喀斯特峰丛-洼地小流域洪水滞时及相似性分析

以两个邻近的典型喀斯特峰丛洼地小流域(陈旗和长冲)为研究对象,选取26场不同量级流量的洪水过程,对比分析陈旗流域地表、地下两套水系及其与长冲流域洪水的滞时和相似性特征。结果表明:陈旗流域受洼地不透水/弱透水跃迁部位的“门槛效应”影响,地表河与地下河的洪水滞时和形态特征差异明显,地表河洪水涨落迅速,但峰现时间滞后于地下河;流域暴雨洪水涨落形态受地表河控制,与地表河洪水形态相似度高。长冲流域暴雨洪水过程与地表洪水过程相似,随着降雨量的减小,其洪水形态趋向于地下河径流变化特征;流域不透水岩石分布减小了含水层调蓄能力,流域洪水滞留时间短、暴雨洪水响应迅速。

喀斯特溶槽岩-土界面优势流及其对土壤水分动态的影响

通过对两个典型溶槽剖面的野外入渗实验,结合对入渗锋面的红外成像和染色示踪,分析溶槽中土壤湿润锋运移受岩—土界面优势流、初始水分状态(干湿程度和不均匀分布)及植被根系的影响程度。其结果表明:岩—土界面优势流增加入渗锋面到达处的土壤含水率是溶槽中部的1.1～14.5倍,但岩—土界面优势流形成的侧向水势梯度可降低优势流锋面下移;初始入渗中表土湿润锋运移主要受植被根系大孔隙优势流的影响,岩—土界面优势流作用不显著,但随着入渗深度的加大,岩—土界面优势流侧向弥散对湿润锋运移和土壤水分的影响加强。

基于有限元模型计算方法分析某地下工程盾构隧洞结构形式

盾构法隧洞施工技术在水利工程中应用广泛,受地形条件、地面构筑物的限制较小,可避开不良地层,同时降低对地面构筑物及交通的影响,能够有效地减少工程征地拆迁。基于有限元模型计算方法,对单层管片衬砌、预应力混凝土内衬、钢筋混凝土内衬和钢管内衬4种盾构隧洞结构形式进行比选。结果表明:单层衬砌隧洞在内水压力作用下管片螺栓及手孔混凝土的应力远超其设计强度,无法确保结构安全;二次衬砌隧洞应根据不同内水压力工况选取更优的内衬结构形式。因此,借助有限元方法遴选出安全经济的工程设计方案,对保证工程质量具有重要意义。