摘要:基于桥墩局部冲刷原理,在水平护圈防冲措施的基础上,设计了一种能改变桥墩周围水流流态的新型防冲设施—钩环式护圈。为探究钩环式护圈对圆柱形桥墩局部冲刷的防护效果,采用不同形状的钩环式护圈进行室内物理模型试验,分析了桥墩周围的冲刷特征和水力特性。试验结果表明:当钩环式护圈的高度为1.cm、角度为135°且安装在床面时,防护效果最好；与光墩相比,桥墩安装钩环式护圈后,最大冲刷深度最多可减小62.2%,桥墩底部垂向流速、垂向紊动强度均明显减小。通过多元回归分析建立了计算桥墩周围无量纲最大冲刷深度的经验方程,该方程对明流和冰盖条件下水流均适用。

摘要:为研究不同宽深比和径宽比对明渠弯道交汇口水动力特性的影响规律,利用体积函数法(VOF)追踪自由表面,采用RNG k-ε 模型封闭控制方程,建立明渠弯道交汇水流三维数值模型对3种宽深比和3种径宽比的5种组合工况进行了模拟,分析了交汇口附近的水面形态、流速分布、断面环流和分离区形态等特征。结果表明:随着宽深比的增大或径宽比的减小,交汇口附近水面跌落程度减弱；与径宽比相比,宽深比对弯道交汇口以及下游区域内流速分布的不均匀性影响较大,宽深比增大,纵向流速变幅增大,流速分布更加不均匀,水流偏转效应增强；宽深比或径宽比减小导致弯道处环流强度增大；宽深比或径宽比增大,弯道处回流结构增强,分离区尺寸增大,水平方向上形态更加狭长。

摘要:为研究连续弯道水流中污染物的输运过程,参考连续弯道水流标量示踪试验,构建了水动力污染物耦合三维大涡模拟数值模型,分析了点源污染物不同横向和垂向释放位置对下游河道污染物浓度分布特性的影响。结果表明:连续弯道内的纵向流速、涡量与紊动能大小存在关联且二次环流对污染物的输运及混合起主导作用；点源在连续弯道进口的横向和垂向布设位置将显著影响污染物的混合速率和空间分布范围；当点源在横向上布置于弯道进口中心和中心偏凸岸处,或在垂向上布置于弯道进口底床或水深中间处,下游污染物的混合速率最大,且影响范围更广；近场的污染物混合速率和影响范围呈正相关关系；连续弯曲河道中,点源位置的差异对污染物混合的影响主要体现在单个周期的弯道内。

摘要:为深入分析升船机变形影响因素,提出了一种基于分位数回归的升船机变形监控模型构建方法。该方法根据升船机的结构特点,将温度、前期上游水位均值等因素引入候选影响因子集,采用自适应弹性网络分位数回归对影响因子进行筛选,建立各分位数下的回归模型,并根据拟合的良好性和检验的有效性原则选出最优的升船机变形监控模型。实例验证结果表明:相对于常规的逐步回归模型,本文方法构建的最优模型的预测精度波动性小,具有较强的稳定性,同时具有良好的长期预测能力。

摘要:为快速获得后峰型降雨入渗过程非饱和地基承载性能演化规律,在Richards非饱和渗流控制方程中引入Gardner渗透系数函数和土-水特征曲线模型,推导了后峰型降雨入渗过程地基瞬态基质吸力解析解,并利用有限元模拟结果对解析解进行验证；基于瞬态基质吸力解析解,推导了考虑基质吸力影响的后峰型降雨过程地基瞬态极限承载力解析解,建立了非饱和地基极限承载力和起始雨强、雨强变化系数以及降雨历时之间的映射关系；基于地基瞬态极限承载力解析解,研究了后峰型降雨入渗过程地基承载性能演化特性,分析了起始雨强和雨强变化系数变化对地基承载性能的影响。结果表明:遭遇后峰型降雨入渗时,地基极限承载力随降雨历时增加而逐渐降低,降低速率呈现先慢后快的非线性特点,不同于遭遇均匀型降雨时地基极限承载力近线性减小的特点；雨强变化系数一定时,起始雨强越大,地基承载性能降低越快；起始雨强一定时,雨强变化系数越大,地基承载性能降低越快。

