基于时序InSAR的老挝桑片-桑南内水库大坝溃坝回溯研究

InSAR是一种用于水库大坝表面位移监测的新技术,具有周期性、低延迟的特点,且能回溯历史数据。利用老挝桑片-桑南内水库大坝溃坝前期及溃坝期间的卫星影像,收集溃坝前后的大坝表面位移监测数据和降雨数据,对大坝自身和管理方面的溃坝原因进行了分析,结果表明大坝溃坝前已发生较明显的异常变形趋势。本研究将InSAR技术引入大坝风险管理中,能有效减少溃坝事故的发生。

多孔介质低渗测试气体周期振荡法理论研究

目前,多孔介质低渗测试主要采用高精度气体稳态法和气体脉冲衰减法,缺少对气体周期振荡法的深入探讨和分析。基于气体周期振荡法基本原理和试验方法,提出了3种基于不同控制方式模拟生成周期波气压边界条件的方法,以及在试样上游和下游分别设置1个体积可调的气体储存容器的试验设备方案。基于孔隙流体介质的讨论,将Fischer等提出的以不可压缩流体为渗流介质的周期法理论解,推广到以可压缩流体为渗流介质的情况,扩大了周期法理论解的适用范围,并讨论了各参数之间的物理意义及其联系。基于气体周期振荡法理论解,进行了2个特例分析,优化了理论解中复杂分项的处理。通过一系列正交对照计算案例,对比了气体周期振荡法理论解和数值解的计算结果,讨论了渗透率、孔隙率、下游容器体积、试样直径和长度等对试验过程的影响,验证了理论解的准确性和可靠性,并对理论解的不足进行了说明,在此基础上,给出了气体周期振荡法试验的优化设计策略。

基于计算机断层扫描的浆砌石真实三维孔隙网络模型及其渗流数值模拟

为研究浆砌石渗流规律,以广东省某已运行30余年的浆砌石拱坝典型芯样为例,基于计算机断层扫描(CT)技术构建了浆砌石真实三维孔隙网络模型,并对不同孔隙结构和水压差下浆砌石的渗流特性进行模拟。结果表明,高流速的渗流路径沿着大孔隙所在位置集中,流线更加顺直平滑,而其周围的小孔隙内渗流路径则较为分散;大孔隙中流速和流量更大,大流速会冲蚀浆砌石结构从而促进联通孔隙向着微裂隙转变,小孔隙向着大孔隙转变;随着水头差增大,浆砌石最大流速和最大流量均逐渐增大,且孔隙结构越发育,增大幅度越大。

西坑水库大坝几种典型隐患问题原因分析综述

西坑水库长期存在坝后坡牛皮胀、坝顶纵向裂缝、进水塔晃动、灌溉岔管闸阀振动等问题,为此采用针对性勘察、CCTV管道内窥仪等手段进行检查探测,并对这些影响水库安全运行的典型问题进行原因分析,提出意见建议,可供类似工程开展安全鉴定时参考。

工程伦理视角下的水库大坝安全运行管理

结合水库大坝安全运行管理,首先分析了水利工程领域工程伦理目前研究的主要内容,然后基于社会和自然两个维度,依次从库区移民、水库降等报废、水库公众教育、水库大数据、水库管理范围、库区养殖、库区生物多样性等多个方面,论述了工程师应该如何遵循工程伦理守则,正确处理水库大坝安全运行管理全过程中人与人、人与自然的关系。

广东省小型水库安全运行管理标准化探索实践与长效机制思考

我国现有小型水库约9万多座,目前小型水库的运行管理存在体制不顺、管理经费不充足、运行管理不精细、信息化水平低这四大突出问题。基于广东省小型水库安全运行管理标准化开展的特点和经验,从落实管理责任和管理经费、加强运行管理、强化安全管理、推广信息化管理、试点物业化管理等角度论述小型水库的管理对策,为小型水库安全运行管理的长效体制机制提供了有益的示范。

微服务架构下安全监测智能平台的开发及部署

随着水利工程在数字化、智慧化方面的需求日益增强,安全监测智能平台功能日渐增多,迭代优化也逐渐加快,为提高安全监测平台开发、维护、迭代更新的效率,分布式微服务架构已逐步应用于安全监测智能平台中。针对分布式微服务应用架构实现中的服务划分不清晰,数据管理混乱,服务间通信困难,通过领域驱动设计拆分业务,以编排的方式组织协同服务,构建微服务基础架构下的大坝安全监测智能平台。各服务之间互相协调、配合,并通过Docker工具,实现在混合环境(开发、测试及实际部署环境)中部署,最终实现系统的高可拓展性和快捷部署性等,并成功应用于阳江大河水库、广州黄龙带水库,取得良好效果。

