为了选择引水隧洞支护参数优化方案,以某干渠工程引水隧洞为研究对象,运用数值模拟软件,对各影响因素进行经济性和安全性综合分析,筛选出最具有代表性的支护优化方案.结果表明,隧洞洞室在经济性方面主要受到钢拱架成本和开挖成本的影响,在安全性方面主要受到水平收敛和拱顶应力、底板应力的影响.隧洞最优支护方案的初衬厚度、开挖深度、钢拱架间距设置参数为 17cm、1.6m、0.6m.研究结果可为引水隧洞施工提供参考与借鉴.
研究水坝使用状况及健康安全情况,监测水坝运行安全十分必要.为了有效监测安全隐患,准确反映水坝局部的安全性态,减小水坝安全风险,基于风险分析技术对水坝进行安全监测.结果显示,根据危险程度,给出监控方案的最优布局,并针对危险程度更高的部位更好地进行安全监控.
土工膜袋在实际工程中得到广泛应用,有学者提出运用土工膜袋构筑膜袋坝的设想,学界也给出土工膜袋稳定性的研究成果,为其提供理论支撑.但实际工程受力复杂,膜袋坝的稳定性与受力情况的内在机理有待进一步研究.以某市河谷坝区为研究对象,采用颗粒流程序PFC,构建接触黏结模型和线性模型两种本构模型;基于强度折减法,分析在强度降低条件下构筑的膜袋坝的内部应力变化特征及变形响应规律发现,不论是第一层膜袋、第二层膜袋或是膜袋坝主体,总压力与折减系数的变化趋势几乎相同.具体表现为:随着折减强度的增大,坝体的总体拉力呈现增大的趋势,验证了土工膜袋在膜袋坝稳定性降低的过程中,在膜袋与膜袋之间的嵌固、摩擦等作用下,使其拉力增加,进而提高坝体的稳定程度,具有比均匀边坡更高的安全性.单个膜袋与膜袋坝拉力变化相同,膜袋与其内部或膜袋与膜袋之间的拉力通过坝体层间作用产生,并随着坝体稳定性的降低逐渐提升,以此来抵抗膜袋坝的失稳.
为了解决泵站底板结构在维护过程中维护重心不明确的问题,以有限元法为基础,对泵站底板结构进行静力分析与动力分析.其中,静力分析主要采用荷载分析方式,动力分析则在静力模型基础上采用附加质量法进行分析.结果显示,3 种工况下泵站底板在Z轴方向的位移分别为 12.95、13.15 和 14.08cm,均低于规范要求的 15cm,因此满足要求.泵站底板结构自振特性符合自振规律,且应力有所增大,但在方向上的分布规律符合规律,满足规范要求.
为了研究箱涵式出水流道对泵装置水力性能的影响,采用DOE参数设计和CFD数值计算方法,研究箱涵式出水流道长度、宽度和高度 3 个设计参数对泵装置水力性能的影响,得到25 个不同参数出水流道方案的CFD计算结果.研究表明,箱涵式泵装置出水流道高度对效率的影响最大,宽度对效率的影响次之,而流道长度对效率的影响最小.其中,方案 11箱涵式泵装置效率最高,达到73.64%;最高效率与最低效率方案差别达到 5.02%.流道宽度越宽、流道高度越高,可使导叶出来的水流扩散更充分,同时可以回收更多速度环量,进而提高泵装置的运行效率.研究结果可为提高箱涵式泵装置的运行效率提供参考.
为了研究水利水电工程的渗流控制问题,以某水库为研究对象,依据渗流监测资料,对防渗帷幕、抽排水系统和监测系统的作用进行评价,分析坝基的渗流异常部位和和渗控效果.结果表明,防渗帷幕在降低坝基岩体的渗透系数方面起到重要作用,抽排水系统能降低坝基水压力.坝基中部和右岸坝肩是渗流异常部位,存在较大的渗漏风险,监测系统能够反映坝基渗流状态,应加强监测,并采取相应的治理措施.
