• 2009年第29卷第5期文章目次
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    • 大坝瞬时溃决水流数值模拟——以Malpasset水库为例

      2009, 29(5):1-4.

      摘要 (1879) HTML (0) PDF 251.37 K (1874) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立反映天然条件下大坝瞬时溃决水流特点的数学模型,模型采用有限体积法对二维浅水方程进行非结构离散,利用Roe格式的近似Riemann解来计算网格界面处的通量。为避免采用堰流公式估算溃口流量带来的误差,将水库库区与大坝下游的计算区域统一划分计算网格,溃口处流量由计算格式自动识别。以Malpasset水库为例,对数学模型进行了验证。通过与实测数据的比较可以看出,该模型较好地模拟了大坝瞬时溃决后的洪水运动过程,模拟结果可以为溃坝洪水风险分析提供科学依据。

    • 高围压高水压条件下大理岩卸围压变形破坏与能量特征

      2009, 29(5):5-8.

      摘要 (1294) HTML (0) PDF 198.58 K (1798) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用伺服机对大理岩进行高围压及高围压高水压岩石的卸荷力学试验。基于试验结果,研究岩样卸围压的变形破坏及其能量特征。结果表明:①大理岩峰前卸荷比峰后卸荷表现出更大的脆性;②孔隙水压力加速了岩石的脆性破裂,降低了岩石的强度;③高围压情况下卸荷比低围压情况下卸荷更容易使岩体发生破坏。

    • 超大口径PCCP管内水压承载能力试验

      2009, 29(5):9-12.

      摘要 (1485) HTML (0) PDF 204.92 K (1876) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用原型现场试验的方法,分析PCCP的管内水压试验方法、破坏特征和承载机理。详细叙述了试验前试件成型与测量方案,阐述了内水压承载试验的具体过程及试验破坏特征。基于试验结果分析了PCCP的承载机理:PCCP较普通混凝土管承载力的提高是由于预应力钢丝的作用,极限内水压时,表现为钢丝的屈服和混凝土的最终拉裂破坏,发挥了组合结构中各材料的性能。试验研究为超大口径PCCP管道的生产、施工积累了经验,为制订超大口径PCCP管道标准及其质量验收标准提供依据。

    • 多孔管的压力分布特性试验

      2009, 29(5):13-15.

      摘要 (1553) HTML (0) PDF 201.03 K (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内试验并结合水力学理论分析多孔管沿程压力分布规律,研究了坡度、压力水头、孔距、管长4个参数对沿程压力分布的影响。试验结果表明:多孔管沿程压力随压力水头和孔距的增大而增大,随管长的减小而增大,多孔管沿程压力在平坡、顺坡、逆坡3种情况下分别有不同的变化规律。对推导出的水力学理论公式进行了验证,试验证明该公式在与试验条件类似或基本一致的条件下可用于实际计算。

    • 二维T-S波在壁面局部喷吸边界层流中的演化

      2009, 29(5):16-19.

      摘要 (1511) HTML (0) PDF 220.68 K (1595) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用壁面设置局部法向速度模拟喷吸条件,数值计算获得稳定的三维边界层基本流的数值解。在此基础上,研究不稳定的二维扰动T-S波在空间演化过程的非线性问题;探讨边界层壁面局部无量纲喷吸速度0.004,0.0006对二维T-S波非线性演化的影响及其对增长率的贡献。数值计算结果表明,边界层平均流剖面的改变促进了扰动波的快速增长,增强了流体运动的不稳定性,扩大了中性曲线的不稳定区域范围,不稳定的二维T-S波获得了更大的增长率;不稳定的二维扰动T-S波在非线性演化过程中,由于非线性相互作用不断增强,逐渐诱导激发出三维扰动速度及高次谐波,其三维扰动基本波的流向波数和频率与二维扰动波的流向波数和频率相同;正、负相间流向涡及强剪切层已初步形成。

    • 垂向异重流式水沙分离鳃水沙分离机理浅析

      2009, 29(5):20-23.

      摘要 (1309) HTML (0) PDF 188.14 K (1765) 评论 (0) 收藏

      摘要:对新形净水装置——垂向异重流式水沙分离鳃的水沙分离机理进行初步研究。在已有的利用加单排鳃片分离鳃对含沙质量浓度为60kg/m3的浑水进行研究的基础上,对无鳃片普通模型、加单排鳃片模型和加双排鳃片模型在泥沙质量分数为8%~20%的范围内进行了不同含沙浓度浑水中泥沙沉降速度的对比试验,得出3种不同装置中泥沙沉降速度的基本规律。分别从泥沙絮凝的角度和异重流的角度阐述了垂向异重流式水沙分离鳃这一装置可以快速进行水沙分离的机理,并简单论述了垂向异重流的概念。

    • 压蒸条件对外掺MgO水泥砂浆和混凝土压蒸膨胀率的影响

      2009, 29(5):24-28.