高密度电法在水利工程中的应用进展研究

高密度电法探测技术与传统地质钻探相比,探测时间短,布线灵活,探测结果直观形象等优势。结合文献调研成果,对近年来高密度电法探测技术在地下水资源勘探、堤坝稳定性评估、堤坝安全监测等方面应用案例,总结了高密度电法在水利工程中应用的优势,指出了高密度电法目前存在的问题与局限性,提出多物理场联合勘测、多尺度反演技术和人工智能辅助分析的综合物探技术融合发展方向,为高密度电法探测技术往多元综合物探技术方向发展提供参考。

基于MEMS惯性传感器变形监测系统研究

针对水库大坝野外无人值守环境中的低成本表面变形监测场景,该文基于微机电系统(MEMS)惯性传感器建立了从传感到云端的监测系统,面向应用场景中的实际需求,基于星形自组网网络拓扑设计了高可靠冗余通信链路。针对长时无人值守的表面变形监测需求,从传感、供能和通信等方面进行了工程设计。面向应用场景中的恶劣环境(如雨、雪、暴晒、高温、高寒等),设计了防水等级达IP68的外壳防护结构。环境试验和现场测试表明,该文设计的基于MEMS惯性传感器的变形监测系统具有稳定、精确的表面变形监测指标,以及可靠、高频的数据通信能力。

双层衬砌圆形水工隧洞力学分析

采用复变函数方法提出了一种求解双层衬砌圆形水工隧洞的解析方法。建立的模型基于围岩与初衬、初衬和二衬(完全接触)之间的相互作用,并考虑了内水压作用和支护延迟效应。根据预设的边界条件,基于位移协调和应力连续,建立求解相关解析函数系数的方程,然后利用具体的解析函数,可以求解围岩、初衬和二衬任意位置的应力分量。通过与数值解的比对,证明所提出的解析方法是正确、有效的。最后从控制水工隧洞运行内水压、互换衬砌弹模以及控制衬砌厚度三个角度进行了参数分析,探讨了影响衬砌应力分布的因素和结果。揭示了双层衬砌水工隧洞的荷载传递机理和规律,为衬砌防护工程的前期设计和施工提供了理论依据。

锤击式沉桩法施工对既有供水隧洞结构动力响应分析

为分析锤击式沉桩法施工对既有供水隧洞结构的动力响应,建立了三维数值计算模型,并采用非线性时程分析法模拟了锤击式沉桩过程中既有供水隧洞结构的动力响应,并对不同桩隧距离、沉桩深度下既有供水隧道的响应规律进行了研究。结果表明:桩隧水平距离一定时,随着沉桩深度增大,隧洞正上方地表及隧洞结构的振动速度和沉降量均先增加后减小;沉桩深度一定时,随桩隧水平距离增大,隧洞正上方地表振动速度和沉降量峰值均呈减少趋势,随着桩隧水平距离增大,传递至隧洞的锤击能量被土体逐渐扩散削弱,管片的振动速度和变形量显著减小,当桩隧距离超过3倍隧洞直径后,沉桩对隧洞影响较小。

广东省水库空间分布特征研究

基于广东省水利统计数据,结合地理分区、人口、经济、农业等对水库空间分布进行定性及定量评估分析,研究广东省各类型水库空间分布特征,研究成果可进一步为广东省水利工程规划与管理、水资源管理等提供理论支撑。

基于图像融合和改进阈值的管道机器人探测图像增强方法

管道机器人探测能快速、准确和直观地识别管道结构性和功能性隐患,受管道内环境限制,探测的图像存在光照不均、对比度低和细节模糊等问题。为此,提出了一种管道机器人探测图像的增强技术。首先采用限制对比度自适应直方图均化(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization,CLAHE)和同态滤波(Homomorphic Filtering,HF)处理光照不均匀和对比度低的问题,并将2种方法结果进行融合。而后将融合的图像进行非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled ContourletTransform,NSCT),并采用改进的Bayes-Shrink阈值对高频系数进行噪声去除。最后采用非线性映射函数对细节进行增强,并进行 NSCT 逆变换得到最终增强图像。选取 5 幅典型管道机器人探测图像进行增强处理,并与4种常见的图像增强技术进行对比。结果表明,基于图像融合和改进阈值的管道机器人探测图像增强技术可有效提高图像的整体和局部对比度,并有效增强图像的细节,能有效解决管道机器人探测图像存在的主要问题。

