为了分析甘肃省水资源开发利用状况,收集了2010-2021年共12年《甘肃省水资源公报》中的水资源总量、供水和用水等方面资料,通过数学统计、线性拟合等方法,摸清了甘肃省近年来的水资源开发状况和取用水规律.分析结果表明:甘肃省多年水资源总量为277.49亿m3,水资源总量呈增长趋势.2010-2021年平均用水量为117.23亿m3,内陆河流域和黄河流域为主要用水区域.从用水行业来看,甘肃省农业灌溉平均用水量占全省用水量的72.02%,远高于其他行业.
为了探究讨赖河流域径流和输沙变化趋势、突变规律以及径流、输沙变化影响因素,采用滑动t检验、M-K(Mann-Kendall)检验和累积距平检验方法,对讨赖河流域径流突变进行了分析.采用双累积曲线法研究讨赖河流域径流和输沙突变前后,降水量和人类活动对径流及输沙的影响.结果表明:(1)基于线性倾向斜率法分析讨赖河流域降水、径流和输沙的变化趋势,在1970-2020年,降水量呈下降趋势,径流和输沙量呈上升趋势;(2)采用3种方法确定的径流突变年份为1983年,输沙突变年份为1998年;(3)采用双累积曲线法确定影响径流和输沙变化的主要因素为人类活动.
贵州山区地质环境脆弱,滑坡地质灾害频发,其形成机理复杂,难以彻底治理,常常造成严重的经济损失,甚至出现人员伤亡.为了进一步研究滑坡形成机理,以贵州省某牵引式滑坡为例,采用钻探、井探和地质调查等方法,查明了滑坡体的结构和变形特征.研究结果表明:前缘开挖和降雨是形成滑坡的主要原因;滑坡破坏模式为蠕滑-拉裂型,牵引式滑坡的变形特征为自前缘向后缘逐渐变弱;滑坡的变形破坏过程可以划分为蠕滑阶段、变形破坏阶段及滑坡趋于稳定阶段等3个阶段.此类滑坡的治理可以根据保护对象采取"支挡+放坡+地表水截(排)"的综合治理措施.
无黏性粗粒土蠕变的尺寸效应问题是工程热点问题之一.研究选用弱风化红砂岩无黏性粗粒土进行三轴蠕变试验,根据不同围压下轴向应变与时间关系曲线分析了蠕变现象的规律,得出了最大粒径对无黏性粗粒土蠕变性质的影响.无黏性粗粒土的蠕变曲线分为瞬时变形、衰减蠕变、匀速蠕变和稳定蠕变4个阶段.在最大粒径和应力水平一定的情况下,无黏性粗粒土的轴向应变随围压的增大而增大.无黏性粗粒土的蠕变存在明显的最大粒径尺寸效应,即随着最大粒径的增大,颗粒破碎程度越高,蠕变也随之增大,且尺寸效应随着最大粒径的增大越发明显.
高寒高海拔地区具有其特殊的自然环境和地形地貌特征,引水工程的设计与其在平原地区也是不尽相同的.设计方案中需要合理布置取水建筑物的位置,做好各类建筑物的防冻胀措施,同时需要选择适宜于高寒气候条件下的金属结构.以甘南藏族自治州引洮(博)济合供水工程为例,阐述了高寒高海拔地区引水工程的设计思路和设计过程.在工程施工期间,各参建单位克服了高寒、缺氧等不利环境因素的影响,严格按照设计方案和设计图纸进行施工,确保了工程质量和工期.在整个施工过程中,未发生重大设计变更.工程建成通水后运营良好,表明引洮(博)济合供水工程的设计方案是合理的.
沙枣墩水库属于典型冲洪积平原区水库,坝基岩性为冲洪积中砂及砂砾石,属于强透水性地层,坝体填筑料岩性为中细砂层.大坝虽然经过人工夯实处理,但是透水性依然比较强.通过对大坝主要工程地质问题的分析可知,大坝存在渗漏安全隐患.经过对3种防渗设计方案的对比,遴选最佳设计方案,对大坝进行施工处理.根据渗透稳定要求,采用AutoBank7.7程序对坝体进行了复核验算.结果表明:经过防渗处理后,大坝渗透稳定满足规范要求.
马拉滑坡位于云南省澜沧江某水电站库区右岸山体凹形斜坡地带,经过现场调查,对滑坡的发育特征和变形特征进行了分析研究.滑坡体在平面上呈舌形,长350 m,滑体前后缘高差250 m,钻孔揭露滑带最大埋深70 m,推测潜在失稳滑坡体积430万m3.滑坡体后缘、上游侧和下游侧发育大量拉裂缝,裂缝宽度一般10～20 cm,滑体重心位于中部偏下游侧.监测结果表明:监测点TP-H6-2在X方向位移最大,最大位移107 mm;监测点TP-H6-8在Y方向位移最大,最大位移480 mm;监测点TP-H6-6在Z方向位移最大,最大位移316 mm.综合分析认为:马拉滑坡目前处于缓慢变形的深层蠕滑状态,在极端内、外动力作用下,可能会加速滑动.
