• 2019年第39卷第3期文章目次
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    • >研究探讨
    • 长江上游水库群非线性安全度防洪调度策略

      2019, 39(3):1-5. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.001

      摘要 (2621) HTML (0) PDF 1.53 M (6466) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长江上游水库群(溪洛渡、向家坝、紫坪铺、瀑布沟、亭子口)为研究对象,提出了长江上游水库群联合防洪调度系统非线性安全度策略,构建水库群防洪库容优化分配模型,深入探讨水库群系统非线性安全度策略的防洪效果。结果表明,与线性安全度策略相比,非线性安全度策略在不降低对下游防洪效果的基础上,通过增加使用其他水库的防洪库容,以减小使用溪洛渡水库的防洪库容,使得各水库防洪库容的使用相对均衡,使各水库均衡地分摊防洪区域的防洪风险,充分发挥水库群的防洪效益,保障水库群系统稳定安全运行。

    • 我国京津冀地区良性水资源调控思路及应对策略

      2019, 39(3):6-10. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.002

      摘要 (2417) HTML (0) PDF 1.45 M (6139) 评论 (0) 收藏

      摘要:以水资源良性循环理论为基础,针对京津冀水资源复杂问题,提出自然水资源循环的循环通畅和社会水资源循环协同均衡的总体调控思路,并从富自然调蓄水、污水集中与分散处理相结合、统一调控管理、消耗水管理及水市场协同发力5方面提出应对策略,旨在实现良性水循环,以支撑区域水资源可持续利用和绿色发展。

    • 水利枢纽群安全调控技术体系

      2019, 39(3):11-17. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.003

      摘要 (2023) HTML (0) PDF 2.16 M (2824) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于我国在主要流域已建成的特大水利枢纽群的运行过程受自然环境、工程结构、调度措施等诸多不确定因素的影响,以水利枢纽安全运行约束下的效益发挥为切入点,强调了梯级水利枢纽形成特大规模水利枢纽群后联合调度产生的风险与机遇。通过对比国内外水利水电工程相关研究成果,提出开展特大水利枢纽群联合调控与安全运行科学研究的必要性,综述了枢纽群安全风险辨识机理、枢纽群联合运行机理及多目标效益协调机理等研究进展,并提出水利枢纽安全调控技术体系框架,提出考虑防洪、发电、供水、通航、生态、航运等多维安全的水利枢纽群一体化调控技术发展方向。

    • 2018年全球水电发展现状与开发潜力分析

      2019, 39(3):18-23. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.004

      摘要 (2485) HTML (0) PDF 1.40 M (7690) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面了解全球水电发展现状,分析各国水电市场开发潜力,指导水电企业开拓国际市场,将全球划分为北美洲、南美洲、非洲、欧洲、中亚和南亚、东亚及环太平洋地区六大区域,阐述全球各区域水电发展现状,以及重点国家水电开发情况和发展目标,结合各国水力资源和开发情况,分析全球水电市场开发潜力。结果表明:全球水电总装机容量总体持续增加,但年度增量呈下降趋势;非洲、南亚及东南亚地区未来水电开发潜力较大,就技术层面分析,印度尼西亚、秘鲁、刚果(金)、塔吉克斯坦、尼泊尔、安哥拉、缅甸、玻利维亚等国未来水电市场前景广阔。

    • 塔里木河河槽形态调整特点及影响因素Symbol`@@

      2019, 39(3):24-32. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.005

      摘要 (1710) HTML (0) PDF 4.58 M (3489) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定塔里木河干流河槽形态调整过程及特点,根据2005—2013年实测水沙数据及断面资料等,分析了塔里木河河槽形态演变特点及影响因素。结果表明:2005—2009年中上游河段河槽逐渐萎缩,平滩面积总体呈下降趋势;2010—2013年汛期水流冲刷强度增大,游荡型河段平滩河槽形态主要体现为横向调整,断面趋于宽浅,过渡段相对稳定,弯曲型河段汛期水流冲刷强度变化趋势与游荡型河段一致,期间平滩河宽变化较小,断面朝窄深方向发展;2009—2011年游荡型河段和过渡段纵比降减幅分别为1.7%和3.0%,河床比降趋于调平,弯曲型河段纵比降增幅为1.6%,河床略微冲刷;水流冲刷强度能够较好地响应河槽形态变化,可用于预测塔里木河平滩河槽形态冲淤情况。中上游河岸土体在近岸水流作用下容易分解,稳定性差,在一定程度上加快了河床调整过程。

