贵州省碧云湖岩溶渗漏水文地质条件与渗漏管道位置识别

查找岩溶区湖泊水库渗漏通道是岩溶区湖库建设和渗漏灾害治理的“卡脖子”问题。文章以碧云湖为例,分析湖区周边水文地质条件,结合示踪试验和地球物理探测方法,确定了碧云湖渗漏水文地质条件和渗漏主管道位置,并通过钻探验证。结果表明,碧云湖渗漏主要为岩溶管道型,渗漏点和地下河管道主要发育在靠近八步复式向斜轴的部位,位于物探测线测点540 m处,管道深约40 m,渗漏段相对较窄,灌浆堵漏可行。根据水文地质调查、地形地貌条件和地球物理探测结果,建议在水库下游方向的物探测线开展帷幕灌浆,以测点540 m为中心向两边灌浆。

波纹钢板套衬加固大断面隧道衬砌力学性能

采用有限元软件建立了江西省某座大断面隧道地层-结构数值计算模型,对波纹钢板套衬加固隧道衬砌的力学性能进行研究。结果表明:波纹钢板套衬分担了部分围岩压力,隧道衬砌的应力出现重分布;波纹钢板套衬与既有衬砌组合结构的承载力随着锚栓数量的增加而增强,建议拱顶至拱肩区间的锚栓间距为2~3 m、拱肩至拱脚位置锚栓间距为1 m;既有衬砌和波纹钢板套衬对围岩压力的承担比呈负相关;考虑经济性和波纹钢板厚度对锚栓受力的影响,建议波纹钢板厚度不超过6 mm。

不均匀波浪荷载作用下海积软黏土的动力特性

为研究饱和海积黏土在均匀与不均匀波浪荷载作用下的循环特性,利用GDS空心圆柱扭剪仪进行了一系列不排水试验,在相同的初始固结状态下,对试样施加不同最大偏应力q_(max)、最小偏应力q_(min)的圆形及螺旋形应力路径的轴—扭联合循环载荷。分析了在考虑主应力轴旋转时,这两种不同应力路径的循环应力比R_(CS)与动应力比δ=q_(mim)/q_(max)对循环加载期间土体动力特性的影响。试验结果表明:R_(CS)与δ的增大均能提升黏土在波浪荷载下的孔压、轴向应变、双幅剪切应变及其速率,同时也能使土体轴向回弹模量与动剪切模量的衰减更严重,且δ的作用效果会随R_(CS)的增大而增大。当R_(CS)≤0.05时,土体在循环期间保持为“弹性安定或塑性安定”状态;而当R_(CS)≥0.06时,土体会处于“疲劳破坏”或“塑性蠕变”状态,其具体形式由R_(CS)与δ共同决定。土体在循环过程中的轴向回弹模量与动剪切模量近似呈一定比例。

基于PCA-APCS-MLR模型的滇池流域地下水质量影响因素定量识别

近年来,随着人类活动的加剧,滇池流域地下水质量不断恶化.本研究在评价流域地下水质量及主要影响指标的基础上,利用主成分分析法(PCA)归纳主要影响水质的驱动因子,并结合绝对主成分得分-多元线性回归受体模型(APCS-MLR模型)进一步量化了人为和天然因素对流域内地下水质量的影响程度.结果表明:①滇池流域约78%的地下水超过GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类水标准,其中主要超标指标为铝(Al)、锰(Mn)和总铁(TFe).②通过主成分分析(PCA)提取了5类影响水质的主成分因子,分别为水岩相互作用因子(24.27%)、生活污水漏排因子(17.09%)、农业活动污染因子(12.24%)、地质环境背景因子(10.26%)和工业活动污染因子(9.14%),方差累积贡献率为73.00%.③利用APCS-MLR模型进一步量化了各类人为和天然因素对流域内地下水质量影响的贡献,5项因子对特征指标的平均贡献率分别为45.15%、70.76%、45.54%、54.1%和44.59%.研究显示,人类活动对地下水的过度开采及工农业活动是导致区域地下水质量下降的主要因素.