摘要:针对水泥基修补材料与混凝土界面剪切强度没有标准测试方法的问题,设计了一种双L直剪试验装置,该装置能够有效避免弯曲应力的影响,使界面处发生纯剪破坏。采用该装置试验研究了混凝土表面粗糙度、含水率和界面剂类型对砂浆混凝土界面剪切强度的影响。结果表明:适度的粗糙处理有利于剪切强度的提高,粗糙度过大剪切强度反而降低；混凝土表面含水率越高,界面剪切强度越低,含水率对剪切强度影响显著；使用界面剂能够加强界面过渡区的结构,依据混凝土表面干湿情况选取合适的界面剂有助于黏结界面抗剪性能的提高。

摘要:为研究邓肯张E-B 模型参数及参数之间的交互作用对大坝变形的影响,以某均质黄土坝为研究对象,利用改进的响应面方法分析了邓肯张 E-B 模型参数的全局敏感性。通过部分因子设计筛选出对土坝变形影响较为显著的5个参数为R f 、γ、φ0、K b 、K,再利用响应面方法中的中心复合设计对筛选结果做进一步的全局响应面分析,考察参数及参数之间的交互作用对土坝变形的影响。结果表明,R f 、γ、φ0是对大坝位移敏感性最强的3个参数,这3个参数之间的交互作用对于大坝变形的敏感性同样重要,且高于单个因素的敏感性,在类似工程计算中应考虑参数之间的交互作用。

摘要:基于单掺5%水泥的经济性设计指标,开展了混掺水泥粉土的改良风积沙三轴压缩试验,分析了改良风积沙试样不同围压下的应力应变及强度特性,揭示了不同掺比改良风积沙黏聚力和内摩擦角的变化规律,以及改良风积沙的破坏形式及剪切破坏机理。结果表明:改良风积沙的应力应变关系曲线均为应变软化型曲线；弹性模量和破坏强度与围压正相关,弹性模量在粉土掺量增至15%时达到峰值；破坏强度与粉土掺量正相关；10%粉土掺量下改良风积沙黏聚力最大,内摩擦角则随粉土掺量增加而单调增长。水泥水化物包裹在沙粒表面,增加了沙粒表面粗糙度,并在沙粒之间的空隙形成网状结构,将沙粒联结起来,阻碍沙粒相对运动；掺入适量粉土可填充沙粒和水化物之间的空隙,但过量粉土会制约水化反应,同时碱性离子与水化物反应产生胶结能力差的硅酸钠和铝酸钠,导致改良风积沙整体性能下降。

摘要:以鄂西山区某饮用水源水库周边农村福善场村为例,通过现场调查分析和水质检测对鄂西山区农村生活污水处理及排放状况进行了调查研究。结果表明:鄂西山区农村生活污水主要通过集中微动力污水处理站、三户联排小型微动力污水处理设施和三格式化粪池3种方式处理后排入地表沟渠、堰塘或下渗至地下；经3种污水处理方式处理后的出水水质均未达到农村生活污水排放水质要求,对邻近饮用水源水库水质具有一定影响；农村微动力污水处理设施存在运行成本高、运维程序复杂、疏于管理、有效运行时间短等问题,致使其难以达到相应的污水处理效果；根据当地农村地势及生活污水排放特点研究新型农村生活污水处理方式是保障鄂西山区农村水环境安全与质量的当务之急。

摘要:为准确探测堤坝渗漏通道的位置及范围,降低单一探测方法的局限性及不确定性,提出了一种基于高密度电法与综合示踪法的堤坝渗漏通道联合探测方法。抽水蓄能电站实例验证表明:综合示踪法通过多种示踪试验对高密度电法测试成果进行验证,可以有效辅助高密度电法判别低阻异常区,解决高密度电法成果解释非唯一性问题；高密度电法和综合示踪法联合进行堤坝渗漏通道探测效率高,准确性强。

摘要:在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情况,通过测定抽水条件下各含水层的电导率,建立多含水层渗流系统电导示踪模型确定含水层渗透性参数。当钻孔中只存在涌水层时,直接利用电导率曲线面积与溶质质量的比例关系求解出流量；当钻孔中同时出现涌水层和吸水层时,根据溶质质量曲线的斜率可较准确地确定吸水层的位置,再由斜率的变化计算出含水层的流量。基于某工程实例采取3种方法求解各含水层的渗透系数、静水头、渗流速度、导水系数等水文地质参数,结果表明,采用电导示踪模型计算结果与同位素示踪测试及注水试验测试结果吻合较好,且电导示踪模型方法现场操作更为简便,可极大地提高含水层水文地质参数的测定效率。