水利部办公厅《关于加快推进水利安全生产标准化建设工作的通知》(办安监[2016]28号)要求,要全面推动水利生产经营单位开展安全生产标准化达标建设.对水利工程管理单位而言,如何利用安全生产标准化达标建设工作强化安全生产管理、解决安全管理问题、提升安全管理能力、保障工程安全运行尤为重要.以北京市水务系统某安全生产标准化创建及实施先进单位为例,通过分析其安全生产管理中存在的问题,总结提出了水利工程管理单位安全生产标准化创建的具体策略.
成都平原作为西南地区重要的粮食产区,重金属污染事件屡有报道.重金属污染情况主要受到地质背景及人为活动的影响,以德阳市什邡市洛水镇为研究区域,采集和测定了区域土样及地下水样,并对测定结果进行了分析评价.其中,根据潜在生态危害指数(RI)与地质累积指数(Igeo)分析数据,采用ArcMap软件直观展现了采样区的土壤重金属含量水平、空间分布与环境风险.结果表明:研究区域表层土壤中铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)和铅(Pb)的平均含量均高于德阳市土壤背景值;Cd、Zn的均值超过风险筛选限值;Cd含量均值为1.68 mg/kg,是该区域背景值的9.8倍,污染最为严重.区域地下水中未见重金属明显超标.
数字孪生流域是智慧水利建设的核心和关键内容,基于WebGL技术,采用Cesium三维渲染引擎,搭建了数字孪生流域平台.对海量三维地理数据处理及表达技术、BIM模型数据轻量化技术、洪水推演可视化技术等关键内容进行了分析研究.同时,通过某小流域数字孪生平台的构建过程,展示了研究结果的应用效果.
引洮供水二期配套通渭县城乡供水工程主要由王家河调蓄水池、黑燕调蓄水池及输水、配水管线组成,工程投资3.2亿元.以王家河调蓄水池输水线路为例,从起讫点情况、地形地质条件、施工条件、占地影响、环境影响、工程运行维护及投资等多种因素综合考虑,对输水线路采用隧洞方案和管线方案进行了分析比较,从而选择最优输水线路方案.
为了研究青岛应急储备站基坑工程粉质黏土土钉锚固后承载力的变化,开展了宏观力学试验与扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)细观扫描试验.研究结果表明:冻融路径温差愈大,试样承载能力愈弱,而且在峰值应力之后应变脆性变形显著.随着冻融路径温差10℃变化,在围压40 kPa和120 kPa下峰值应力分别具有平均增幅23.4％和33.5％.冻融交替次数不会改变同一围压下试样应力和应变特征,但是交替增多,承载能力减弱.在交替6次后,承载应力受之影响敏感性加大.围压增大,可以减弱冻融交替次数对试样损伤效应.冻融路径温差愈大,试样内部具有更多游离性晶体颗粒.随着冻融交替次数的增多,裂隙数量也会增大.综合分析认为:土钉锚固复合土体的宏观力学表现对应着细观特征的变化.
为了分析气候变化条件下泾河流域甘肃段近41年的水文情势演变,收集了泾河流域甘肃段杨家坪、雨落坪2处水文站1980-2020年的径流量,以及区域内降水、水面蒸发和气温等资料,分泾河干流和马莲河两个主要部分,采用传统水文分析计算、多元回归方程模型等方法进行了分析.结果表明:泾河流域年径流量多年变化呈减少趋势,减少趋势显著;年降水量、年水面蒸发量和年平均气温的多年变化呈增大趋势,除了气温的变化趋势显著外,其余均不显著;径流与降水呈显著的正相关,与水面蒸发量和气温呈负相关;通过建立的泾河干流、马莲河多元回归方程模型分析得出,水文情势演变与水面蒸发量变化的相关程度最低,与气温的相关程度最高.
《中华人民共和国黄河保护法》于2023年4月1日起正式施行.黄河保护法以流域问题为导向,明确了一系列针对性、保障性、约束性的制度措施,对于全面推进国家"江河战略"法治化、破解流域保护与发展难题、依法护佑"母亲河"具有重要意义.