云南省一把伞水库主封堵区岩溶渗漏条件与管道特征分析

水库渗漏是岩溶地区兴建水利枢纽关键的病害问题之一,以一把伞水库主封堵区为例,水文地质调查、地下水位动态监测、地球物理探测和钻探相互验证,分析主封堵区水文地质条件,识别岩溶渗漏管道位置及发育特征。结果表明:主封堵区岩溶渗漏带发育于泥盆系东岗岭组(D2d)较纯碳酸盐岩,SW至NE向压扭性断层构成南北隔水边界,东西两侧为透水地层,上游地下河至主封堵区汇流后又迅速分为南东、北东支流。岩溶渗漏带包括主管道以及北支管道,渗漏管道发育位置受断层作用控制显著。研究揭示了岩溶渗漏的季节变化规律,提出了主管道与北支管道的渗漏条件,并分析了渗漏管道分布特征、规模及充填性质,为一把伞水库主封堵区渗漏防范提供科学依据,并为岩溶地区类似渗漏病害问题的治理提供借鉴意义。

低能见度下人行横道发光标线视认及预警效果研究

城市人行横道在夜间、雾天等低能见度环境下交通事故频发。交通设施视认性能不足、未能提供有效的冲突预警是重要原因。为探究新型发光标线与普通标线相比对于提升驾驶人视认距离、提供交通冲突预警的作用,基于Cinema 4D软件设计夜间及雾天2种低能见度行车场景,开展驾驶模拟实验,获取微观个体驾驶行为数据,使用Wilcoxon符号秩检验方法和Friedman秩和检验方法深入分析标线的发光颜色、发光模式、发光位置因素对于驾驶人视认距离及纵向速度调控行为的影响。实验结果表明:①低能见度场景中驾驶人在发光标线下的视认距离显著大于普通标线,夜间场景中白色、黄色和红色发光标线下驾驶人视认距离分别提升36%,21%,54%,雾天场景中白色、黄色和红色发光标线下驾驶人视认距离分别提升34%,17%,47%;②低能见度环境中,车辆在白色和红色发光标线下的减速幅度较普通标线显著增大,在黄色发光标线下减速幅度变化不显著,夜间场景中白色、红色发光标线下车辆减速幅度较普通标线分别提升了101%,150%,雾天场景中白色、红色发光标线下车辆减速幅度较普通标线分别提升了142%,194%;③发光标线的光源、发光形式与颜色对于驾驶人视认距离的影响具有显著的交互作用,标线不同属性的组合方式对驾驶人视认距离大小的影响有显著差异。

海上风机桩-筒复合基础基频特性分析

桩-筒复合基础作为海上风机的一种新型基础型式,在提高单桩承载力方面相较于单桩基础具有一定优势,然而筒体对风机结构基频特性的影响规律尚不明确。为研究该问题,对风机塔筒进行解析建模,结合有限元,建立了不同几何尺寸的单桩基础和桩-筒复合基础,将数值模型获得的基础刚度与上部塔筒解析模型进行耦合,提出了分析风机整机结构基频特性的有限元-解析耦合法。研究结果表明有限元-解析耦合法能够快速地实现风机整机结构基频预测。对比桩-筒复合基础与单桩基础基频特性发现:筒体的加入能有效提升单桩基础刚度,可以在不改变单桩基础桩径的前提下,有效提升结构第一阶固有频率,筒外径对基础基频的影响比筒壁高的影响更大。

基于交通冲突的城市道路近距离交叉口安全性研究

城市道路近距离交叉口有换道需求的车辆需在较短间距完成变道,区间内交通流交织干扰严重,是交通事故的主要成因.为研究近距离交叉口交织段冲突的严重程度,提出交通冲突强度(ITC)的定义,采用交通冲突空间强度(SITC)和时间强度(TITC)分别量化研究区间在单位通行距离和时间上的冲突强度指标.综合分析区间交织段交通流运行特征,采用交通微观仿真手段在考虑相邻交叉口区间多种道路交通参数条件下(如:交叉口间距、V/C、行驶速度等),确定交通冲突强度判定阈值,通过灰色聚类方法提出了相邻交叉口交通冲突危险程度等级划分建议值.最后,运用交通冲突强度方法剖析了工程实例相邻交叉口交通冲突状态,并对工程实例改善前后的交通冲突强度进行了对比分析.研究表明:交通冲突空间强度指标具有静态属性,交通冲突时间强度指标综合了速度参数,具有动态属性,交通冲突强度可以量化交织段冲突程度,筛查交织干扰严重路段,“左转右置”改善方法可有效降低左转需求大的近距离错位交叉口交通冲突强度.

