以湾塘水库浆砌石空腹重力坝为例,综合运用规范算法和三维有限元法,对各运行工况下的大坝抗滑稳定性、坝体应力及坝体变形进行计算分析.分析结果为湾塘水库大坝结构安全性态评价提供了科学依据,同时可为同类型浆砌石空腹重力坝的设计方案优化和结构安全评价提供理论参考.

为了解决现有挡土墙砌块技术中的不足和缺陷,文章提出一种可植生绿化、整体强度高、建造成本低、易施工的装配式生态挡土墙砌块,并对其构造方案、工作原理、实施方式及技术效果进行了研究与探讨.目前,该装配式生态挡土墙砌块已在湖南省多个生态清洁型综合治理工程中开展应用,生态效益显著,为河流生态治理工程提供了重要的实践技术.

为了解决农村小微水体综合整治工程中采用的传统驳岸技术存在生态绿化效果差、施工效率低、施工质量控制难度大等问题,湖南省水利水电科学研究院的技术团队研发了多项具有自主知识产权的新型装配式生态驳岸实用技术.文章汇总整理了"一种装配式四翼生态护坡筒及生态护坡"等3项典型装配式生态驳岸技术的研究成果,可为农村小微水体综合整治工程提供关键的实用技术.

开展农村小微水体综合整治是乡村振兴水利工作的切入点,对改善农村人居环境、实施乡村振兴战略、推动生态文明建设具有重要的作用.针对湖南省农村小微水体治理现状及存在问题,湖南省水利水电科学研究院研发了多项具有自主知识产权的农村小微水体整治实用技术,主要涉及农业废污水处理、水体面源污染防治及水域岸线生态修复等领域.文章汇总整理了"一种用于整治农村小微水体的水体循环装置"等3项典型农村小微水体整治技术的研究成果,可为农村小微水体综合整治工程提供关键的实践技术.

开展农村小微水体综合整治,对推动生态文明建设、实施乡村振兴战略、改善农村人居环境、建设水美乡村有重要作用.文章以湖南省长沙县为例,分析了当前农村小微水体存在的共性问题,提出了以乡村振兴战略背景下农村小微水体的整治建议,可为农村小微水体的综合治理提供参考和借鉴.

植生型多孔混凝土是一种在工程应用中能够兼顾工程规范与生态修复要求,并将工程防护和植物防护有机结合起来的新型护坡材料.文章以长沙县太阳滩水闸下游河道岸坡整治工程为例,对植生型多孔混凝土原材料选用、配合比设计、制备工艺及护坡工程施工工艺进行了探讨,并分析了工程应用效果,认为植生型多孔混凝土护坡技术不仅能充分保证护坡工程的安全性,还可以保护和恢复河道生态环境、改善河道生态条件,为植生型多孔混凝土在河道岸坡整治工程中的应用提供技术支持.

该文基于现场地质调查和测绘、坑钻探、室内土工试验等成果,分析清溪水库库区滑坡群地质结构特性及变形失稳机制,建立地质概化模型,并截取典型地质剖面构建力学概化计算模型,借助有限元分析对滑坡岩土体物理力学参数进行反演和修正,并利用修正后参数模拟计算多种工况下滑坡群的稳定性.结果表明:库区顺向岩层和软弱夹层是库区左岸滑坡群发育的根本原因;长期水岩作用和集中降雨入渗是其关键诱因.滑坡群在天然状态下是稳定的;天然状态+暴雨、正常蓄水位、正常蓄水位+暴雨和库水位骤降等工况下将处于局部或整体失稳状态.

为更好地掌握安乡县地下水位变化及均衡状态,采用地下水三维稳定流动力模型,计算模拟枯水期、丰水期的地下水头分布规律与运动状况,并结合含水层分布情况,估算地下水资源可开采总量.以现状为基准,预测2025年和2030年的地下水水位变化,分析用水量增长、地源热泵回灌率情况下对地下水水位的影响预测.可为安乡县地下水水资源合理开采提供依据.

