REGIONAL GEOLOGICAL ASPECTS CONCERNING SAFETY OF WATER STORAGE

Dams and, particulary,large dams are structures with a risk potential and impacts on the environment. The impacts not only concern the immediate project area and its vicinity, but often the whole catchment area and the downstream valley. This is why regional aspects are important during design, investigation and operation. Regional geology,including all relevant geo-sciences, provides basic information for a safe and longtime operation of a project.

Wear analysis of a side dam in twin-roll strip casting

Reducing wear on a side dam can prolong the casting operation life of a twin-roll strip casting process,thus reducing production cost and improving casting stability.To lengthen the service life of the side dam,it is necessary to understand the wear performance of the side dam material.To investigate the wear behavior mechanism of the side dam,in this study,the UMT-2 friction and wear tester was used to determine the relationship between the wear rate of the side-dam material and various parameters.Based on the roughness of the contact area between the side dam and the end of the casting rolls as well as on the amount of deformation of the side dam,which was derived using a thermal-deformation simulation model,the reasons for the uneven wear of the side dam were obtained.

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。

监测数据驱动的寒区混凝土坝温度特征分析

鉴于寒区混凝土坝的服役环境具有的冬季气温极低、温差悬殊、寒潮频发和冻融循环剧烈等特点对大坝安全带来的不利影响,针对寒区混凝土坝环境温度和坝体温度监测数据,通过构造反映温度增量距离和温度变幅距离的综合相似性距离指标,应用层次凝聚聚类算法,提出了辨识寒区环境气温地域特征的数据聚类挖掘方法;并针对常规坝体温度场变化表征模型的不适用性,构建了融合谐波因子、气温前期项和水温前期项的寒区混凝土坝坝体温度场表征模型,提升了温度场刻画精度,为实现分析寒区混凝土坝温度场和演变规律,动态跟踪大坝安全状态提供了理论和技术支持。

寒区黑土侵蚀沟治理新技术研究

东北地区黑土侵蚀沟已严重威胁我国粮食安全,其绝大部分处于寒区环境,谷坊作为治理侵蚀沟的通用手段,面临寒区复杂环境威胁。针对寒区谷坊易受冻融、融雪和降雨等多因素耦合下稳定性不足的问题,提出了一种寒区黑土侵蚀沟治理新技术——生态柔性煤矸石土谷坊,该谷坊由土、滤土防冲土工合成材料、煤矸石铰接块和植被防护组成,具有就地取材、节省工期、柔性稳定、固废利用、替代石料和有利扦插等优势。文中给出设计理念、关键参数及现场应用关键技术,形成了成套工艺。研究结果表明:生态柔性煤矸石土谷坊变形值集中在-0.0518~0.0307 m之间,在允许范围内,谷坊前后沟道均无扩宽,泥沙淤积深度17~67 cm,有效减少水土流失,植被覆盖率一年增加30%,表明该谷坊具有良好的稳定性与治理效果,生态效益明显。生态柔性煤矸石土谷坊是在传统谷坊形式上做出优化和改进而形成的一种新型谷坊,此技术将生态技术与工程技术有机结合,为寒区黑土侵蚀沟治理提供了新思路和新手段。

寒冷地区特高拱坝混凝土最高温度控制研究:以东庄拱坝为例

【目的】东庄特高拱坝位于北方寒冷地区,与国内其他已建200 m以上特高拱坝主要位于西南气候温和地区存在明显差异,混凝土温度控制难度大。为保证工程建设安全的前提下满足进度和质量要求,【方法】针对东庄大坝建设期夏季和冬季不同季节的控制最高温度标准,基于现场环境气温特性,建立有限元仿真分析模型,采用施工过程仿真技术对东庄拱坝不同冷却龄期、不同基础温差条件下的混凝土温度应力进行研究,将现场监测分析结果与仿真分析规律进行对比分析,提出了相应的最高温度控制建议。【结果】结果显示:为保障拱坝混凝土应力安全,最高温度不应高于26℃;为保障拱坝横缝可灌性,最高温度不应低于20℃。缝开度和温控防裂是一个需要协调的关系,基础温差增大,相应地,温度应力增大、开缝宽度变大、温控措施压力增大;基础温差降低,相应地,应力减小、开缝宽度降低、温控措施压力变小,但是存在缝开度不满足要求的风险,尤其在寒冷地区冬季施工最高温度较低,最终导致缝开度较小无法实现接缝灌浆工作。【结论】综合考虑以上两方面影响因素,给出了大坝混凝土最高温度控制的上限值和下限值,区间范围内最高温度的控制即可以满足接缝灌浆和防裂目的。计算成果可为拱坝施工过程的接缝灌浆温控方案调整提供技术支撑。

叶巴滩堆石混凝土二道坝温度应力仿真分析及温控措施研究

对位于高海拔地区的叶巴滩堆石混凝土二道坝工程开展全坝段温度应力仿真分析,重点研究大坝横缝分缝措施和混凝土表面保温措施对坝体温度应力的影响。结果表明:结构分缝措施可以降低坝体内部拉应力,设置1条横缝即可有效控制坝体内部高拉应力区范围,并使应力极值降低约0.8 MPa;混凝土表面保温措施可在秋冬季节显著降低大坝表层混凝土温降幅度,减小表层温度应力水平,使应力极值降低约0.6 MPa;叶巴滩二道坝设置1条横缝并采取表面保温可满足施工期温控要求。