    • 组合式水力空化杀灭原水中病原微生物的试验

      2019, 39(3):33-37. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.006

      摘要 (1613) HTML (0) PDF 2.57 M (1554) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于浙江工业大学水力学实验室自主研发的由三角形孔口多孔板和文丘里管构成的组合式水力空化装置,以菌落总数和大肠杆菌作为病原微生物的指示菌,对杭州市区胜利河原水不同体积比水样进行灭菌处理。通过琼脂平板计数法检测菌落总数和大肠杆菌的杀灭率,研究了水力空化对水中菌落总数和大肠杆菌的杀灭效果,分析了文丘里管扩散段的扩散角,三角形孔口多孔板的孔口数量、孔口排列方式,原水体积比以及空化数对菌落总数和大肠杆菌杀灭率的影响。试验结果表明,选取合适的扩散角和原水体积比,适当增加孔口数量,采用交错式孔口排列方式多孔板和降低空化数可以提高菌落总数和大肠杆菌杀灭率。

    • 考虑坝体柔性的重力坝坝面地震动水压力计算

      2019, 39(3):38-43. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.007

      摘要 (1634) HTML (0) PDF 2.37 M (1722) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确模拟地震作用下重力坝坝面动水压力,采用比例边界有限元与有限元的无缝耦合理论,提出了一种考虑坝体和库底柔性的坝面动水压力计算方法。该方法采用比例边界有限元的理论,可仅离散坝水交界面实现半无限库水的高效高精度模拟,且能方便考虑库水的可压缩性以及库底和岸坡的吸收作用;采用有限元离散坝体结构,通过作用在大坝迎水面上的动水压力实现对大坝-库水系统的求解。算例计算结果表明,该方法计算得到的重力坝坝面动水压力与已有文献计算结果吻合较好;坝体柔性削弱了坝面动水压力;坝面动水压力随库底反射系数的减小而减小。

    • 盐冻融环境下钢筋混凝土结构锈蚀寿命预测

      2019, 39(3):44-49. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.008

      摘要 (1498) HTML (0) PDF 2.51 M (1602) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对北方海洋环境冻融作用和氯离子侵蚀对钢筋混凝土结构的服役寿命的影响,基于Fick第二定律,建立了混凝土内综合考虑时间、温度、湿度、氯离子结合和冻融损伤效应的氯离子传输模型,并运用该模型对青岛海湾大桥桥墩混凝土进行了结构锈蚀寿命预测。结果表明:混凝土构件中钢筋对氯离子的传输具有明显的阻滞效应,氯离子在靠近保护层一侧的钢筋表面累积,而远离保护层一侧钢筋表面会产生浓度迟滞;角区较非角区钢筋表面氯离子浓度峰值更高,且浓度峰值随侵蚀时间延长而增大;角区钢筋表面氯离子浓度分布形式随侵蚀时间而变,初期钢筋表面氯离子浓度峰值在钢筋距构件正、侧表面最近处,后期转向两侵蚀面对角处;较无盐冻融环境而言,其他条件相同时,经历冻融循环作用后混凝土结构的锈蚀寿命显著降低,且角区与非角区钢筋锈蚀寿命的差异明显增大。

    • >工程技术
    • 非弃水期葛洲坝水电站下游水位变化过程预测新方法

      2019, 39(3):50-55. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.009

      摘要 (1689) HTML (0) PDF 1.71 M (1723) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于现有的水电站下游水位预测方法计算误差较大,选择葛洲坝水电站为研究对象,提出一种新的电站在不弃水情况下的下游水位变化过程预测方法。该方法基于BP神经网络算法,利用水电站监控数据实现电站下游水位的高精度预测,满足电站实时调度需求。对比现有的水位流量曲线查值法和非恒定流经验公式法,该方法有如下优势:(1)无需采用出库流量进行预测,避免了流量计算误差的影响;(2)建模过程中考虑了下游水位变化“后效性”影响,大幅提升水电站调峰时的预测精度;(3)可直接计算下游水位变化过程,计算结果稳定,精度更高,尤其在非弃水期葛洲坝水电站大调峰工况下,预测精度明显提高。

    • 潮间带泥沙起动切应力现场测量装置

      2019, 39(3):56-61. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.010

      摘要 (1624) HTML (0) PDF 2.48 M (1571) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确获得泥沙起动参数,减小对原状土的扰动,研制了一种潮间带泥沙起动切应力现场测量装置,利用Fluent软件模拟了装置内部流场与底部切应力,确定了在底部产生均匀切应力时的内外筒最佳转速比,建立了转速与底部切应力之间的关系,探讨了装置的最佳转速比受装置尺寸的影响。结果表明,该装置的内圆筒、外圆筒、剪力环三者同向转动时可以产生较大的底部切应力。以内圆筒半径310 mm、外圆筒半径410 mm、工作水深260 mm为例,如不设置剪力环且内外圆筒同向转动,装置最佳转速比为3∶1,此时底部切应力在距离轴心0.33~0.38 m范围内最为均匀;如设置剪力环且内圆筒、外圆筒、剪力环同向转动,装置最佳转速比为3∶1∶3,此时底部切应力在距离轴心0.33~0.40 m范围内最为均匀。底部切应力与外圆筒转速之间符合二次函数关系。