某水库库区滑坡群为多个滑坡体相互叠加、交错所构成,呈多级多次滑动特性,致其规模调查、变形监测和风险评估等极为复杂.本文利用遥感与地质耦合法,实现滑坡群特性的有效解译,为后续滑坡群变形监测、风险评估及成库论证等提供基础数据源.结果表明,遥感解译滑坡群的关键在于选择合理的识别标志和时间序列,影像NDVI值结合目视解译可使滑坡群有效识别率达80％以上;传统地质法可获得滑坡群局部和微观特性,有效识别率低于60％;而遥感与地质耦合法可在整体和局部、宏观和微观上相互补充和校正,有效识别率达95％以上.

农业面源污染是农村生态环境恶化的主要原因,并已成为水体污染重要来源之一.针对农田排水、富营养化水体、生活污水、养殖废水等主要农业面源污染治理的问题,湖南省水利水电科学研究院自主研发了生态沟塘湿地系统、低耗农家乐污水处理系统和分散型养猪场废弃污染物处理系统3种农业面源污染防控技术体系,并在湖南省多个水源地保护、生态清洁型小流域建设项目中开展应用,生态效益显著,为丘陵区农业面源污染的治理和防控提供关键的实践技术.

长株潭地区水域占用现象严重,导致水面率大幅缩减.为加强水域管理,对长株潭地区水域现状和水面率需求进行了研究.结果 表明:长株潭地区现状水域总面积1 247.02 km2,水面率为4.43％,水域面积逐渐趋于稳定.但现状水域水面率远不能满足需求.P=-75％时,经计算2017年、2027年和2037年的水面率需求分别为6.11％、7.15％和8.55％.水面恢复将是未来长株潭地区水与管理的重点工作.

为解决祁东县缺水问题,在县域西部兴建一座中型水库,并建设输水管渠,完成50 km距离调水.文章从泄洪、河势稳定性、生态环境三个方面对祁东县郭家嘴调水工程风险进行分析,结果表明祁东县郭家嘴调水工程对下游生态环境影响较小,但对河道行洪和河势稳定造成一定影响.

堤坝稳定性一直是防汛难题,汛期高洪水位和汛退时水位陡降常导致堤坝渗透破坏和内外堤坡失稳,甚至引发溃堤.根据地质法获得汛期某已出险堤坝岩土物理力学参数,利用有限元法建模反演汛期稳定性,并通过汛期堤坝在不同水位状态下渗漏和变形失稳实测资料,对模拟计算采用参数进行校正,同时对设计加固堤坝的渗透和抗滑稳定性进行计算分析.结果表明:汛前原堤坝在设计水位、坝顶水位和水位陡降时会发生渗透破坏和堤坡失稳;加固堤坝在坝顶水位和水位陡降工况下内、外坡抗滑稳定,但在坝顶和设计水位时内、外坡脚会发生渗透破坏;调整加固方案后,抗渗和抗滑稳定性皆满足要求,调整后设计方案是可行的.

文章所研究的生态混凝土砌块是一种将工程防护、植被绿化和水质净化功能有机结合起来,并在工程应用中能够兼顾生态环境与工程规范要求的新型挡土墙砌块.通过自行设计制作的水质净化试验装置,对3种不同孔隙率的生态混凝土砌块进行水质净化性能试验.试验结果表明:生态混凝土砌块对水体中CODcr、TN、TP的一次性最大去除率分别达到88.3％、71.4％、89.8％,具有良好的水质净化性能;生态混凝土砌块的孔隙率越大,其对CODcr、TN、TP的去除效果越好.

溪头水库左坝段浆砌石重力坝坝基为全风化花岗岩,其物理力学性能较差,可能无法满足工程需要.结合坝基岩体现场原位测试和室内土工试验成果,并基于坝体抗滑稳定计算简化模型,研究坝基全风化花岗岩的物理力学特性及变化规律,并计算坝体抗滑稳定性,探讨其作为浆砌石重力坝坝基的可行性.结果表明:左坝段全风化花岗岩由地表至地下为一个岩性连续渐变地质体,越接近地表岩体风化程度越严重,物理力学性能越差,天然状态全风化花岗岩地基承载力与其风化程度呈反比.饱和状态下全风化花岗岩地基承载力显著低于天然状态,其折减幅度为55.4％ ～70.4％;饱和状态下全风化花岗岩抗剪强度远低于天然状态,其中内黏聚力折减幅度为53.9％ ～75.4％,内摩擦角折减幅度为83.1％ ～89.3％.天然状态下全风化花岗岩坝基抗滑稳定安全系数偏低,为提高工程安全性,应对其进行加固处理;而饱和状态下坝基抗滑稳定安全系数极低,坝体必将失稳滑动,其不可作为大坝坝基,应彻底清除.