纳学水库坝址区工程地质条件分析与坝型比选

纳学水库坝址区水文地质较复杂,区域构造稳定性较差,强风化破碎岩体及断层裂隙共存于库区。为确保水库蓄水成库后具有较高经济效益,结合坝址区工程地质勘察成果,对建坝坝址、坝型及工程地质条件进行详细比选论证。设计优选的上坝址面板堆石坝枢纽,能充分利用区域水资源、坝型地形地质适宜性好,方案技术可行且经济。纳学水库坝址区详细的工程地质勘察,针对性地查明影响工程建设的不利地质体及渗漏稳定性等关键因素,为后期设计施工提供了合理的建议和处理措施。

严寒地区碾压混凝土坝临时保温措施优化仿真

严寒地区,碾压混凝土坝表层在越冬期温度控制一般比较困难。针对越冬期碾压混凝土坝温控难题,以东北地区某水电站碾压混凝土坝为研究对象,采用三维有限元分析方法,进行临时保温措施优化仿真。结果表明,铺设聚乙烯保温被等保温材料后,混凝土表面温度明显升高,表面拉应力明显减少,混凝土内外及新老混凝土层间的温差得到改善。研究成果可为类似工程提供参考。

水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析

在陕北风沙滩区,地形气候以及土地利用等特点决定了该区域水资源的紧缺性,为了有效利用和调节陕北地区的水资源,水利工程的土石坝枢纽设计优化成为不可或缺的环节。基于此,本文对陕北地区水利工程土石坝枢纽设计中的要点展开分析,希望能够对陕北地区水资源保护工作提供一定帮助。

长江三峡坝区花岗岩风化壳化学元素迁移特征

在长江三峡坝区河谷不同地貌部位系统采样的基础上 ,通过 X射线荧光光谱的化学全量分析及各元素迁移率特征值和强度值的详细计算 ,揭示出不同地貌部位各化学元素的迁移规律 :1长期淹没于水下的河床风化壳 ,易溶的 Ca O、Mg O发生相对富集的现象 ,Al2 O3却呈减少的趋势 ;Fe2 O3的富集率最大 ;2季节性被水浸没的河漫滩风化壳 ,还出现了 K2 O、Mg O含量相对富集的现象 ;3谷坡风化壳是典型的北亚热带地带性风化壳 ,处于化学风化早期到中期的过渡阶段。 4在各种地貌的风化壳中 6.5深度是一个特殊的层位 ,K2 O、 Na2 O对抗现象最为明显 ,即 Na2 O相对富集 ,K2 O相对减少。

黄河黑山峡大柳树坝址区F_(201)和F_(7(8))断层的活动性

黄河黑山峡大柳树坝址区位于青藏高原中卫-同心活动断裂带内F7(8)和F3断层所夹持的寒武系变质砂岩夹千枚岩推覆岩片中。对F201、F7(8)断层活动性的认识是坝址稳定性评价的关键,也是争议的焦点。通过对大柳树坝址区F201、F7(8)断层带特征的追索观测、工程揭露和断层泥测年,获得F201、F7(8)断层活动特征的新资料,证实了F201断层是一条晚更新世晚期和全新世以来强烈活动的区域发震断层,同时确定了F7(8)断层水平左旋走滑作用的存在;发现断层通过之处二级阶地堆积物的震陷槽;获得了小于20ka断层泥测年数据,尤其是确定了F7(8)断层与F201断层的交会地点。因此熏按水电规范,F201和F7(8)断层被定为活动断层。

三峡库区食管癌高死亡率区的土壤环境特征研究

目的探讨三峡库区食管癌高死亡率区的土壤环境特征。方法对比食管癌高、低死亡率区土壤类型、利用方式及土壤一般特性 ,尤其是在微量元素含量上的差异。结果食管癌高死亡率区土壤主要分布石灰性紫色土 ,土壤偏碱性 ,含钙高 ,土壤肥力低 ;低死亡率区主要是水稻土 ,土壤偏酸性 ,含钙低 ,土壤肥力高。同时食管癌高死亡率区土壤中微量元素含量水平明显低于食管癌低死亡率区。

寒区大坝温度场和渗流场耦合问题的非线性数值模拟

本文首先根据热传导理论和渗流理论 ,提出了带相变温度场和渗流场耦合问题的数学力学模型和控制微分方程 ,然后应用伽辽金法导出了这一问题的有限元公式 ,最后给出了一个考虑了渗流影响的寒区大坝温度场的计算实例 .该例表明渗流场对寒区大坝的温度场影响很大 ,在寒区大坝的设计时应充分考虑这一因素的影响 .