      摘要 (1466) HTML (0) PDF 196.66 K (1772) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对各种压蒸条件、不同养护龄期和温度、采用干湿筛法成型及长龄期养护、掺不同MgO的砂浆和混凝土试体进行压蒸试验研究,结果表明:不同压蒸条件下的压蒸试验结果不相同,即压力和温度越高,压蒸膨胀率越大,压力和温度是MgO能否水化膨胀完毕最主要的决定因素,压时次之;高温养护能提高基体的强度,增强其抵御膨胀的约束能力,对压蒸试验有利。在分析研究了大量先低压后标压试验结果的基础上,提出了合理的压蒸方法,即温度采用200℃,压力为1.5MPa,压时为4h。基于该压蒸方法,一级配混凝土的压蒸膨胀率可达到原标压试验结果的95%(砂浆达到98%)以上,满足绝大部分MgO都能水化完毕的要求,又可大幅度降低原标压试验带来的不利影响。

    • 人工砂粉煤灰自密实混凝土的性能试验

      2009, 29(5):29-31.

      摘要 (1511) HTML (0) PDF 202.80 K (1998) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究人工砂取代河沙制备自密实混凝土的可行性及掺粉煤灰的影响,设计了10组配比,并通过试验比较了2种自密实混凝土的性能。结果表明,人工砂配制自密实混凝土,不仅和易性满足要求,且各龄期强度、抗渗性及抗氯离子渗透性能均优于同水胶比的河沙自密实混凝土;同时粉煤灰掺量不宜超过37%。

    • 斜桩负摩擦及弯曲特性研究

      2009, 29(5):32-36.

      摘要 (1396) HTML (0) PDF 365.78 K (1667) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对软土地区设计桩基础遇到的最普遍问题——负摩擦,通过三维数值模拟研究斜桩在超载作用下的负摩擦和下拉力特性。指出由于桩身倾斜,超载不仅引起桩身负摩擦,还产生附加弯矩。参数分析结果表明:随着桩身倾斜角度的增加可减小桩身负摩擦力和下拉力,桩顶约束时在桩身中部产生较大的弯矩,而桩顶自由时则在桩身下部产生弯矩;桩身下拉力及负摩擦力的变化主要取决于地面超载和轴向荷载,在桩顶施加轴向荷载之前先加超载比先施加轴向荷载后再加超载可大幅度减少桩身负摩擦。

    • 用于大规模区域供冷的地下含水层输运海洋冷量技术模拟

      2009, 29(5):37-41.

      摘要 (1364) HTML (0) PDF 411.19 K (1704) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用沿海地下含水层结构输运冷媒水,传递来自海洋的量,以构筑大中型城市地区性节能的建筑空调系统,从而实现大规模区域的廉价空调供冷。应用控制容积法和交替方向隐式求解方法,对含水层中的热量运移进行数值模拟,研究分析热弥散系数、岩层比热容及水力传导系数对热量运移过程的影响。研究证明,该方案有效降低了含水层中的地下水温度;借助大流量、大扬程的抽水井将冷媒水过量注入地下,能够有效控制地面沉降,促成已沉降地面的微量回升。此技术是一项符合可持续发展原则的地区性空调技术,具有节约能源、保护环境的积极意义。

    • 基于集对分析的区域需水量组合预测模型

      2009, 29(5):42-45.

      摘要 (1441) HTML (0) PDF 257.94 K (1912) 评论 (0) 收藏

      摘要:在建立区域需水量预测的多元回归、神经网络和灰色系统模型的基础上,提出基于集对分析的区域需水量组合预测模型(SPA-CF),从同、异、反3个方面对各单个预测模型的预测精度进行定性和定量的综合分析,合理确定各单个预测模型的权重。应用结果表明,SPA-CF是一种直观、简便、通用的组合预测新模型,在区域需水量预测中具有推广应用价值。

    • 三峡大坝混凝土设计及温控防裂技术突破

      2009, 29(5):46-53.

      摘要 (2462) HTML (0) PDF 425.91 K (1975) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍三峡工程大坝混凝土设计及温控防裂技术的创新方法:大坝混凝土设计从传统的混凝土强度设计转为将混凝土耐久性与强度设计并重,采取了提高大坝混凝土耐久性的措施;在大坝混凝土温度控制及防裂技术中,首次提出并应用“个性化”通水冷却方案,混凝土施工监控实施天气预警、温度控制预警及间歇期预警制度,以及细化的综合防裂措施,取得了显著成效。

    • 高水头水电站 “三洞合一”布置的体型优化试验

      2009, 29(5):54-60.

