三峡库区泄滩滑坡渗流场与应力场耦合分析

泄滩滑坡坡体从水力学特性来看为3层透水性较强的岩层(坡积物、滑坡堆积物和滑坡影响带)和2层透水性较弱的岩层(滑带和基岩)构成的互层状结构。以此为基础,进行了三峡库区蓄水至175 m水平时泄滩滑坡的渗流场与应力场耦合分析,得出滑坡体内水头分布﹑滑带底面承受的浮托力分布以及各应力分量分布。可以看出,泄滩滑坡水力学特性上的这种互层状结构不利于滑坡体的稳定,耦合作用对渗流场的影响不大,但对应力场的影响较大。

三峡库区大石板滑坡区排水系统效果评估

结合三峡库区大石板滑坡工程实例 ,以连续 36天的降雨过程为条件 ,利用已有的地下水位观测资料 ,采用人工神经网络方法预测滑坡内地下水位在排水工程实施前后的变化 ,以此作为非饱和—饱和—非衡定地下渗流计算的特定水头边界。根据计算的地下水位进行滑坡稳定性分析 ,结合稳定分析成果对排水系统工程的效果进行评价。结果表明 ,地下排水工程的实施可较大幅度地提高滑坡的稳定性。

三峡水库香溪河库湾拟多甲藻昼夜垂直分布初步研究

具鞭毛的拟多甲藻(Peridiniopsis)是三峡水库多数支流库湾春季甲藻水华的优势种类。研究表明,昼夜垂直迁移是鞭毛藻重要的生态学特征。拟多甲藻形态学特征虽然也有鞭毛和自由游泳能力,但至今仍没有关于该种类昼夜垂直迁移的描述。定点昼夜垂直分层研究结果表明,三峡水库甲藻水华暴发的优势种之一拟多甲藻种3(Peridiniopsissp.3)是绝对优势种,相对丰度达到45%;该物种与其它鞭毛藻相似,有昼夜垂直迁移的生态学特征,白天趋于在水体上层聚集分布,晚上趋于在水柱中随机分布;太阳光的昼夜交替是影响拟多甲藻昼夜垂直迁移的重要环境因素。

隔河岩水电站边坡岩体宏观力学参数的有限元反演分析

首先根据隔河岩水电站边坡的特点,选择具有控制性影响的区域的岩体,建立数值模拟试验模型;接着采用卸荷岩体力学参数的分析方法,利用大型有限元分析程序ADINA对其进行反演分析,得出其宏观力学参数和这些参数的劣化规律。

水电工程施工导截流智能决策支持系统的结构研究

水电工程施工导截流智能决策支持系统 (IDSSRDC)是建立在数学模型方法的基础上 ,以计算机科学技术为主 ,综合系统科学、管理科学以及水利水电工程施工组织的理论和方法的人机交互系统 ,旨在为决策者进行施工导截流决策时提供一个良好的支持工具。本文给出IDSSRDC的数据库系统、模型库系统、方法库系统及知识库系统 ,具有信息服务、科学计算、动态仿真和决策咨询的功能 ,这种四库四功能结构 ,可以实现定量计算与定性推理有机地结合。

我国沿江丘陵城市山地开发利用模式探析——以《宜昌市伍家岗分区规划》为例

本文以宜昌市作为我国沿江丘陵城市的代表,分析了城市发展演变的历史进程并研究了城市发展的趋势,提出了在拓展城市骨架的建设过程中对山地的开发利用模式,并分析了不同开发模式所能形成的城市景观效果。

土质边坡非饱和渗流场与应力场耦合数值分析

阐述了坡面径流-非饱和渗流分析与应力场耦合分析的重要意义和作用;介绍了在非饱和渗流分析中具有重要作用的土-水特征曲线,包括考虑固结压力条件下的土-水特征曲线,并介绍了部分试验成果以及坡面径流-非饱和渗流耦合分析的计算方法;提出坡面径流-非饱和渗流分析与应力场的耦合计算方法,并编制相应的有限元程序;通过算例对比了耦合与非耦合情况下应力场、渗流场的差异,说明耦合分析更符合实际,且所提出的方法是切实可行的。