生态透水坝能够拦截暴雨径流,坝体本身能对污染水体进行过滤、微生物分解等净化处理,已被广泛地应用到面源污染的治理中.为了解决现有生态透水坝技术中的不足和缺险,文章提出一种构造简单、建造成本低、可净化水质的生态透水坝,并对其构造方案、工作原理、实施方式及技术效果进行了研究与探讨.目前,该生态透水坝已在湖南省多个生态清洁型小流域建设项目中开展应用,生态效益显著,为中小河流面源污染治理工程提供了重要的实践技术.

第四纪以来,洞庭湖赤山凸起构造沉积演变活跃,致使其第四纪地层沉积时代、成因及构造活动较为复杂,而赤山凸起作为洞庭湖内部重要的地质构造单元,研究其第四纪构造沉积演变特性对探索洞庭湖第四纪历史演变有着重要的地质意义.本文从地质构造、地层岩性、古气候、文化遗址等多角度入手,对赤山凸起第四纪构造沉积演变特性进行深入探究.研究结果表明:赤山凸起第四纪更新统沉积有早更新世汨罗组、中更新世新开铺组和白沙井组地层,并自下而上形成河湖相沉积镶嵌阶地.赤山凸起早更新世晚期构造活动表现为先凹陷后稳定,中更新世早期—中期末表现为稳定—凹陷—稳定—凸起—稳定.中更新世晚期初,赤山凸起基岩面海拔0 m及以上区域已凸起成陆,并开始出现人类活动,同时在当时第四系顶部遗留下旧石器遗址.中更新世晚期至全新世初赤山凸起均处于剥蚀状态,并在其地势较低区域地表下沉积风成堆积层.

受右坝肩正断层F2的影响,某水库岩溶发育,一直存在渗漏问题,经多处防渗处理,问题依然存在且日趋严重.本文综合采用流场法、自然电场法、高密度电阻率法对该水库渗漏进行了探测.发现老隧洞封堵质量较差,存在渗漏问题,并导致其下游侧坝体集中渗漏和大面积散浸;大坝坝体中部存在从上游坝坡至下游渗漏通道,是坝体下游二级坝坡出现散浸的主要原因;大坝右岸低矮山体存在渗漏入口,并可能与下游山脚的泉水点相连通;大坝右坝肩F2断层带防渗性差,存在与下游断层露头集中渗漏点相通的渗漏通道.此次探测结果表明:综合物探法能较准确获得水库渗漏源、渗流通道等位置信息.

湘江长株潭段桥梁众多,以往开展桥梁兴建对河道行洪能力影响分析时,大多考虑单座桥梁的影响,而河道众多跨河桥梁会对河道行洪能力产生累积效应.本研究依托实测河道地形和水文资料,建立湘江干流长株潭河道平面二维水动力模型,在对模型进行验证的基础上,对比分析了4组不同来流条件下桥梁兴建前、后对水位的影响.研究表明,流量越大,产生的水位雍高愈大;单座桥梁对河道水位雍高有一定的影响范围,在已有桥梁河道上,兴建新的桥梁,需合理规划桥梁位置.

针对湖南长株潭地区的水域占用问题,采用常规的水域监测方法去及时、定量地衡量这种变化十分困难.基于多时相的卫星遥感数据,采用遥感影像解译方法提取水域占用矢量图斑,通过空间统计和分类方法监测该地区的水域占用特征.监测结果表明,住宅、工业厂房、道路等基础设施的建设是该区域水域占用的最主要原因.该技术能快速有效地分析出水域占用特征,且经济实用.