基坑支护主要结合周边环境、地质情况综合考虑,根据横河节制闸基坑工程情况,采用支护桩进行支护.为了分析基坑开挖过程中的变形情况,建立数值模拟模型,研究分层开挖过程中基坑的变形特征.结果表明,距离基坑中心越远,周边土体变形量越小,坑底回弹变形量越小;基坑变形速率随着基坑开挖深度的增大而增大,基坑变形影响范围主要集中在距坑边 1 倍基坑深度范围内;根据变形监测数据,侧壁变形量与基坑开挖深度满足 y = 2.7356e0.5379x(R2=0.9983),基坑回弹变形量与基坑开挖深度满足 y = 0.1959e0.6567x(R2= 0.9846).在施工过程中,需要严格控制基坑开挖速率,保持基坑变形量的稳定,同时需要加强对周边厂房的监测,做好预警工作.
为了确定垃圾场对街道周围含水层单元的影响,利用电阻率法,对 40 个地电断面进行研究,并以电阻率图的形式呈现.结果表明,未受污染的饱和区电阻率约为 230Ω·m,而饱和区的最低电阻率值约为80Ω·m.随着距垃圾场距离的增加,含水层的电阻率也会增加.低电阻率值持续到垃圾场以北约 72 m的距离,异常低的电阻率表明地下水受到污染.对比1995 与 2005 年的等电阻率图发现,受污染的低电阻率区域的面积增加,污染物羽状流以652m2/a的速率扩散.
为了保障水利枢纽运行安全,避免因水位升降导致滑坡等地质灾害发生,通过对某水利枢纽近坝库岸滑坡体特性和成因机制进行分析,采取减载方量和类型比较小的削坡处理措施.结果表明,经过削坡处理后的某近坝库岸滑坡体基本稳定,研究结果为同类型工程提供参考.
为了研究沭新北船闸枢纽航道水流特征,采用水工模型试验方法,分析调度流量、导流堤延伸长度因素对航道水力特性影响,重点分析航道回流区特征、航段流速以及泥沙淤积变化.结果表明,回流区集中区域不受调度流量影响,但调度流量愈大,回流区分布长、宽愈大,且回流区内各项指标参数均明显增强,如随调度流量梯次变化,回流速度平均可增长67.3%.导流堤延伸长度为25～55m与 70～100m时,航道断面流速分别呈递增-小幅递减-再次递增、递增-递减-稳定变化,且延伸长度愈大,流速愈低,但延伸长度 70～100m后降幅减弱.航道断面泥沙淤积厚度分布呈稳定-递增-递减变化,且导流堤延伸长度愈大,淤积厚度愈低,但在延伸长度70～100m后泥沙淤积限制效果不及 25～70m内.研究成果可为船闸工程水工模型试验设计及船闸枢纽运营提供参考.
近年来,全球气温变暖的速度愈加迅速,导致各地水旱灾害频繁发生,严重危害正常的生产生活.采用文本分析与自然语言处理结合的方式,搭建水旱灾害风险评估模型.结果显示,当K=5 时,干旱的聚类效果最好;当K=4 时,洪涝的聚类效果最好.在检验该模型的实用性时,广东省干旱中高风险区域集中分布在东北与西南地区,洪涝中高风险区域主要分布在西北地区,均与实际情况保持一致.研究提出的水旱灾害风险预测模型准确性高、表现优秀,在实际运用中可以起到积极的促进作用.
水库维修加固是确保水库安全运行的关键措施.针对水库维修加固过程中涉及的问题,提出水库维修加固要点.通过阐述水库维修加固的背景和重要性,明确研究目的及意义,加深对水库维修加固重要性的认识,同时分析水库维修加固中涉及的各个要点,包括维修类型、维修部位、维修工艺和材料选择等方面,最后得出水库维修加固的主要结论.研究成果具有一定的实际应用价值,对水库维修加固工作有一定的指导意义.
基于倭肯河2020-2021 年逐月实测数据,采用4 个监测断面的 6 项水质指标,应用多元统计方法,分析倭肯河水质时空分布特征,解析污染物来源,利用CCME-WQI对水质健康进行综合评价.结果表明,倭肯河水质时间聚类为枯水期(11-1 月份)、平水期(2-6 月份)、丰水期(7-10 月份),3 个时段主要污染来源分别是内源释放和工业、牲畜养殖废水排放等点源污染,生活污水和工业废水,农业面源污染;水质时空分布差异的主要影响因子是降雨、地表径流和点源污染;整个倭肯河流域CCME-WQI值在84.85～97.19,水质质量为优良.
