都市防洪堤加高工程对滨水建设用地的影响分析

为有效选择提高防洪标准的合理方式,从建设用地价值角度选取交通条件、基本设施、环境状况、城市规划4个因素,利用德尔菲法、层次分析法、中心点三角白化权函数法及模糊综合评价法,构建了都市防洪堤加高工程对滨水建设用地影响评估模型,分析了都市域内防洪堤加高工程对滨水建设用地的影响,并针对Y市防洪堤加高工程进行了实证分析。结果表明,都市防洪堤加高工程对滨水建设用地会产生一定的不利影响,建议优化防洪堤加高方案,或选择外围工程方案,并确立完善的非工程措施。

考虑渗透系数空间变异性的堤防工程渗流分析

水力参数的空间变异性对堤防的渗流状态有明显影响,对其进行量化分析可为堤防的安全运行提供保障。为此,基于随机场理论建立了非侵入式随机渗流分析框架,研究了复杂堤防在不同随机场参数下堤防内水力坡降、渗流量等渗流控制指标的变化规律。结果表明,变异系数每增大0.2,堤防内粘土的水力坡降最大值增加20.4%,中砂则增加60.5%,水力参数空间变异性的影响不可忽视。此外,同时考虑堤防内所有材料的随机渗流特性与仅考虑粘土随机渗流特性相比,粘土内最大水力坡降和流量存在较小波动,这意味着粘土作为主要防渗材料,其渗流安全主要受自身材料属性的影响。

中英规范关于疏浚工程施工精度的对比分析

随着国际疏浚业的不断发展,对疏浚工程施工精度的要求日趋提高,对比分析中英疏浚工程规范的差异,能够提升我国水运企业在海外疏浚行业的竞争力。全面总结了中英疏浚工程规范体系的设计理念和特点,对比分析了中英规范在水下验收测线间距、水深测量精度、疏浚精度方面的差异,以及对设备选型、施工效率和浚后验收测量的影响。以东帝汶Tibar Bay港口项目疏浚工程为例,展示了在实际疏浚工程中,通过对比中英疏浚规范,合理选择疏浚参数,优化施工工艺,进而减少高标准对施工效率和成本的负面影响,保障工程顺利履约,为准确运用国内外标准提供了有益的指导。

鄱阳湖圩堤管涌险情分析与防治措施

为了进一步防治管涌险情,以鄱阳湖防洪圩堤为研究对象,建立了管涌预测的理论模型,运用GeoStudio2018软件对防洪圩堤进行模拟分析,设置了降雨强度、降雨类型和降雨时刻三个关键因素和四种工况,分别用Seep/W模块和Sigma/W模块对防洪圩堤进行破坏计算。结果表明,只有在固定库水位下不同降雨会出现管涌现象,管涌出现破坏的有固定库水位23 m+降雨时刻20~30 d+降雨强度0.06 m/d,管涌点位于下游坡坡脚0.2 m处;提出了反滤铺盖方案,并建立了相应的数值模拟模型。经验证,该方案符合相关规范要求。

渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响研究

为深入研究渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响规律,通过构建堤坝渗漏数值模型,模拟了拟流场法在实际工程中的探测情况。研究了水库拟流场的基本分布特征,揭示了不同大小及形状的渗漏入口附近的电流密度分布规律,并提出了不同大小及形状的渗漏入口在平行于坝轴线和平行于坝面垂直于坝轴线两个方向上拟流场影响范围及电流密度峰值的经验公式。结果表明:线状渗漏入口的电流密度比相同面积圆形渗漏入口的电流密度小,且线状渗漏入口短边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口大,长边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口小。研究揭示了渗漏入口大小及形状对测线上电流密度分布的影响规律,可为实际工程探测中利用测线上的电流密度分布情况判断渗漏入口大小与形状提供依据。

