基于实测资料的边坡稳定性评价突变模型

基于边坡失稳机理及特征,结合基于实测资料的统计模型,利用突变理论推导了边坡稳定的尖点突变模型和边坡稳定判据表达式.算例结果表明,该方法可行.

面板堆石坝施工期沉降二维时空分析模型

考虑堆石体沉降的影响因素，推导了填筑分量和时效分量的数学表达式，给出了面板堆石坝 施工期沉降二维时空分析模型的一般表达式，并利用沉降实测资料验证了该模型的合理性。

椭球颗粒体系宏、细观特性的3维离散元分析

颗粒材料由大量不同形状的离散颗粒组成,其力学特性与构成颗粒体系的颗粒形状密切相关。目前,关于颗粒形状对颗粒材料剪切强度的影响已有大量的物理试验或数值模拟试验研究,而非球形颗粒材料在复杂应力路径下的宏、细观力学特性认识还不够充分。本文采用离散单元法(DEM)对按一定级配生成的不同伸长率的椭球颗粒体系进行等σ_(3)(第3主应力)及等b(中主应力比)的真三轴加载数值模拟试验,研究椭球颗粒体系的3维宏、细观力学特性,并验证常用3维强度准则对椭球颗粒体系的适用性。结果表明:在3维加载路径下,不同于圆球颗粒体系宏、细观演化规律的一致性,椭球颗粒体系的宏观应力面与细观组构面演化规律不一致,宏观应力比与强接触网络组构偏值/均值比线性不为1,这是因为椭球颗粒体系弱接触网络对宏观应力的贡献;椭球颗粒体系宏观体应变、细观法向接触力分布、接触数目及配位数分布等宏、细观指标与加载路径无关;随着椭球伸长率LAR增大,Mohr–Coulomb准则、Lade–Duncan准则、Mastsuoka–Nakai准则及施维成3维强度准则对φ_(max)(峰值内摩擦角)–b关系预测准确度逐渐增大,其中,Lade–Duncan准则能更好地拟合不同加载路径下椭球颗粒体系的数据点。研究为真实应力状态下椭球颗粒材料的宏、细观特性的认识提供了一定的理论基础。

拱坝空间位移场安全监控模型应用研究

根据拱坝的结构特点,结合某拱坝实测资料,深入分析了坝体垂线径向位移的时空变化规律,在常规统计模型的基础上。建立了坝体径向空间位移场,以从时空角度量化分析坝体的变形性态,并实现大坝的实时监控,确保大坝的安全运行。

规划设计阶段水库大坝风险评估及方法研究

鉴于规划设计阶段水库大坝风险评估的重要性,文章提出了一种基于致溃概率指数和溃坝损失指数的溃坝风险指数评价模型,通过将潜在风险指数评价标准进行分级,用于指导工程方案设计。该模型相对简单,具有一定的可操作性。案例验证了模型的合理性和实用性,可供相关研究工作参考。

孤山航电枢纽工程泄水闸孔与厂房共用边墙结构型式研究

为缩短孤山航电枢纽工程的坝轴线长度,减少坝肩边坡开挖高度,节省工程投资,提出了水电站厂房边墙与泄水闸弧形闸门边墩相结合的共用边墙结构型式,并对共用边墙结构的受力情况进行了三维有限元数值分析。结果表明:共用边墙新型结构优化了弧门支撑处的应力与变形状态,弧门推力和水压力对厂房边墙整体的应力、变形影响较小。经过水库正常蓄水和3个汛期泄洪的检验,电站厂房和泄水闸运行情况良好,验证了该结构的安全可靠性。研究成果可为同类工程设计提供参考。

混凝土坝安全监控最小二乘支持向量机模型

传统的混凝土坝安全监控模型难以精确反映大坝变形的非线性变化规律,一定程度上影响模型的预测效果。基于统计学习理论的支持向量机,采用结构风险最小化准则,具有结构简单、理论完备、适应性强、全局优化、训练时间短、泛化性能好等优点。将最小二乘支持向量机应用于大坝安全监控领域,建立了混凝土坝的支持向量机监控模型。工程案例证明,该模型精度较高,具有广泛的实用性。

闸坝型水库新型泄洪调度方法研究

传统的泄洪调度试验,通常针对单个流量级进行闸门调度优化研究,而没有考虑闸门开启或关闭的连续性。在实际洪水调度过程中,可能存在闸门升降反复运行,管理较复杂。以汉江孤山航电枢纽泄洪调度试验研究成果为依托,在模型试验中,需要在不同的流量之间反复调整闸门的开启组合方式,确保小流量已经开启的闸孔,大流量要继续开启,不够再开别的闸孔,且出闸底缘水流尽量为自由出流,避免淹没闸门底缘,以减轻水流波动引起的闸门振动,另外冲坑深度等指标也需要满足要求,提出了流量由小到大或由大到小闸门单向性连续开启或关闭的新型调度方式。该方法具有闸门操作简单、运行安全的特点。