三维激光扫描技术以其精度高、测速快等特点在水利行业发挥巨大作用.为了明确泗阳二站改造施工完成后流道的实际曲面形状、尺寸与设计值的偏差情况,基于三维激光扫描技术,对泗阳二站改造施工后进水流道的形状尺寸进行检测,并对横断面尺寸与设计尺寸进行对比分析.结果表明,泗阳二站混凝土流道改造工程的施工尺寸偏差控制总体较好,满足设计要求.其中,施工区域范围内流道内壁表面的平整度偏差总体在±1.4 mm范围内;改造程度较小的控制断面施工完成后的尺寸偏差总体在±10 mm以内;改造程度较大的控制断面施工完成后的尺寸偏差值均在±20mm范围内.现场测量结果可为泗阳二站的流道施工质量评定提供参考依据,同时也可为泵站流道的施工精度提供评判依据.
针对水土流失导致的土体质量下降、生态恶化等现象,采用径流场监测、小流域卡口站监测以及水文站监测,分析不同水土保持类型区的水土流失情况.结果显示,不同土地利用类型的水土保持效果具有一定的差异性,林地和园地在植物的作用下,可有效降低该地区的水土流失.不同水土保持区域的土壤侵蚀情况具有一定的差异性,VII-3-2tz区域采用的水土保持措施为保土减灾,效果良好;VII-2-2xj区域采用的水土保持措施为蓄水拦沙,效果较差.降雨对该区域的水土流失产生一定的影响,当降雨量较大时,该区域发生的泥石流规模较大,水土流失较为严重.
1956年 59岁 l月,根据全国人民代表大会一届二次会议通过的治理黄河计划,三门峡水利工程开始兴建,由水利部和电力工业部分别提名先生与李鹗鼎为黄河三门峡工程局总工程师.
水利泵站基坑普遍面临基坑深度大、软土地基支护难度大等问题,需要采用基坑支护,维护基坑的稳定性.以仁义站泵站工程为例,采用高压旋喷桩与高压摆喷相结合的方式,构建深基坑支护结构,并对其性能进行监测,以验证其稳定性.结果显示,各地表沉降监测点的沉降值均小于报警值25mm,且最低监测沉降值仅为 0.83mm.研究表明,高压旋喷桩体的复合深基坑支护结构具有良好的稳定性,可为泵站的深基坑支护工程提供可靠的技术支持.
降雨入渗和库水位变化是土石坝稳定的重要影响因素.针对某土石坝现状,采用有限元分析软件,建立二维计算模型,分析降雨入渗时间和库水位变化对土石坝稳定的影响.结果表明,降雨入渗对浅层孔隙水压力和抗滑安全系数的影响比深层更大;库水位下降对抗滑安全系数的影响程度,从坡脚到坡肩逐渐减小.通过对水力作用与土石坝稳定性之间的关系进行详细分析,为土石坝设计提供参考.
由于技术条件和规范等诸多因素的限制,水闸工程所采用的混凝土强度等级普遍偏低.针对损坏材料清除不彻底的情况,需要一种能够高精度检测板坯中变质材料的测量方法.通过对用于评价钢筋混凝土板破坏程度的超声层析成像技术的可行性进行研究,并将试样在车轮跟踪测试机上反复加载.结果表明,在对冲切损伤区域进行超声检查时,超声层析成像具有较好的检测能力,但无法对水平裂缝进行明显的识别.
为了研究混凝土防渗墙在不同工况下的渗流稳定性,基于数值模拟系统,分析防渗墙深度对渗流场影响以及材料渗透系数敏感性变化规律.结果表明:①坝基渗流量及坝后出逸点水力坡降受防渗墙的深度影响较大,随防渗墙深度的增大,坝基渗流量和总渗流量减小.当防渗墙深度小于40m时,坝基渗流量和总渗流量随防渗墙的深度增大而显著减小.②当防渗墙底端为不同材料的交界面时,墙底水力坡降较大,实际工程中应尽量避免墙底位于不同材料的交界处;对于封闭式防渗墙,需设计较大的嵌固段深度,以保证墙体不发生严重的局部冲刷.③当无量纲渗透系数小于1 时,随渗透系数比的增大,不同工况下防渗墙底部水力坡降减小,但减小速率越来越平缓.研究结果显示,防渗墙深度大于 40m即可满足防渗和大坝的稳定性要求.