以额木尔河流域为例,探究流域径流变化规律以及影响因素,基于MATLAB软件的R/S分析法和Mann-Kend-all法径流系数的变化特征,利用Spearman相关分析方法,对各气象要素和径流之间的关系进行了研究.采用双累积曲线方法,将气候变化和人类活动对流域水文过程的影响进行量化分析.经过检验,1958-1980年额木尔河流域年平均径流量和降水量均呈下降趋势,年平均气温和蒸发量均呈增加趋势.定量计算结果表明:降水对流域年径流量的影响不大,仅占9.5％,从而说明在流域内人为活动对年径流量的影响较大.
帷幕灌浆施工技术成熟,施工过程相对简单,防渗效果良好,广泛用于大坝坝基及坝体防渗.帷幕灌浆是将水泥浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙之中,形成连续的阻水帷幕,可以减小坝基的渗流量.以洪水河水库为例,结合坝址区工程地质条件,对大坝帷幕灌浆施工工艺进行了详细论述.根据现场帷幕灌浆试验结果,确定了灌浆段的长度和灌浆压力.通过对孔斜度、临界水灰比、浆液质量以及台车安装过程的严格控制,确保了施工过程安全可靠.按照不同段的长度,分别采用不同数值的压力进行帷幕灌浆.根据检查孔压水试验结果,基岩灌后透水率最大值2.71 Lu,满足设计要求,说明洪水河水库坝基帷幕灌浆施工质量良好.
为了研究滨海抽水站前池导流墙开孔体型优化方案,设计了泵站前池水工模型进行试验研究,开展了不同入池流量和不同开孔截面体型的对比试验.研究结果表明:①同一种开孔体型方案下,即使入池流量不同,但是池内水位分布变化仍为相似;②开孔截面愈大,池内水位愈高,入池流量愈大,则不同开孔体型方案下,池内水位分布变化愈敏感;③在入池流量160 m3/s和200 m3/s工况下,各断面流速分别为"先增后减再稳定"和"先陡增后缓降"变化;④开孔愈大,则流速愈高,特别是在开孔1.00 m以后增幅愈显著;⑤泥沙淤积厚度仅在断面T8～T15上变化较明显,开孔体型愈大,则泥沙淤积厚度愈薄,同样是在开孔1.00 m以后变幅降低;⑥导流墙开孔截面控制在1.00 m左右最为适宜.
贵阳市南明区地质条件复杂,滑坡地质灾害频发.在进行野外地质灾害调查的基础上,选取了坡度、高差、工程地质岩组、距构造距离、斜坡结构、坡形和土地利用类型等7个指标,并基于GIS(地理信息系统)栅格数据模型,构建了信息量模型进行南明区滑坡地质灾害易发性评价.评价结果将南明区划分为高易发区、中易发区和低易发区3级.高易发区面积为33.71 km2,占全区总面积的16.10％;中易发区面积为56.84 km2,占全区总面积的27.16％;低易发区面积为118.79 km2,占全区总面积的56.74％.结果表明,信息量模型评价结果中66.67％的滑坡地质灾害点落在高易发区,说明信息量模型能够较为精确地评价贵阳市南明区滑坡地质灾害的易发性,为区域滑坡灾害的防灾减灾工作提供决策依据.
针对多雨山区高速公路路基的沉降病害机理进行了分析,发现降雨入渗是导致路基沉降的主要因素.使用弹黏性时效模型对路基的长期变形进行了预测,其考虑损伤情况的地基沉降预测值更接近真实情况.采用DCG(邓氏化学注浆)和SDJ(地聚合物注浆)两种加固技术分别对路基沉降病害进行注浆效果对比,发现DCG更适合于路基沉降现象普遍、施工量大的地区.利用三维探地雷达、落锤式弯沉仪、高密度面波和人工沉降监测等多种无损检测方法对路基沉降病害处置效果进行多维度对比分析,得到了不同无损检测方法的适用范围.
采用数值模拟软件对江罗地区高速公路路基内部的地下水迁移和水损害机理进行了分析研究,结果表明:降雨入渗导致路基的渗流场发生了变化,水量增加使土体的自重增加,导致下滑力增大,同时会使土体的孔隙水压力增大及有效应力降低.长期降雨还可能会使地下水位上升,导致路基抗剪强度降低.由于路基内部土体含水率存在差异和干湿交替循环,将会诱发路基发生不均匀沉降以及大幅度的横向变形等不同类型的病害.通过对影响路基稳定性的因素(降雨强度、边坡高度、土体黏聚力和变形)进行敏感性分析,确定了关键影响因素及权重.路基稳定性影响因素按照敏感性排序为:边坡高度H＞降雨强度v＞黏聚力c.随着降雨量的增加,路基变形也逐渐增大,最大变形发生在路基顶部约0.01 m处.另外,土体黏聚力与边坡安全系数呈正相关关系,降雨强度和边坡高度与边坡安全系数呈负相关关系.