    • 平原河网地区泵闸合建枢纽布置形式

      2019, 39(3):62-67. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.011

      摘要 (1754) HTML (0) PDF 6.25 M (1924) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于泵闸合建后易导致枢纽上下游水流流态复杂化,因此需要合理选择具体布置形式以减轻不利影响。以上海地区拟建的赵家沟东泵闸工程为例,采用平面二维水动力数学模型对工程附近的水流流态进行模拟计算,从水动力条件角度对平原河网地区泵闸合建枢纽的不同平面布置形式进行比选分析。结果表明:从枢纽上下游总体流态看,泵闸对称布置形式的水动力条件优于不对称布置形式;从节制闸排涝时闸下流速分布看,对称布置形式中的“闸+泵+闸”形式比“泵+闸+泵”形式对减轻闸下冲刷更为有利;从节制闸引水时内河侧通航水流条件看,“闸+泵+闸”形式比“泵+闸+泵”形式对内河通航横流的影响明显减小,当采用相同内河侧通航横流限制条件时,“闸+泵+闸”形式比“泵+闸+泵”形式允许的过闸流量明显增大。

    • 寒冷地区面板堆石坝施工期面板开裂原因

      2019, 39(3):68-74. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.012

      摘要 (1644) HTML (0) PDF 2.47 M (1758) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对寒区面板堆石坝施工期面板开裂问题,结合某实际工程,在原型监测基础上,通过结构变形、气温变化、水化温升、自身收缩等方面的计算分析,发现水化温升与环境温差是影响累积降温温差的主要因素,当累积降温温差较大时,混凝土内的温度应力可能超出面板混凝土的抗拉强度,导致面板开裂。因此,针对年度温差较大、混凝土浇筑期水化升温较高的工程,提出了避免此类温度裂缝的处理建议,如优化混凝土配合比,优化施工工序,提高混凝土抗裂能力。

    • 基于M-ELM的大坝变形安全监控模型

      2019, 39(3):75-80. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.013

      摘要 (1918) HTML (0) PDF 2.25 M (1678) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大坝变形监测数据存在的非线性强、异常值诊断和剔除工作复杂及传统监控模型抗粗差能力差等问题,结合稳健估计理论抗粗差性强和极限学习机在处理非线性问题方面的优势,建立了基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型。试验确定网络隐含层层数,构建4次方损失函数,采用加权最小二乘法计算输出权值,实现原始监测数据的拟合和预测。以某工程大坝变形监测数据为例进行建模分析,结果表明:以反映模型预测精度的均方误差和平均绝对百分误差及反映模型鲁棒性的中位数绝对偏差作为评价指标,基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型的各项指标明显优于对比模型。

    • 基于GA-BP神经网络的碾压混凝土压实度实时评价方法

      2019, 39(3):81-86. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.014

      摘要 (1786) HTML (0) PDF 2.60 M (1423) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对碾压混凝土现场压实程度的实时工艺评价需求,选择含湿率、碾压层表面应力横波波速、级配以及胶砂比为预测参数,构建了GA-BP神经网络压实度预测模型;结合现场应用实例,验证该方法实时预测评价的有效性。结果表明:与BP神经网络模型比较,GA-BP神经网络模型不仅预测精度更高,而且偏差波动范围更小,稳定性好,能更准确有效地预测现场碾压层混凝土压实性;GA-BP神经网络模型对碾压混凝土压实度下限值更敏感,压实度处于93%~96%的样本点,模型预测值的平均误差仅为0.08%,最大误差仅为0.17%,预测精度很高。

    • 考虑成层地基的黏弹性人工边界模型

      2019, 39(3):87-94. DOI: 10.3880/j.issn.1006-7647.2019.03.015

      摘要 (1646) HTML (0) PDF 3.56 M (1870) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了将黏弹性人工边界条件用于成层地基模型的计算中,基于波动理论,推导了不同类型地震波的波幅比计算公式,采用延迟法考虑行波效应,完成了成层地基的自由场求解,得到了考虑地震波一次反射透射的等效荷载计算公式,最终建立了考虑成层地基的黏弹性人工边界模型。以SV波垂直入射为例,采用所建立的模型进行了重力坝的动力计算。结果表明,该模型满足工程抗震分析的精度要求,可以解决成层地基条件下,地震波垂直入射时考虑土-结构相互作用的结构动力分析问题。

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