李琳 , , 鲁克恩 , 邱秀云 , , 赵涛 , , 牧振伟 , , 侯杰 ,
2011, 31(2):5-8.
摘要:通过新疆库马拉克河小石峡水电站导流兼深孔泄洪洞原设计方案的消能工试验,发现消力池内发生淹没水跃,水跃旋滚区与闸后射流相叠加,使陡坡段水流剧烈脉动。为了防止护坦段在较大的动水荷载下发生振动和破坏,采用在消力池内设置不同于传统布置方式的悬栅式消能工的方式,即从闸后陡坡末端起布置悬栅,悬栅的安装高度随水跃跃高逐渐抬高,呈台阶式布置。试验表明,台阶式布置悬栅起到了破碎水跃上部剧烈回旋运动的表面旋滚的作用,增大了回流的阻力,从而使水跃向下游移动,由淹没式水跃转化成稍有淹没水跃;在悬栅作用下,陡坡段和消力池内水流脉动明显减弱,浪花溅起高度明显小于加悬栅前的高度,这种悬栅布置方式可为其他同类工程提供参考。
2011, 31(2):9-10.
摘要:为了解急流弯道水流聚集在凹岸的成因,以便在弯道设计和管理中避免水流露底现象发生,根据急流露底弯道水流速度比较快、在没遇到边壁之前沿直线运动的特点,利用动量方程,推导出急流弯道露底的界限。结果表明急流弯道露底与弯道半径、弯道宽度以及水流的Fr有十分密切的关系,当弯道转弯半径与弯道宽度比小于Fr减去0.5时,就会出现露底现象。结论与前人的试验研究结果大致吻合。
2011, 31(2):11-15.
摘要:采用一维非恒定水流数学模型耦合闸坝水力学模型,构建了可用于多闸坝分汊河流中场次洪水实时模拟和调度的模型。该模型分别对河流分汊、多闸坝泄水和断流进行处理,增强了模型的实时性和稳定性。基于该模型对北运河杨洼闸以上河道进行洪水模拟和调度,验证结果表明模拟结果令人满意。根据不同重现期场次洪水演进结果提出的调度方案为北运河重要闸坝的调度决策提供了技术支持。
2011, 31(2):16-22.
摘要:介绍南水北调工程大型渡槽在材料性质、结构设计、施工措施等方面温控防裂的基本经验;针对渡槽薄壁结构的特点,阐述短期温度应力和温湿耦合作用下渡槽的开裂机理;从温度监测、温度场实时仿真和预报、早龄期混凝土开裂风险预报、施工信息平台搭建、限裂设计下渡槽混凝土温控标准制定等方面探讨渡槽温控防裂的发展趋势。
2011, 31(2):23-27.
摘要:通过分析1976年清水沟流路以来黄河河口尾闾河道冲淤变化及河槽萎缩特点,探讨了利津平滩流量变化对来水来沙及河口延伸的关系。结果表明:河口区平滩流量变化不仅与来水量、洪峰流量、水沙搭配系数、河口河长相关,而且与前期河床条件有关。给出了维持河口河道4000m3/s平滩流量需要的水量、洪峰流量及水沙搭配的定量关系以及河口延伸长度的限制条件,为河口尾闾河道的综合治理提供一定的参考。
2011, 31(2):28-33.
摘要:采用RNG k-ε双方程紊流模型对掺气槽、差动式挑流鼻坎和预挖坑联合运行的岸边溢洪道水流流场进行研究,模拟了具有大曲率水气交界面的挑射水舌和掺气坎水流,分析讨论泄槽流态、掺气槽底板最大冲击压力和差动式挑坎压力分布,给出了挑射水舌以及预挖坑的水流结构与速度分布特性,并将计算值与实验值进行对比,两者吻合良好。研究结果表明:泄槽中4道掺气槽的设置能有效减免发生空蚀破坏,但对泄槽中水面有一定的影响;高扩散低收缩差动式挑流鼻坎与预挖坑的联合运用消能效果理想。
2011, 31(2):34-37.