三峡工程坝区漂污运移规律及治理措施初步研究

对三峡水利枢纽坝前漂污物的运移特性、分布规律及其影响因素及治理漂污的工程措施进行了研究。研究表明 :库区漂污物的分布及其运移规律与库区河势、水流流态、库水位、来流量及三峡电站的调度方式等因素有关。在各级水位、流量条件下 ,坝前漂污滞留量分布的基本态势为“右多左少”。通过调度运行 ,可以改变漂污物在坝前的分布情况 ,但基本态势不变。三峡枢纽库区漂污治理 ,应采取“以捞为主”的思路 ,以根本解决三峡及葛洲坝两大枢纽的漂污问题。研究发现 :在坝前及坝区河段可以选择到较为理想的地段和区域建立滞漂、捞漂区 ,导漂。

垸内水网型疫区人群血吸虫病病情的超声显像评估

目的以了解垸内水网型疫区血吸虫病病情，并探讨B超对人群病情评估的价值。方法在垸内水网型疫区，对732名当地居民进行B超检查，同时进行Kato－Katz法、孵化法检查粪便和病史询问。结果该地居民粪检阳性率44．76％，肝实质Ⅰ级以上男性53．31％，女性49．19％，Ⅱ级以上男性17．68％，女性8．65％。门静脉内径异常男性25．69％，女性11．08％。男女感染率无差别，但男性肝脾异常明显高于女性。血吸虫感染与未感染者相比较，肝实质、门静脉内径、肝右叶斜径，女性还包括肝左叶长径、厚径等指标均高于未感染者。结论本研究提示：境内水网型疫区病情控制应引起足够重视。B超能直接评价血吸虫病引起的肝脾损伤。

垸内水网型疫区日本血吸虫病流行病学调查研究

在垸内水网型疫区对１０１８名当地居民进行ＫａｔｏＫａｔｚ法、孵化法检查、间接血凝试验（ＩＨＡ）、Ｂ超检查和病史询问，并调查当地的螺情，以了解血吸虫病疫情，结果显示：阳性螺密度达００９９只／０１１ｍ２，居民粪检阳性率４４７６％，ＩＨＡ阳性率６２５２％。Ｂ超检查显示该地人群血吸虫病引起的肝脾慢性损伤也相当严重。提示：垸内水网型疫区具有特有的流行环境，该地区的疫情控制应引起足够重视。研究还显示：该疫区的日本血吸虫病无明显的家庭聚集性。ＫａｔｏＫａｔｚ法与尼龙绢集卵孵化法合用能大大提高检出率，间接血凝实验只有作辅助诊断方法。Ｂ超诊断血吸虫病引起的肝脾异常的标准有待改善。

三峡坝区非对称共轭低缓角度剪破裂系

在岩石摩擦流变学理论指导下 ,运用构造解析方法 ,在三峡坝区岩体内多期的、复杂的破裂系统中 ,识别出一个不对称的共轭低缓角度剪破裂系统 .几何学和运动学标志证明 ,这个影响大坝深层和浅层抗滑稳定性的共轭剪切破裂系统形成较早 ,受岩体非均一性制约 ,被后期破裂系统切错和改造 ,是高流体压力控制下非对称共轴变形的结果 .

垸内水网型血吸虫病流行区居民接触疫水的定量研究

目的对居民接触疫水进行定量研究，为制定经济有效的防治对策提供依据。方法1997年5～11月，在坑内水网型日本血吸虫病流行区，对689名居民接触疫水行为进行了每半个月1次，每次2d的调查，内容包括接触疫水方式、时间、地点、持续时间、暴露面积。结果成年男性接触疫水以下水田、犁地等生产性为主，成年女性不仅有生产性接触，还有洗衣、洗菜等生活性接触。5月和7月是该地区的农忙时节，也是成年人接触疫水高峰季节。青少年接触疫水主要是洗衣、洗菜、抓鱼虾、玩水等非生产性接触，且在整个感染季节都处于相对低暴露状态，但其感染的发生率却很高。结论垸内水网型疫区不同人群疫水接触特点不一样，青少年可以通过积极有效的健康教育促进其行为改变，达到预防和控制血吸虫感染的目的；成人疫水接触多系生产性的或是生活必需的，根据当地特点，5～7月间，加强自我防护，并于8月份根据暴露情况及时化疗，减少血吸虫在体内存活时间，在当地是一种比较经济有效的血吸虫病防治手段。研究还表明低年龄组易感。

三峡水库蓄水对库区降水量的影响分析

三峡大坝建成后库区水位上升,常年水面面积也将大幅增加,库区下垫面将发生变化,从而导致局地气候特征的变化。为了解三峡大坝对库区降水量的影响,基于三峡库区37个雨量站点1958-01-01～2008-12-31逐日有效降水量资料,采用气象诊断旋转正交经验函数(REOF)方法计算并分析了三峡库区和大坝南北部年均降水量、四季降水量的时空变化情况,并通过REOF模态图时间系数分析了建坝前后降水量的波动情况。结果发现,三峡水库运行后库区降水量存在一定的波动,三峡大坝在运行前45年与运行后6年的时间内,年均、四季整个库区与北部降水量差值波动幅度并不明显。