孤山航电枢纽工程布置研究

孤山航电枢纽是汉江高等级航道的重要组成部分,也是汉江水电开发的重要梯级,工程主要开发任务是渠化白河至孤山段35 km航道,同时为地方提供可再生清洁能源,具有水头低、泄量大、通航水流条件复杂等特点。通过对大坝、通航、电站厂房、泄洪消能、过鱼等建筑物自身布置以及相互间协调的全面研究,结合施工导流方式,经多方案综合比较论证,提出了经济合理的枢纽布置方案:单级船闸布置在左岸,径流式电站厂房布置在右岸,18孔泄水闸布置在河床中间,鱼道与电站厂房同侧布置。相关经验可供类似工程设计参考。

马来西亚沐若水电站重力坝溢流面台阶式综合消能设计与检验

为解决马来西亚沐若水电站坝址所在河谷狭窄,地质条件较差,高水头泄洪消能的问题,根据该水电站重力坝无闸门控制表孔泄洪的特点,通过水气两相流数值计算和水力学模型试验研究,采用了"宽尾墩+前置掺气挑坎+坝面台阶+出口挑流"的综合消能方式。大坝建成后,经历了超校核洪水的考验,相关设计成果得到了验证。运行实践表明综合消能方式是成功的,设计研究成果可为类似工程提供参考。

金汉拉扎水电站首部枢纽设计

金汉拉扎水电站是尼汝河水电开发的第2级,以发电为主的日调节电站。简要介绍了金汉拉扎水电站首部枢纽混凝土溢流坝、冲沙闸及引水、防沙、冲沙等建筑物的布置,以及深厚覆盖层上混凝土坝、冲沙闸和基础防渗墙等建筑物设计情况。工程布置合理,结构设计技术可靠,可为在建、待建类似工程设计提供参考。

不均一基础上重力坝抗滑稳定分析

刚体极限平衡法是重力坝抗滑稳定分析的基本方法,但对于基底岩性不均一的情况应加以变通,采用变形体方法。本文通过理论推导,并以横向谷不均一陡倾岩层基础上重力坝抗滑稳定分析为例,对刚体极限平衡方法和变形体方法进行了对比分析,指出盲目采用刚体极限平衡方法可能导致设计错误。

云南金汉拉扎水电站大坝设计

云南金汉拉扎水电站为引水式电站,挡水大坝座落在砂卵石基础上,采用混凝土重力坝、水闸和心墙堆石坝混合坝型,利用河床布置泄洪冲沙建筑物。对覆盖层上的重力坝设计进行了探讨。与同类工程比较,金汉拉扎大坝高度相对较大,基础仅挖除表面3～8 m,下部保留的覆盖层相对较厚,未再采用其他加固措施。自2010年1月水库蓄水发电以来,监测资料表明工程运行正常。

某高坝消能工设计与模型试验

某混凝土重力坝位于热带雨林地区,最大坝高156 m。坝址河谷狭窄,河道纵坡较陡,坝后地质条件较差,消能防冲设计难度大。经设计分析及模型试验,确定采用宽尾墩加台阶加挑流联合消能方式,取得了良好的效果。

孤山航电枢纽泄洪消能设计与模型试验研究

孤山航电枢纽工程具有泄量大、上下游水位差小、受下游丹江口水库顶托影响大、下游水位变幅大等特点。综合考虑泄洪安全、下游丹江口水库顶托、通航水流条件、电站机组出力及分期导流等因素,经多方案比较,泄洪建筑物采用平底泄水闸左右分区布置、下游分区底流消能的方式。水工模型试验验证结果表明:该方案泄流能力满足要求,各工况下消能效果良好,水流条件满足通航要求,右区泄水闸已经历两个汛期泄洪检验,运行情况良好。相关经验可供类似工程泄洪消能设计借鉴。

重庆彭水县新田乡洼地内涝处理设计

重庆彭水县新田乡洼地地处彭水水电站库区,洪水通过地下岩溶系统排至乌江。水库蓄水后地下岩溶出口被淹没,造成该洼地暴雨期间内涝严重。研究提出了新增明渠结合无压隧洞的排水方案,较好地解决了新田乡的内涝问题,可供类似洼地排涝工程设计参考。

西藏扎拉水电站枢纽布置与设计研究

扎拉水电站水头高,泥沙问题突出,工程区地质条件复杂,存在活动断裂带、倾倒变形岩体发育。为减轻泥沙对水轮机机组的磨蚀,缩短引水线路穿越活动断裂带宽度,避开倾倒变形岩体的不利影响。通过多方案比选,确定了“下坝址以库代池,拦蓄泥沙;南线引水隧洞,避开闹中断裂影响带;上厂址地面厂房,利用河岸阶地的枢纽布置方案”。该方案最大限度减少了泥沙对机组的影响,避开了不利地质条件,节省了工程投资,同时充分利用了河段水头,发挥了工程最大效益,研究成果可为类似水电站枢纽布置设计提供参考。

基于遗传算法的GNA优化反演方法

遗传优化反演方法是工程反演计算的一个重要发展方向,但是由于算法自身的局限性,导致基于单纯遗传算法的优化反演技术难以推广应用.在深入分析遗传算法特性的基础上,指出其相应的不足之处;基于此,引入神经网络算法与模拟退火算法,有机融合3种算法,扬长避短,提出了基于遗传操作的GNA优化反演新算法;算例表明,提出的融合优化反演方法计算效率高、计算精度可靠.