摘要:通过塑性混凝土和易性、抗压强度、弹性模量和相对渗透系数试验,对比分析钠基膨润土和钙基膨润土对塑性混凝土和易性、抗压强度、弹性模量和相对渗透系数的影响。结果表明:塑性混凝土和易性满足要求;同一龄期下随着膨润土掺量的增加,塑性混凝土的抗压强度和弹性模量都降低,但掺钠基膨润土的塑性混凝土抗压强度和弹性模量比掺钙基膨润土的塑性混凝土抗压强度和弹性模量高约1.5倍;前者的相对渗透系数小于后者;塑性混凝土中膨润土的掺量不宜超过60%,宜控制在20%~40%之间;宜用90d龄期作为塑性混凝土力学性能试验的标准养护龄期。
2011, 31(2):38-42.
摘要:运用Goodman节理单元和上限分析定理研究节理岩体边坡稳定情况。假设组成岩体的岩块和节理为理想刚塑性且满足Mohr-Coulomb屈服准则,采用Goodman节理单元建立了节理岩体边坡稳定的上限分析有限元格式。通过把外载或自重的载荷乘子作为目标函数,形成了带等式约束的非线性数学规划问题,采用一种无搜索直接迭代算法求解。数值计算结果表明单组节理岩体的节理方向对岩体边坡稳定影响明显。
2011, 31(2):43-45.
摘要:针对有效应力概念下瑞典条分法计算土坡稳定安全系数公式目前存在2种形式所出现的不一致,并且它们散见于不同版本的教材或著作与规范(规程)中存在概念含混的现象,提出有必要进行讨论并期待尽早“定案”。研究表明现有的2种公式形式只有1种是合理的。依据基本概念分别从有效应力原理、瑞典法原思路、各土条的一致性及与重度替代法相匹配几个方面进行系统论证,澄清概念,阐述了作者的观点。最后讨论了公式的特征与运用情况。
2011, 31(2):46-49.
摘要:介绍小波消噪的原理和步骤。以北方某流域甲站2001—2005年逐日气象数据为基本资料,进行10阶Dmey小波消噪,然后构建预测ET0的前馈网络模型(RBF-ET0),用2001—2004年的资料作为训练样本,对2005年的0进行预测,并与Penman-Montieth公式计算值进行比较。结果为:预测值与目标值的相关系数为0.9912,相对误差的平均值为6.56%,相对误差小于20%,15%,10%的合格率分别为93.88%,85.66%,73.51%,与未经小波消噪处理的RBF-ET0模型预测结果相比,预测精度有明显提高。
2011, 31(2):50-52.
摘要:探讨辣椒保护地的水肥耦合效应,采用二次回归正交旋转组合设计,建立了灌水定额、氮肥和磷肥对辣椒保护地土壤pH值影响的数学模型。通过模型分析得出:在辣椒保护地土壤养分含量高和施肥量大的条件下,灌水定额、施氮和施磷对辣椒保护地土壤pH值影响的大小顺序为:灌水>施氮>施磷。大量施用氮肥可使土壤酸化,灌水和高量施磷可减弱酸化效应,灌水与施氮、施氮与高量施磷对土壤pH值表现为拮抗作用。维持保护地土壤pH值种植前后稳定的水肥措施:灌水定额为170.71 m3/(hm2·次),施氮量为235.98kg/hm2,施P2O5为239.38kg/hm2。合理的施肥和灌水,可以控制土壤的酸化。
2011, 31(2):53-56.
摘要:针对闽江水口水电站尾水位因河流下切和坝下无序采砂降低约4.4m,已严重威胁发电机组正常运行与电网供电安全这一情况,为治理该水电站尾水位病害,提出尾水壅水堰治理措施,并对其有效性进行了模型试验验证。为了实现在不停机的条件下完成尾水雍水堰工程的水下施工作业,提出了半圆柱壳体水下缓流施工平台技术、缆索吊装、水平牵引就位施工新方法,以及翻转刚性托板、就位钢丝笼施工新工艺等施工关键技术。
2011, 31(2):57-62.
摘要:针对某在建的混凝土心墙堆石坝,基于ABAQUS平台开发了模拟堆石体非线性关系的邓肯-张 E-B和E-ν子程序,用于模拟混凝土心墙堆石坝加固施工过程。通过3种计算方案对该心墙堆石坝加固填筑及蓄水全过程进行三维仿真模拟,结果表明:防渗体造孔部分的施工质量对现浇防渗体的应力~变形性状影响较大,应尽可能提高防渗体造孔部分的施工质量;防渗墙弹性模量采用上限值或采用下限值计算得出的结果都与防渗墙实测值比较接近,说明采用上限值及下限值计算出的结果范围可以合理预测防渗墙的真实变形。所得结论为该心墙堆石坝的加固施工效果评价及后期监测方案的优化提供了依据。
2011, 31(2):63-65.