摘要:为了快速准确地预测混凝土施工期温度过程线,结合主成分分析,提出了一种基于长短期记忆网络

摘要:针对沥青混凝土配合比设计方案优选过程易受主观因素影响导致结果不确定和最优方案选择难的问题,以乔拉布拉沥青混凝土心墙工程配合比设计为例,将配合比评价指标的综合效益作为目标,提出了投影寻踪回归(PPR)建模技术与基于熵权的TOPSIS综合评价法相结合的配合比优选方法(PPR-TOPSIS分析法)。结果表明:构建的沥青混凝土评价指标PPR模型计算精度高,合格率达93.1%,平均相对误差为2.01%,可对不同因素水平组合的配合比方案的评价指标进行精确预测；利用PPR-TOPSIS分析法得到的最优配合比方案试验结果满足规范标准,相较传统的设计方法减少了人为主观因素影响并实现了全试验因素水平组合的方案寻优及定量评价,得到的配合比方案更为合理。

摘要:针对某面板堆石坝混凝土防渗面板表面裂缝,采用地质雷达法、冲击回波法和超声波平测法等无损手段进行检测,分析了不同裂缝的电磁波场响应特征,评估了冲击回波法和超声平测法对不同裂缝的检测效果及影响因素,并进行了误差分析；对比钻孔取芯结果,探讨了基于整体快速探测与局部精准测量相结合的综合无损检测方法在裂缝检测中的有效性和精准度。研究结果表明:地质雷达法直观高效,可实现对防渗面板裂缝的整体检测,快速识别裂缝分布及物性形态；冲击回波法和超声波平测法以其准确灵活的优势,可进一步判定裂缝的深度；通过合理组合检测方法、科学布设测线,综合无损检测方法可查明目标区域裂缝的位置分布、形态规模和具体尺寸,提升裂缝检测的全面性、准确性及精准度。

摘要:为深度挖掘时序数据中前后信息的动态相关性,探究大坝变形的内在影响机理,有效提高模型预测精度,构建了一种基于混合注意力机制与鲸鱼优化算法(WOA)的双向门控循环网络(BiGRU)预测模型。模型利用WOA对BiGRU进行超参数寻优以有效挖掘变形数据在时间维度的深层信息,并引入融合特征注意力(FATT)和时间注意力(TATT)的混合注意力机制计算各影响因子的贡献率,使模型可视化并提高模型捕捉环境因素动态变化的能力。以某高拱坝为例,将该模型预测结果与多种常用模型预测结果进行对比分析,结果表明该模型预测精度显著提升,贡献率计算符合大坝变形研究成果,验证了模型在大坝变形预测中的优越性与合理性。

摘要:为解决传统单测点监控模型未考虑多测点间的内在关联,难以反映高拱坝变形区域分布特征的问题,提出了基于聚类分区和多输出最小二乘支持向量回归机(MO-LSSVR)的高拱坝变形预测模型。模型基于测点之间的复合相似性指标,借助层次凝聚聚类(HAC)算法实现空间测点的聚类分区,再利用融合测点关联特性的MO-LSSVR对分区内多测点进行建模。工程实例验证表明,模型聚类分区结果与坝体变形空间分布特征较吻合,具有较高的准确性和稳健性,为从多测点关联维度预测坝体变形和监控大坝整体安全性态提供了一种新方法。

摘要:针对混凝土坝变形监测数据中的粗差和异常测值问题,提出了一种数据异常识别和重构模型。模型利用关联规则量化变形序列与水位序列的关联性,将监测数据输入DBSCAN聚类算法寻找异常点,利用关联结果将监测数据异常点分为粗差点与反映大坝性态点两类,保留反映大坝性态点,剔除粗差点,并利用改进的小波神经网络对粗差数据进行重构,保证监测序列完整性。某拱坝变形监测数据验证结果表明,该模型可以准确识别监测数据中的异常值,并能够获得更为准确的重构数据,为大坝实测性态评价提供了新的分析方法。