货运停车场出口与信号交叉口合理间距计算及拥堵改善措施

货运停车场出口与相邻信号交叉口距离过短容易造成主路的交通堵塞与货车的出行困难,该问题在物流园区出入口等货车占比较大的接入口也十分常见。为探究并减小货运停车场出口出行车辆对主路交通的影响,运用排队理论,参考无信号T型交叉口交通特征,建立货运停车场出入口与相邻信号交叉口合理距离计算模型,模型考虑货车车身长度、转弯半径等货车特征,对货车占比较大的接入口有更好的适用性。在实际场景中评价出入口与相邻信号交叉口距离的合理性,并对模型有效性进行验证,结果表明:构建模型的评价结果与场景实际情况均较为吻合,且能够较好地计算出货运停车场出口与相邻信号交叉口合理距离,实际场景中不能满足合理距离要求的货运停车场出口常出现货车出行困难,主路交通拥堵等不良交通状况。研究针对实际场景中出现的不良交通状况提出了相应改善措施。研究成果可为货运停车场出口接入管理提供理论指导。

基于视觉负荷的公路隧道进出口环境改善范围

在大量动视点行车实验的基础上,提出了以"瞳孔面积最大瞬态速度值"(MTPA)为视觉负荷评价指标.利用该指标对高速公路隧道进出口驾驶员视觉障碍与驾驶视觉舒适性及视觉负荷程度进行了相关分析,得出隧道进出口在白天、夜间不同限速条件下视觉环境应加强改善的范围,并提出了利用植物、照明加强及路面色彩等改善隧道进出口"黑洞"或"白洞"效应的措施.

黔东北高原斜坡地区4种岩溶地下水系统模式及特点——基于地貌和蓄水构造特征

受深切河谷地貌控制,黔东北大部分地区岩溶地下水深埋且排泄于河谷岸边,以快速的管道裂隙流为主,给地下水资源勘探开发带来了极大的困难,局部地区受蓄水构造控制形成勘探有利的地下水富集区。笔者基于地貌和蓄水构造将研究区岩溶地下水系统归纳总结为深切河谷型、向斜山地型、单斜夹层型和背斜槽谷型4类模式。深切河谷型岩溶地下水系统地下水水力坡度大,地下水以快速的管道流为主,排泄点低,开发利用方式建议直接在地下河出口或天窗中抽提地下水,经济效益明显地区可堵洞成库进行综合利用;向斜山地型岩溶地下水系统发育高位岩溶泉或地下河出口,排泄点高,适合直接引水利用;单斜夹层型岩溶地下水系统在岩性接触带出露一系列接触泉,排泄分散,开发利用方式建议直接利用或抽提岩溶泉水,受夹层隔水顶底板影响局部地区可钻井取水;背斜核部出露寒武系白云岩地层,导致背斜槽谷型岩溶地下水系统含水岩层均匀厚度大,分布大量非全排型岩溶泉,地下水开发适合抽提泉水或钻井抽取地下水。

电磁注入等效替代辐照理论模型及实现技术

针对高强度辐射场(HIRF)实验室条件下无法构建,单纯辐照法难以有效开展系统级电磁辐射敏感度及安全裕度试验的问题,对电磁注入等效替代辐照理论、方法及实现技术进行了研究。本着有限目标的原则,针对典型互联系统,以设备端口的响应信号相等作为等效依据,建立了注入替代辐照的等效模型和强场条件下注入电压源外推模型,基于Baum-Liu-Tesche(BLT)方程和传输线阻抗分析理论,给出了互联传输线终端响应的计算方法,确定了注入法等效替代辐照法应满足的2个条件,即等效激励源相等和激励源输出阻抗相等,理论推导了注入电压与辐照场强之间的等效对应关系。采用注入耦合模块作为辅助试验设备,实现了互联系统中前向电压信号的提取、干扰信号的注入以及正常传输信号的有效监测;提出的注入与辐照相结合的互联系统电磁辐射效应试验方法,为正确评价互联系统的电磁辐射敏感度与安全裕度提供了切实可行的研究手段和技术支撑。

逆光条件下交通标志的可视距离研究

交通标志的视认直接影响行车安全。将眼动仪EMR-8B应用到交通安全研究领域中,从影响交通标志视认性的外部因素出发,以大量的现场行车实验为研究手段,探讨了在不同行车速度下,光线条件对交通标志可视距离的影响。并进行了相关性分析。研究结果表明,交通标志的可视距离随车速的提高而降低;同一实验车速,顺光条件下标志的视认性最佳,其次为夜间反光标志,逆光条件下的标志视认性较差。