白水江双河镇至郭元乡段防洪治理方案及堤型比较

山区河流作为防洪治理工程的重要组成部分,堤型的选择涉及行洪安全、岸坡稳定、耕地保护及文旅发展等因素。选择适宜、安全、经济的堤型不仅关系防洪治理工程的效益,更涉及地区经济发展乃至社会稳定。以白水江双河镇至郭元乡段防洪治理工程为例,提出三种堤形选择方案,根据工程实际情况进行技术经济比较,最终认为斜坡式护岸+衡重式挡墙既满足工程的技术要求,也最大程度地考虑了工程所在地的经济效益,是最合适的方案。

堤防工程安全评价及实例分析

堤防工程是防洪工程体系的主要组成部分,为水资源利用、水安全保障发挥着重要作用,开展堤防安全评价是全面掌握堤防安全状况的有效途径。结合洪泽湖大堤安全评价实例,重点阐述开展安全评价的基础工作及5个分项评价重点并对评价结论进行研判,为堤防工程开展类似工作提供借鉴。

树根桩与预应力桩联合加固边坡稳定分析

目前对树根桩与预应力桩联合加固边坡的研究相对较少,对其稳定性与敏感性的分析也不够深入。以徐州奎河边坡加固工程为例,基于强度折减方法,利用FLAC3D软件建立数值模型,分析树根桩与预应力桩联合加固边坡的稳定性及桩体受力与变形情况,并与预应力桩加固、树根桩加固、不加固3种方案进行对比分析,最后通过正交试验分析树根桩与预应力桩联合加固后边坡稳定性影响因素的敏感性。结果表明,采用树根桩与预应力桩联合加固边坡时:(1)比其他加固方案的边坡水平位移与支护桩水平位移更小,安全系数更高,达到了较好的加固效果;(2)边坡潜在滑动面为绕过坡脚的经过土岩交界处的深层滑动面,边坡下滑力主要由预应力桩承担;(3)边坡安全系数对各影响因素的敏感性顺序为预应力桩边长>树根桩桩长>预应力桩桩间距>预应力桩桩长>树根桩桩间距>树根桩直径。研究结果可为类似工程设计提供参考依据。

基于正态信息扩散的堤防土层渗透系数空间分布研究

堤防土层渗透系数具有显著空间变异性,对渗透系数进行空间变异性表征是研究其空间分布的基础。以长江堤防武汉段为例,收集111组堤身壤土渗透系数实测数据,引入正态信息扩散分布构建渗透系数表征模型,采用协方差矩阵分解法建立渗透系数随机场模拟渗透系数空间分布。结果表明,5处堤防壤土渗透系数均具有较强空间变异性,引入的正态信息扩散分布表征模型可有效表征渗透系数的分布特征,符合正态信息扩散分布的渗透系数随机场,能较好体现渗透系数的空间分布特征。

高密度电法在汛期堤防渗漏隐患探测中的应用

汛期高水位、高渗透压力下,会造成堤防渗漏缺陷扩大或隐患加剧,快速、准确地开展堤防渗漏隐患应急排查,是指导科学防汛、保障安全度汛的重要举措。针对管涌、散浸、穿堤建筑物等渗漏缺陷及隐患,开展了高密度电法的场地试验,得到汛期堤岸的电性结构,通过比对试验,得到不同渗漏缺陷与无显著缺陷堤岸的电性差异,以此为基准,采用高密度电法对子牙河右堤天津静海段特别是子牙河汇入独流减河段进行隐患排查,划分了渗漏隐患区和潜在风险区,为保障海河流域“23·7”特大洪水期间堤防安全提供了重要技术支撑。

下陡上缓混合式海堤上不规则波爬高研究

波浪爬高是影响海堤堤顶高程的一个重要因素,直接影响工程投资。下部为陡墙、上部为斜坡、中间带平台的海堤为我国沿海常见的一种海堤断面型式,为研究此种海堤断面型式上不规则波爬高规律,通过物理模型试验观测得到不同试验条件下波浪爬高,并根据海堤下部陡墙坡度、上部斜坡坡度、平台宽度与平台高度、波浪要素对波浪爬高的影响分析,拟合了不规则波爬高计算公式。结果表明,陡墙坡度为0的海堤的波浪爬高值比0.5小;当波陡在0.03~0.05之间时,随着海堤上部坡度变缓,大部分波浪爬高逐渐减小;波浪爬高随着平台宽度的增加而减小;波浪爬高随着海堤平台位置的降低而增大;波浪爬高随着波陡的增加呈现先增大后减小的趋势;拟合公式可反映下部为陡墙、中间为平台、上部为斜坡的混合式海堤断面上波浪爬高规律。