基于声纳、雷达和管道内窥仪的多手段管道淤积检测

管道淤积是造成城市内涝问题频发的重要因素。针对现阶段广泛采用的人工检测或单一仪器检测技术的不足,探讨了管道声纳检测系统(X4)、探地雷达(加拿大EKKO)和管道内窥仪(CCTV)联合检测技术的运用,并进行了实际管道淤积测试试验。试验结果表明:与传统单一检测方法相比,在无检修井且无法进行人工检测的排水管道淤积检测中,联合检测方法应用效果显著,具有无损、检测速度快以及结果可靠等优点。为今后水务管道淤积检测工程的技术选用提供了新的检测方法。

基于模型试验的面板伸缩缝破损对海堤沙土流失影响机理研究

面板伸缩缝破损导致的砂土流失,是造成护面脱空,堤身损毁的主要原因之一。为研究伸缩带破损的面板海堤砂土流失特性,设计了一种伸缩缝破损带位置和大小可变的海堤模型试验箱,并进行大型波浪水槽模型试验,首次引入三维激光扫描仪对波浪作用前后海堤模型进行扫描,获取波浪作用前后海堤模型的高精度三维点云数据,定量研究了破损带位置、长度和波浪作用时间对伸缩缝破损的面板海堤砂土流失量与最大淘刷深度的影响。此外,通过彩砂标记获取波浪作用下不同粒径沙土迁移规律,进而初步探讨了海砂流失机理。结果表明:①面板伸缩缝破损的海堤砂土淘刷形态均为U型,试验工况下破损带位于水面下时砂土越容易流失;②随破损带长度或波浪作用时间增大,砂土流失越明显,破损带长度与砂土流失量呈线性相关与最大淘刷深度呈对数相关,波浪作用时间与砂土流失量、最大淘刷深度均呈对数相关;③波浪上爬产生正压力将砂颗粒推向远离破损带区域,粒径越小,砂粒越容易被推离,波浪回落产生负压力将砂颗粒从破损带带出,砂粒粒径越小,越容易被带出。

基于移动互联网的小型水库大坝安全巡查系统应用及研究

广东省小型水库数量众多、分散、管理难度大的特点给水利部门的管理工作带来诸多不便,而水库大坝现场巡查是大坝安全管理不可或缺、极为重要的环节。基于移动互联网和GIS技术,结合"一个登录门户,分级权限管理"的设计思想,以信息采集层、网络传输层、资源共享层、综合业务应用层的架构设计小型水库大坝安全巡查系统,分别介绍系统中的采用Java EE开发的水库大坝巡查管理平台,以及基于Android/iOS的移动巡查终端的业务流程、功能实现等内容。该系统能够明确水库大坝的巡查部位、频次和路线,规范巡查行为,进一步提升水库大坝安全管理标准化、专业化水平。

围井试验法在病险水库高压喷射灌浆工程中的应用及其关键点初探

在简要介绍高压喷射灌浆技术原理的基础上,着重分析围井试验法对垂直防渗板墙防渗性能检测的优势,并结合工程检测实际,对围井法在病险水库高压喷射灌浆工程中的应用进行了初步的探讨,提出了围井法检测的关键点。

堆石混凝土坝坝基固结灌浆质量检验方法及其标准探讨

堆石混凝土作为一项新型施工技术,目前缺乏相关的坝基固结灌浆检测规范或标准。本文通过总结大量工程经验,探讨了适合堆石混凝土坝坝基固结灌浆质量检验的方法,并提出相应的合格标准。珠三角地区某堆石混凝土重力坝的固结灌浆质量检测结果表明,该检验方法操作便利,合格标准原理明确,易于对比,尤其便于实际工程操作,对类似工程有一定的参考意义。

广东地区小型水库大坝安全评价分析与探讨

结合广东省小型水库大坝安全评价工作,介绍广东省小型水库大坝现状及安全管理基本情况。在总结广东省小型水库大坝安全管理以及安全评价的经验和成果的基础上,针对小型水库建设标准低、基础资料匮乏、数量多、安全管理水平低下等问题提出相应对策,对广东省小型水库大坝安全评价工作具有一定的借鉴作用,对我国其他地区的小型水库大坝安全评价也具有参考意义。

广东省大中型水库大坝现状简析及安全管理对策初探

通过对广东省343座大中型水库大坝现状的初步分析,提出广东省大坝安全管理应抓住4个重点,并提出安全管理的6项对策:严格执法落实病险水库加固除险工程的建设;加强大坝长期安全监测;加强定期安全检查与安全鉴定;加强水库安全的非工程措施;及时引入水库大坝分险评估;重点防范汛期土石坝的溃决。