桥头跳车对行车安全影响评价指标的研究

桥头跳车现象影响了驾驶舒适性和行车安全性.通过调查统计和驾驶行车实验,发现驾驶员心率的变动和行车加速度与桥头跳车严重程度有明显的相关性,可作为桥头跳车对行车安全影响的评价指标.研究结果表明,跳车严重时驾驶员心率比驾驶稳定心率增加了10次.min-1以上,加重了驾驶员的心理生理负担,对行车安全产生了较大影响.

贵州高原斜坡岩溶地区逆断层两盘地下水开采规律探讨

岩溶地区地下水资源开采是当今岩溶水文地质学研究的难点和重点,是直接关系人民生产和生活的重要问题。贵州高原斜坡岩溶地区河谷深切,大部分地区地下水深埋且集中径流,其储存空间分布和相互间连通的高度不均匀性,给地下水资源开发带来了极大的困难。笔者等通过贵州高原斜坡地带岩溶区地下水资源开采探寻,结合逆断层上下盘打井成败经验,指出逆断层作为一种常见的地质构造形式,水文地质意义上具有"拦水坝"作用,其补给区地下水含水介质可充当"地下水库"作用。

同轴电缆强电磁脉冲辐照下的终端负载响应规律

为清楚得到设备互联电缆在超宽带辐照条件下的耦合响应规律,以典型射频同轴电缆为受试对象,将电缆终端连接的设备等效为集总负载,通过对其进行超宽带辐照效应试验,分析了受试电缆长度、终端负载状态等对同轴电缆终端负载响应规律的影响。结果表明:同轴电缆对电磁辐照响应具有选频特性,终端负载响应电压的峰值出现在电缆相对长度为1/2的整数倍的频点;同轴电缆受到超宽带辐照后,感应皮电流通过转移阻抗转化为芯线与屏蔽层之间的差模感应电压,而这一感应电压源的内阻就是同轴电缆的特性阻抗;同轴电缆终端等效负载阻值的变化不会对电磁脉冲辐照响应波形产生影响,但影响其响应电压峰-峰值的大小,终端负载与等效感应电压源内阻上的电压响应满足分压原理;屏蔽室内部采用不同长度的连接电缆时,受试电缆超宽带辐照终端负载响应电压相近、峰值响应频点基本相同,说明了屏蔽室内连接电缆的长度对受试电缆超宽带辐照终端负载的响应无明显影响。

驾驶员心率和血压变动与山区公路曲线半径关系

在人、车、路的交通体系研究中,从医学和工学相结合的角度,以行车实验为依据,通过驾驶员的心率和血压的变动规律,用定量分析的方法研究道路线形构造同驾驶员心理压力和生理负担间的相关性,并建立定量的评价指标.以山区公路圆曲线线形构造要素的合理性和宜人性为研究对象,通过分析曲线半径与驾驶员心率血压变动的相关性,论证了最小曲线半径的合理性.

深切河谷附近岩溶地区打井找水模式

深切河谷附近岩溶地区地表水快速下渗,岩溶地下水深埋且集中径流,导致水资源匮乏,易成为较干旱缺水地区。同时在该类地区,受地表水构成的地下水排泄基准面控制,地下水水位埋深大,且以快速的管道流和裂隙流为主,储存空间分布和相互间连通性高度不均匀给打井找水带来了极大困难。发现下伏碎屑岩、逆断层和上覆碎屑岩均能将岩溶地下水和深切河谷地表水之间水力联系切断,导致局部富水,成为打井找水有利靶区。基于此3种类型,结合打井找水成功实例,将其归纳为3种打井找水模式:下伏碎屑岩隔水模式、逆断层阻水模式和上覆碎屑岩阻水模式,这些模式将对在深切河谷附近岩溶地区打井找水提供帮助。

驾驶员心率血压与山区公路横向力系数关系

以山区公路曲线段安全性和宜人性为研究对象,通过大量行车实验数据,以驾驶员的心率和血压的变动为评价尺度,分析曲线段横向力系数与驾驶员心率和血压变动的相关性,提出基于人机工程学的横向力系数范围不应大于0.2.