      摘要 (1508) HTML (0) PDF 384.26 K (1897) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某水电站坝址河道狭窄现状,采用放空洞、旋流竖井泄洪洞与导流洞“三洞合一”技术优化枢纽布置。通过模型试验,分析旋流竖井泄洪洞泄流能力及相关水力特性,评价了结构尺寸设计的合理性。提出在放空洞连接段采用曲线型阶梯消能工的措施,通过试验得到了优化体型。研究表明, 采用曲线型阶梯消能工后,连接段流态平稳,水流掺气充分,并且消能效果显著,在单宽流量为54.3m3/(s·m)时阶梯段的消能率达到了43%。在洞内连接段布置阶梯消能工可有效改善枢纽布置。

    • 杩槎在潮汐河口护滩工程中的应用

      2009, 29(5):61-66.

      摘要 (1398) HTML (0) PDF 326.04 K (1884) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对常规方法和潮汐河口岸滩水力特征分析的基础上,提出将杩槎群用于潮汐河口深泓固脚护岸的思路,通过室内试验,分析了杩槎的布置形式、抛投方式、架空率对减速率的影响及杩槎群缓冲落淤作用。表明杩槎可以推广应用于以往复潮汐流为特征的深泓护岸和保滩,具有经济、易实施、便于维护的特点。

    • 济平干渠堤岸带植物修复技术

      2009, 29(5):67-70.

      摘要 (1359) HTML (0) PDF 212.30 K (1648) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决大型渠道施工中形成的大面积次生裸地的水土流失问题,减少边界污染物对渠道水质的影响,提出了渠道堤岸带植物修复原则。在此基础上,以济平干渠为例,按照修复目标将研究区域分为植物护坡区、植物防护绿篱和植物削污滞污区3个区域,进行植物配置研究,形成点、线、面相结合的绿化景观格局。在治理水土流失和削污滞污的同时,绿化美化沿线环境,实现“清水长廊”的目标和渠道的可持续发展。

    • 时差式超声波流量计测流控制系统

      2009, 29(5):71-73.

      摘要 (1427) HTML (0) PDF 223.65 K (2237) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水利工程模型试验流量测量的各类仪器设备的优缺点,研究与开发了时差式超声波流量计测流控制系统,实现了流量测量的自动化控制,达到流量测量控制的高精度和高稳定性。研究成果已成功地应用于我国水利水电工程重大基础研究和社会公益研究项目。

    • 真空预压超软弱土下卧透水层新密封方法探讨

      2009, 29(5):74-77.

      摘要 (1305) HTML (0) PDF 242.47 K (2069) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对真空预压工程中超软弱土下卧透水层传统密封处理方法存在的费用高、密封效果差、危险性高等缺点,提出采用由改装地质钻机施打泥浆搅拌桩这一新方法,可解决超软弱土下卧透水层止水密封难题。结合广州中船龙穴造船基地某软基处理工程实际应用,通过与传统处理方法密封效果、处理成本、工期等对比,表明该方法简单高效,成本较低,具有较高的推广应用价值。

    • 风暴作用下河口动力过程数值模拟研究进展

      2009, 29(5):78-83.

      摘要 (1479) HTML (0) PDF 283.57 K (2059) 评论 (0) 收藏

      摘要:回顾了国内外风暴潮作用下河口动力过程数值模拟研究的进展,包括河口动力要素(水位、潮流、波浪、径流、温盐等)对风暴的响应,并根据目前数值模拟技术中存在的不足,讨论了进一步研究的方向和发展趋势。

    • 施工导流隧洞设计理论与安全运行技术进展

      2009, 29(5):84-88.

      摘要 (1383) HTML (0) PDF 276.18 K (1890) 评论 (0) 收藏

      摘要:从当前水利水电工程中采用隧洞导流的有利条件出发,介绍导流隧洞设计理论新进展和提高导流隧洞工程效益及安全性技术进展,建议通过经济技术比较和导流模型试验来确定最优导流布置方案。

    • 砾石土心墙料—反滤料联合抗渗研究进展

      2009, 29(5):89-94.

      摘要 (1438) HTML (0) PDF 322.21 K (1543) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于国内外砾石土心墙料—反滤料联合抗渗研究成果,比较砾石土料单独抗渗与砾石土心墙料—反滤料联合抗渗性能,总结砾石土心墙料—反滤料联合抗渗机理、抗渗规律和联合抗渗模型的研究进展以及保护砾石土料的反滤准则,并提出该领域有待研究的关键问题。

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