摘要:通过模型试验寻找原方案中的设计缺陷,对沉沙槽的结构进行优化,改进了束水墙方案以消除原方案对取水防沙的不利影响,并通过模型试验对比了最终效果。试验证明,被淹没的束水墙方案可以明显增加沉沙槽内水流的扰动,有效提高沉沙槽内水流的挟沙能力,改进拉沙效果。
2011, 31(2):66-70.
摘要:分析小湾水电站堆积体边坡支护措施,研究预应力锚索技术的应用。分析认为,研究区边坡支护综合运用了工程护坡和生态护坡等边坡处理技术,预应力锚索是其主体工程,锚索孔钻孔和灌浆是该技术应用中的难点和重点,使用偏心跟管钻进技术和同心跟管钻进技术能有效解决钻孔难以成孔的问题;通过在锚索体外裹土工布和细帆布的方法,既保证了水泥结石对自由段锚索体的保护,又减少了浆量损耗,避免浆体浪费。
2011, 31(2):71-73.
摘要:通过分析与推导,研究预应力钢筒混凝土管(PCCP)承受内水压荷载下的全过程。将PCCP承受内水压荷载从弹性到屈服分为3个阶段:①弹性阶段;②混凝土开裂阶段;③钢丝屈服阶段。在混凝土开裂阶段建立正交异性模型,计算混凝土的应力,递推钢丝的应力,从而以判断钢丝的屈服来判断PCCP的屈服,最后得出PCCP混凝土的开裂内水压荷载以及钢丝屈服时的内水压值,并与试验进行了比较。
2011, 31(2):74-76.
摘要:结合水电工程实际,开展了锂盐高效减水剂抑制骨料ASR的试验研究。试验结果表明:锂盐高效减水剂具有一定的抑制骨料ASR膨胀的作用,采用复掺粉煤灰和锂盐高效减水剂配制水工混凝土,不仅能使混凝土的综合性满足设计要求,同时能有效抑制活性骨料ASR的膨胀变形,从而减少水工混凝土因ASR膨胀而破坏的风险。
2011, 31(2):77-80.
摘要:利用刚度等效原则,将筒桩结构简化为二维问题,研究不同土体弹性模量对结构内力和位移的影响。研究结果表明,提高淤泥质土弹性模量,对海底地基土体进行抛石处理,一方面可以有效减小筒桩海堤的侧向变形,另一方面可以提高海堤的整体稳定性。薄壁筒桩海堤结构经济效益突出,有很好的应用前景。
2011, 31(2):81-84.
摘要:利用三维激光扫描技术获取三星堆月亮湾城墙遗址区高精度三维激光点云,实现了任意边界挖填方量的精确计算。采用IDL编制了海量激光点云存储与管理软件LIDARVIEW,应用海量激光点云网格分块技术和动态四叉树空间索引方法实现了海量激光点云数据的存储与管理。提出基于网格分块的地表植被和建筑物的自动过滤技术,建立三星堆月亮湾城墙遗址现状地表的DEM模型。结合三星堆月亮湾城墙遗址的覆土设计方案,得到月亮湾城墙遗址覆土后地表DEM数据和覆土四周边界数据。最后利用覆土前后地表的DEM数据,对三星堆月亮湾城墙遗址覆土方量进行计算。工程实例表明,该方法可以快速、高效地解决复杂工程的挖填方的方量计算。
2011, 31(2):85-88.
摘要:详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。
2011, 31(2):89-94.
摘要:设计了一种基于ZigBee技术的气介式超声波水位节点装置。节点以CC2430为核心,实现了带有温度补偿的自发自收超声测距系统及削浪滤波算法。该系统具有组网灵活、精度高、成本低、功耗低、可靠性高等特点,可以解决大尺度河工模型试验中现有仪器在断面多、参数多、试验运行时间长、测点同步性和实时性要求高等条件下的量测难问题。
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