分布与含沙量间存在较好的线性关系,尤其是溶解相磷;本文建立的模型可以合理地反映磷随着泥沙颗粒的迁移过程。
- 黄磊方红卫王靖宇何国建
- 关键词：河流泥沙磷迁移水槽试验
- 碱含量对新拌水泥浆体流变性能的影响被引量：4
- 2019年
- 通过外掺硫酸钾的方式来调整不同矿物组成水泥中的碱含量,研究了碱含量对水泥/聚羧酸减水剂体系的流动度及流变性能的影响,分析了水化初期水化产物的物相、形貌及化学组成,测定了不同碱含量条件下水泥对聚羧酸减水剂的吸附量。结果表明:碱含量增加,新拌水泥浆体的流动度减小,屈服应力与塑性黏度增大。低铝酸三钙(C3A)含量水泥的流变性能对碱含量的变化更为敏感,外掺硫酸碱对浆体流变性能的影响程度大于熟料中固溶的碱。水泥中高的碱含量抑制了水化初期钙矾石的生成,过渡性水化产物钾石膏生成量增加,尤其是低C3A含量的水泥浆体中迅速出现大量板状钾石膏晶体,导致其流变性能急剧下降。碱含量增加,水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量增加,低C3A含量的水泥对聚羧酸减水剂的饱和吸附量增加尤为明显。
- 黄磊阎培渝
- 关键词：碱含量水泥聚羧酸减水剂流变性能饱和吸附量
- 泥沙颗粒生长生物膜后沉降的实验研究Ⅰ：实验设计及粒径变化被引量：8
- 2012年
- 天然河道与湖泊的水污染问题日益受到广泛的重视,对泥沙颗粒的基本特性的研究也开始与水体污染物质的吸附解析、微生物的吸附成膜等水环境生态方面结合起来。本文通过对官厅水库的泥沙分组进行培养,并采用先进的图像采集观测系统,对泥沙生长生物膜后的絮体在沉降时进行拍摄采集,探讨了颗粒级配的变化情况。同时利用得到的颗粒特征值,推导了水体不同营养条件下的粒径变化公式。数据表明泥沙在生物膜的作用下形成新的泥沙生物絮体颗粒,能够在水沙交界面上形成粒径范围很宽的颗粒组使得级配变化显著。
- 尚倩倩方红卫赵慧明黄磊
- 关键词：级配曲线生物膜泥沙颗粒
- 三峡库区支流中水体的垂向掺混对于藻类生长的影响被引量：11
- 2017年
- 三峡水库蓄水之后库区支流水华问题给当地生态环境造成了较大影响,也引起了广泛的关注和重视,然而针对这一问题尚未取得很好的解释和解决方案。本文采用EFDC模型对于2008年坝前库区干支流的三维水动力和水质进行了数值模拟,并从水体垂向掺混的角度分析支流的水华现象。模拟结果成功再现了香溪河库湾中的温度分层和异重流现象,流场、温度场的计算值和实测值吻合较好。统计结果表明:长江干支流水动力特性的差异显著,干支流垂向紊动黏性系数、垂向紊动扩散系数沿垂线分布呈现出不同的形态,且长江干流的垂向掺混强度明显高于香溪河。同时,叶绿素浓度与垂向紊动扩散系数呈显著的负相关关系,随着水体垂向紊动扩散系数的增加,叶绿素浓度逐渐降低,这一规律的发现可为采用物理方法防治三峡库区支流水华打下基础。
- 高圻烽何国建方红卫黄磊
- 关键词：三峡库区紊流模型叶绿素浓度
- 生物膜泥沙床面对水体紊动影响的实验研究被引量：5
- 2016年
- 泥沙床面生长生物膜后水流紊动特性将发生变化,进一步影响到泥沙的起动,悬浮和输移特性。本文采用d50<0.1 mm的天然沙,对相同水流条件下无生物膜生长和有生物膜生长床面以上的水流内部结构进行研究。实验中采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了垂向流速,对比分析了生物膜生长前后,时均流速、雷诺应力、紊动强度以及紊动猝发事件在垂向上的变化,并初步分析了这些变化对泥沙运动的影响。结果表明:生物膜生长后,同流量条件下的垂向平均流速增加,床面阻力减小;对比无膜沙床面,有膜沙床面在发生冲刷的水力条件下,雷诺应力、紊动强度均有所减小,从而会影响到悬沙的浓度分布;同时猝发事件发生率在垂向上的变化也使得生物膜泥沙床面的泥沙起动更加困难。
- 程伟方红卫黄磊赖豪杰何国建
- 关键词：生物膜泥沙输移紊动特性
- 基于数据同化校正参数的河流磷迁移估计研究被引量：3
- 2017年
- 通过磷迁移数学模型合理估计磷在河流中的时空分布,对防治水体富营养化,抑制水华暴发具有重要的科学和工程意义。数据同化方法可以将模型和观测两种研究手段有机地结合起来,将观测数据融入模型,优化模型状态变量,校正模型参数,进而提高数学模型的模拟预报精度,并依托物联网技术将传统数学模型发展为实时数学模型。本文将粒子滤波数据同化算法引入到水动力-泥沙-磷迁移模型中,以实测的断面磷含量作为观测数据,在观测时刻优化磷含量估计结果,同时校正模型参数磷相平衡分配系数Kd,构建了水动力-泥沙-磷迁移模型同化系统。将其应用于长江上游寸滩至坝前河段的计算结果表明,所构建的同化系统在真实的河流中计算效果良好,可以有效地优化更新状态变量各相磷含量浓度,并反演出模型参数Kd随水沙水环境条件变化的动态变化过程,同化之后模型模拟预报磷输移过程的精度显著提升,为水质实时模型打下基础。
- 徐兴亚方红卫黄磊赖瑞勋刘晓波
- 关键词：河流泥沙磷迁移粒子滤波数据同化物联网
- 泥沙颗粒表面电荷分布的初步研究被引量：5
- 2012年
- 泥沙颗粒表面电荷分布,是研究其与污染物之间吸附和解吸的基础.本文以石英砂颗粒为例,利用扫描探针显微镜(SPM)中的静电力显微镜(EFM)测量技术,用相位成像模式测量了石英砂颗粒表面的微形貌和电荷分布,并统计了两者间的关系.研究表明,石英砂颗粒表面形貌复杂,表面形貌对电荷分布影响较大,电荷大多集中在颗粒表面的鞍部、凸起和凹地部位,而在凹槽、凸脊和平坦部位分布较少.上述研究为揭示其吸附机理和进一步研究天然河流泥沙颗粒的相关性质奠定了基础.
- 黄磊方红卫陈明洪
- 关键词：泥沙颗粒表面电荷
- 碱在水泥熟料中的分布及其对矿物形态的影响被引量：2
- 2018年
- 利用SEM-EDS分析了5种碱含量不同的水泥熟料中K_2O和Na_2O的分布规律;通过反光显微镜对水泥熟料进行岩相分析。结果显示:同种熟料,C_3A中的碱含量最高,C_2S次之,C_3S较低,C_4AF中含量最低;熟料总碱含量越高,C_3A、C_2S及C_3S中的K_2O含量越高,而C_4AF中的K_2O含量变化不大,对于Na_2O,熟料总碱含量越高,C_3A中的Na_2O含量越高,而C_3S、C_2S及C_4AF中的Na_2O含量变化不大。;碱含量越低,熟料矿相中C_3S晶型发育越完整,颗粒越大,缺陷越少,而碱含量对C_2S的晶型发展无明显影响。
- 黄磊阎培渝
- 关键词：碱含量水泥熟料矿物晶体形态
