土石坝护坡冻胀破坏水-热-力耦合数值模拟研究

针对寒区土石坝护坡普遍存在的冻胀破坏问题,选取寒区某土石坝工程为研究对象,结合土石坝工程特点,建立考虑水-热-力耦合作用的有限元计算模型。研究护坡在库水位和坝体填土水分迁移作用下冻胀破坏全过程,分析土石坝温度场、水分场和位移场的变化规律,并将位移场有限元计算结果与实测冻胀变形资料进行对比,验证有限元计算结果。研究结果表明:冻胀作用对坝坡影响深度约为2 m,坝坡浅层0~2 m范围的温度变化受外界气温影响较大,坝体内部温度相对坝坡浅层变幅小,且有一定的滞后性;负温使坝坡浅层孔隙水相变成冰,宏观上表现为未冻水体积分数的降低,坝坡浅层土石混合体孔隙水相变、坝体填土内水分向坝坡迁移和冻结峰面向坝体内部移动是护坡冻胀破坏的主要因素;大坝坝坡计算冻胀量为20~30 cm,最大值为36 cm,计算结果与实测冻胀变形资料吻合;护坡冻胀破坏主要由砂砾料垫层、坝体填土等土石混合体冻胀及冰推力共同作用引起。研究结果可为寒区土石坝护坡设计提供参考。

某土工膜防渗土石坝渗漏险情成因分析

随着土工膜广泛应用于水库大坝防渗,土工膜缺陷引起的大坝渗漏问题严重威胁着水库大坝安全和工程效益发挥。针对某土工膜防渗调蓄水库主坝渗漏问题,建立有限元计算模型,计算了土工膜缺陷位置、尺寸对主坝浸润线、渗流场位势等渗流特性的影响,分析了渗漏成因,并结合高密度电法、安全监测资料、补充地勘资料进行验证。结果表明,渗漏原因为主坝坝体填土压实度较低、部分具有湿陷性导致主坝沉降量大引起坝坡土工膜受拉破坏;随着土工膜缺陷位置上移,浸润线高程先增大后减小,且局部有凸起现象;膜后消杀水头随土工膜缺陷尺寸增大而缓慢减小,随缺陷位置上移先基本不变后显著增大;桩号0+070断面上游坝坡与库底交界处上方附近、桩号0+270断面上游马道附近土工膜发生破损。研究结果可为同类工程病险诊断、设计和运行管理提供参考。

前期降雨与库水位变化对土石坝渗流及稳定特性影响研究

气候变化给水库大坝安全运行管理带来前所未有的挑战,前期降雨、库水位变化是影响坝坡失稳的关键因素,且碾压式土石坝设计规范未考虑降雨对大坝坝坡或浅层坝坡稳定性的影响,水库大坝滑坡或溃坝严重威胁人民的生命安全并造成巨大经济损失。以某水库心墙坝为研究对象,建立了有限元计算模型,研究了前期降雨、库水位变化对心墙坝渗流和稳定特性的影响,揭示了孔隙水压力、渗透比降和坝坡抗滑稳定安全系数的变化规律,并结合高密度电法和安全监测资料验证了计算模型的准确性。研究结果表明:前期降雨对大坝坝坡浅层范围孔隙水压力和抗滑稳定安全系数影响较大,对下游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡顶>坡肩(坡脚),随着降雨量增加下游坝坡10 m范围内孔隙水压力逐渐增大,坝坡表层土体达到饱和,主降雨后下游坝坡抗滑稳定安全系数减小较大;计算模型的浸润线高程与高密度电法、测压管水位高程均吻合,验证了计算模型的准确性;库水位是影响上游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数的主要因素,对上游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡脚>坡肩>坡顶,降雨是导致下游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数变化的主要因素;综合计算模型、高密度电法和安全监测资料,较好地分析了心墙坝孔隙水压力、渗透比降和抗滑稳定安全系数的变化规律,分析前期降雨、库水位变化为完善土石坝设计规范和水库大坝安全评价提供了科学依据。

监测资料、压水试验与综合物探法在某心墙坝渗漏识别中的应用研究

探地雷达和高密度电法等综合物探方法在水库大坝防渗体连续性和渗漏检测中的应用较多,由于探测深度受限,深峡谷区大坝部分防渗体连续性无法采用探地雷达检测。某心墙坝除险加固工程采用防渗墙和防渗帷幕处理后,渗流量变化不大。为进一步查明大坝渗漏原因,结合监测资料、压水试验、探地雷达、高密度电法及地勘资料对心墙坝防渗墙连续性和防渗帷幕防渗效果进行了研究。结果表明:防渗墙整体连续性较好,无明显缺陷,防渗墙局部存在不密实;下游侧坝体与左右岸坝肩均存在多处低阻异常区,在高程80.00~100.00 m之间坝体视电阻率值低于30Ω·m,坝体含水量偏高;监测资料表明防渗帷幕前后水头降幅较大,说明防渗帷幕的防渗效果良好,除险加固后大坝渗流量变化主要是降水入渗导致。监测资料、压水试验、探地雷达和高密度电法综合应用在深峡谷区心墙坝除险加固工程渗漏识别和防渗体防渗效果分析中具有较好效果,可为同类工程提供依据。