二元堤基结构堤防管涌机理模型试验

为了科学解释二元堤基结构堤防管涌致灾机制并揭示其形成、演化过程和致溃规律,在考虑堤基强、弱透水层之间壤土过渡层作用的基础上,通过室内模型试验完整地模拟了二元堤基管涌从单个泡泉发展至管涌群并最终造成堤基塌陷溃决的全过程。试验结果表明:上部黏土及壤土层在渗流的顶托作用下向上隆起并在堤基内部产生层间水平渗漏通道,导致发生潜层砂沸,最终向上发展为表面砂沸的渗透破坏;二元堤基结构管涌发展可分为裂缝发展、潜层破坏、上覆层破坏、管涌通道上溯、堤基破坏和堤基溃决6个发展阶段;表面砂沸由潜层砂沸发展而来,潜层砂沸是由于土层内竖向坡降所引起的渗流力大于上部土体浮容重时造成的土层结构破坏所致,临界竖向坡降处于0.9~1之间;壤土层的存在会加快堤后自由边界区域管涌群的发展速度,但可以延缓管涌通道的上溯,对堤基具有保护作用。

鄱阳湖区某典型圩堤堤基管涌发展过程试验研究

堤基管涌是造成鄱阳湖区圩堤险情乃至溃决的最主要原因之一,从机理上研究并揭示鄱阳湖区圩堤堤基管涌的致灾机制,对于应对管涌险情、科学开展应急抢险具有重要意义。基于鄱阳湖区某圩堤典型堤基结构,采用堤基原型土和自行设计制作的模型槽开展管涌物理模型试验,完整模拟了原型多层复杂堤基管涌发生、发展及致溃的全过程。结合试验现象对管涌发生和发展过程中的水力条件、堤基破坏机理和土体颗粒侵蚀速度等展开分析。研究结果表明,鄱阳湖区圩堤堤基结构中管涌破坏集中于下伏砂层,在渗透压的作用下上覆弱透水层被渗流击穿,于砂层与上覆层的接触面形成管涌通道后加速土体颗粒的侵蚀,最终导致堤基溃决;鄱阳湖区某典型圩堤堤基中夹于黏土层中的壤土层无法起到强弱透水层间过渡层的作用,土体颗粒侵蚀规律与无壤土过渡层的堤基结构相类似,形成表面管涌出口和堤基开裂的土体颗粒累计侵蚀量增长速率均低于0.1 g/s;该圩堤发生管涌的堤基平均总体临界水平坡降约为0.1。

均质土堤漫溢溃决机理试验研究

为研究堤防漫溢溃决机理及溃决影响因素作用规律,考虑河道来流量、堤高以及诱导溃口宽度3个影响因素,开展了5组均质土堤大尺度漫溢溃决试验。通过试验研究发现,溃口发展过程可分为初期较快发展期、中间快速增长期、后期缓慢增长期和稳定期4个阶段。研究表明:在第1个阶段存在陡坎侵蚀现象,峰值溃决流量则出现在第2个阶段;初始诱导溃口较宽时,第1个阶段溃口无明显扩宽;溃决过程中,溃口附近水位及水流不对称,进而导致溃口上下游侧均呈左右不对称发展;来流量和堤顶高程的增加均使得溃决峰值流量增大,而初始溃口宽度的增大则导致溃决初期坡面冲刷形态发生变化;来流量较大时,溃口初期扩宽速度较大。初始溃口宽度越窄,溃口平均扩宽速度越大。研究成果可为堤防建设与防汛抢险提供参考。