一种宽负载高效率磁耦合谐振式无线输电逆变器设计

针对磁耦合谐振式无线输电(MCR-WPT)在功率传输过程中因负载变化导致效率下降的问题,设计一种高效逆变器,改进后的结构能够显著拓宽MCR-WPT系统在高效率电能传输下的负载适应范围。分析MCR-WTP系统负载与输入阻抗之间的关系,并在E类逆变器电源的基础上,通过改变逆变器结构,实现MCR-WPT系统全负载内逆变器的软开关运行,保持MCR-WTP系统的高效率运行。仿真结果验证了所提结构的有效性。

监测资料与探地雷达在均质土坝渗漏分析中的应用

监测资料和探地雷达是分析水库大坝渗漏和渗流性态的重要手段。某均质土坝除险加固后,渗流量远大于设计值,为查明大坝渗漏原因,针对性地布置测压管并对防渗墙进行了探地雷达和钻孔取芯探测,对塑性混凝土防渗墙防渗效果、连续性等进行了研究。结果表明:防渗墙前后测压管水位差最小值为0.16 m;防渗墙存在多处不密实情况,总体上连续性较差;70%的钻孔揭示防渗墙不连续,60%的钻孔揭示防渗墙未深入弱风化基岩0.5 m,防渗墙以散体状塑性混凝土为主,总体上没封闭,渗透系数不满足设计要求。监测资料、探地雷达和防渗墙墙体钻孔取芯综合应用在大坝除险加固工程渗漏原因分析和防渗墙防渗效果分析中具有较好的效果,可用于同类工程渗漏研究中。

狭窄河谷高面板堆石坝变形控制与结构安全

以我国拟建的狭窄河谷区230 m级面板堆石坝为例,系统介绍了狭窄河谷区面板堆石坝变形控制理念和相应的工程措施,通过全面的坝料瞬变、流变和界面特性试验,确定了筑坝料的力学特性参数,对大坝施工填筑、蓄水、运行等状态进行数值模拟,重点评价了长期运行过程中混凝土面板、周边缝等关键部位的应力变形。结果表明,采用设置高趾墩、岸坡增模区、面板分缝优化、合理的预沉降期等措施后,保障了该坝的结构安全。

极端气候条件对某土石坝稳定特性的影响研究

受全球气候变化和人类活动的影响,干旱、降雨等极端气候导致水库大坝产生了滑坡等灾害,同时碾压式土石坝设计规范未考虑蒸发、降雨对大坝坝坡渗流和稳定性的影响。对此,构建了某土石坝有限元计算模型,研究了蒸发、降雨和库水位作用对土石坝孔隙水压力、浸润线和坝坡抗滑稳定安全系数的影响,并结合地勘和监测资料分析了滑坡的成因机制。研究结果表明,蒸发、降雨对下游坝坡0~2 m范围土体的孔隙水压力影响较大;测压管实测水位与有限元计算浸润线差值小于0.4 m;初始阶段蒸发作用提高了坝坡稳定性,但蒸发作用导致坝体表层填土不断收缩、开裂,为降雨入渗提供了通道,随着降雨、蒸发循环次数的增加和库水位上升,裂缝不断增加,裂缝底部附近的局部滞水区相互连通形成饱和带,从而导致大坝下游浅层坝坡失稳破坏;研究结果为完善土石坝设计规范和水库大坝滑坡预警提供了科学依据。

独立微网中虚拟同步发电机的频率自恢复控制策略

在采用虚拟同步发电机控制的独立微电网中,为使频率获得良好的动态响应特性,利用虚拟同步发电机的储能单元参与二次调频,提出一种独立微网中虚拟同步发电机的频率自恢复控制策略(frequency self-recovery,FSR);并对双机二次调频系统进行了稳定性分析;该控制策略能够根据频率偏移自动在一次二次调频控制策略间切换,有效抑制频率越限,使频率较快恢复,且能在不依赖复杂通信系统的情况下有效提高独立微网的频率稳定性,具有较高的可靠性。仿真分析验证了文中所提方法的有效性。

基于ESMD和HT相结合的谐波检测新方法

针对现有的电力系统谐波信号检测方法精度不高的问题,以及研究较多的经验模态分解(EmpiricalMode Decomposition, EMD)在谐波检测中出现的模态混叠问题,结合极点对称模态分解(Extreme-pointSymmetricMode Decomposition, ESMD)理论和算法,提出基于ESMD和希尔伯特变换(HilbertTransform, HT)相结合的谐波检测新方法。首先对信号进行极点对称模态分解,得到一系列不同特征尺度的固有模态函数(IntrinsicModeFunction,IMF),再对IMF分量进行希尔伯特变换得到各谐波瞬时幅值和瞬时频率信息。该方法能够根据信号自身特征进行自适应分解,理论上由于扩展了IMF定义并采用内部插值方法,使得该方法具有简单、精度高的优势。仿真结果表明,该方法在谐波检测中自适应分解能力强,检测精度高,实时性好,并且能够在不添加噪声的情况下有效避免EMD方法在谐波检测中出现的模态混叠现象。

商标许可人质量监督义务研究

商标许可以商标品质保障功能为基础,这要求商标许可人履行质量监督义务,我国《商标法》仅对商标许可人质量监督义务作出了原则性规定,但未明确义务的履行标准和责任承担问题,实践中难免出现一些商标许可乱象。本文结合国内现状及域外经验,阐述商标许可质量监督制度的合理性,确立商标许可人质量监督义务履行的综合认定标准,并对如何完善商标许可人未履行质量监督义务的法律后果提出建议。

嫦娥扩建广寒宫

这几百年来，嫦娥在她的广寒宫里不是打麻将就是上网挂QQ，无聊死了。今天，她实在是闷，就决定用她的哈雷星际望远镜观察观察地球上的人们。