无临设工程施工的沉桩方法及工法设计

传统的打桩(振动、冲击)技术,不仅需要打桩机,还需要施工车辆、大型附带设备及暂设工程,施工效率低、占地面积大,对生态环境影响大。以黄河堤岸刚性加固为需求导向,设计了无临设工程施工的沉桩方法,并开发出整套设备,该设备主要包含静压植桩机、动力单元、桩用起吊装置及桩材自走装置。该工法实现了无暂设工程施工,提高了作业效率,减小了对生态的影响。从工法特点、施工周期、施工成本、硬质地层适应性、成桩质量、占地面积和环境影响(CO_(2)排放)等方面对比分析了此方法与传统施工的优缺点。结果表明,该方法可广泛应用于坝决口封堵、堤防加固、植入式斜桩护岸、挡土墙、止水墙、基础和地基工程加固等方面。

机载激光雷达在堤防隐患巡查试验中的应用

水利堤防工程是江河和湖泊用以管护水域、防洪度汛的建筑设施,直接关系到国民的生命和财产安全,其重要性不言而喻,因此及时发现堤防隐患,保障堤防安全具有重大意义。机载激光雷达用于巡查堤防隐患时是无接触式的,相比传统方法而言,在灵活性、时效性、及环境适应性等方面具有显著的优势。文章主要介绍了利用无人机机载激光雷达对人工模拟的堤防隐患进行巡查的试验过程,以及取得的良好应用效果。通过试验积累了一定的经验,希望为水利堤防安全管理部门或者相关科研单位在堤防隐患巡查课题的开展方面提供参考。

新形势下黄河下游控导工程建设思路探讨

2021年黄河中下游发生历史罕见秋汛洪水,下游控导工程经受了长历时中常洪水过程的检验。针对部分控导工程在洪水过程中暴露出来的坝顶高度不够、根石不足、裹护段长度不够、抢险道路交通能力不足等问题,从工程设计、管理上进行分析,认为水沙条件变化、控导工程设计流量降低、河道下切、平滩流量增大、抢险机械设备大型化等是出现这些问题的原因,并提出了今后避免类似问题发生的措施和建议。

探地雷达在堤防隐患无损检测中的应用研究

简要介绍绍探地雷达的工工作原理及数据据采集流程,在在崇州羊马河部分堤防段开开展实践,使用用加拿大pulse EKKKOPRO探地地雷达对羊马河河堤岸进行无损损探查,探讨利利用探地雷达探探测各类堤防隐隐患的设备选择择与参数设置,结合堤防材料料和地下介质的的地质雷达影像像特征,对地质质雷达影像进行行解译分析。根根据试验资料,总结应用探地雷达探查堤防防隐患工作中雷雷达波传播规律律、工作参数、资料分析方法法,为探地雷达达探测提供了科科学的依据。

伊洛瓦底江河道水位及微型木桩对土质边坡变形和稳定的影响

结合饱和-非饱和渗流和固结理论,构建了伊洛瓦底江干流某土质边坡三维渗流分析模型,研究了不同水位降幅和降速工况下边坡稳定性变化规律,评价了微型木桩对边坡的加固效果。结果表明,河道水位降速越快、汛期水位越高时,水位下降过程中坡面附近的渗透坡降越大,安全系数越低。布设微型木桩群,当木桩群高度为2、4、6 m时,其边坡稳定安全系数相较无加固情况分别提高了4.50%、9.00%、39.60%,说明微型木桩群的加固效果较好,具有一定推广价值。

天津市滨海新区白水头堤段海堤堤型比选设计

天津市滨海新区位于渤海湾西岸,海岸线北起津冀交界涧河口,南至沧浪渠入海口。由于沿海区域地势平坦,历史上曾多次受到风暴潮侵袭,造成不同程度经济损失。现状海堤防潮设计标准为20~50 a一遇潮位组合7级风,经过多年运行大多数堤段发生不同程度沉降,不满足原防潮设计标准,距规划防潮标准100~200 a一遇潮位组合50~100 a风浪差距较大,海堤提标建设工作亟待开展。主要阐述滨海新区白水头堤段不同型式的海堤在工程中的比选及设计应用。