评价漓江健康的RIVPACS预测模型研究

RIVPACS类河流健康评价模型是广泛应用的河流健康评价工具.利用漓江流域48个样点的底栖动物和环境数据,按照建立RIVPACS模型的方法和步骤,开展预测模型试点研究.48个样点中有32个参照样点,随机选取其中27个用于模型构建.余下的5个参照样点、10个轻至中度干扰样点和6个严重干扰样点用于模型验证.首先通过B ray-Curtis系数将27个参照样点分成3组,然后通过判别分析获得可最佳解释3个参照点组中底栖动物组成的5个环境变量,即溪流的平均流速、宽深比、水温、底质类型I(小于2mm)和Ⅱ(2-8mm)用于模型计算.通过建立的预测模型计算各样点的期望值(E)、观察值(O)和O/E比值.27个建模参照样点与5个验证的参照样点O/E平均值无显著差异,与10个轻至中度干扰点和6个严重干扰样点皆有显著差异,10个轻至中度干扰样点与6个严重干扰样点间也有显著差异.说明已建立的模型可靠性好.建议深入开展R IVPACS类预测模型的研究和应用示范,为我国水环境和水资源保护与可持续利用提供科学的决策依据.

岩石块体三维接触判断的侵入边法

在三维单元法、三维不连续变形分析法中,三维块体的接触判断是关键的问题之一。对三维凸多面体的所有接触形式进行了分类,提出了一种三维块体接触判断的侵入边法。给出了侵入边法的原理、方法实施步骤及识别接触形式的方法。通过论证和算例表明,所提出的方法计算工作量小、鲁棒性好,容易于计算机实现。

滑带土结构强度特征及其强度参数取值研究

滑带土强度参数的的正确选取,是滑坡稳定性评价及滑坡治理工程设计中的关键问题。分析了滑带土的结构强度特征,提出了滑带土残余强度与再生强度的不同使用场合。通过对滑坡稳定安全系数的定义讨论,明确了滑坡稳定安全系数及滑带土强度参数的物理涵义,提出了滑带土强度参数的取值方法。最后,结合古树包滑坡实例,研究了滑带土强度参数的取值。

BP网络与遗传算法在水布垭工程中的应用

基于人工神经网络与遗传算法的基本理论,就其在水布垭混凝土面板堆石坝工程中的应用进行探讨。一方面,通过BP网络对已建的工程实例资料进行学习,并应用学习结果,根据规范确定的面板允许挠度,对堆石体的垂直压缩模量E进行控制,随之以E的控制值预测面板堆石坝的其他变形。另一方面,基于上述的网络训练结果,以工程的变形控制指标为目标,应用遗传算法对面板堆石坝多个设计参数进行控制。

Drucker-Prager系列屈服准则在稳定分析中的应用研究

Drucker-Prager(下简称D-P)系列屈服准则作为Mohr-Coulomb(下简称M-C)准则的修正模型在岩土工程中得到了广泛的使用。然而采用不同的D-P系列屈服准则可能会得到差距较大的结果,因此,选用合适的D-P系列屈服准则十分重要。在研究了D-P系列屈服准则与M-C准则之间的对应关系之后,指出D-P系列屈服准则对应的Lode角取值较为有限,难以反映出材料在丰富受力状态下的M-C准则屈服强度,将其取值范围扩大至-30°～30°,并以某边坡和向家坝泄12坝段抗滑稳定分析为例,对如何选用合适的D-P系列屈服准则这一问题进行了研究,提出了具体的选择方法。研究结果表明,只要选用的D-P系列屈服准则对应的Lode角能反映影响边坡和坝基稳定的关键部位的受力状态,就能够得到较好的结果,将D-P系列屈服准则对应的Lode角取值范围扩大至-30°～30°也是必要的。

生态河流构建原理与技术

传统的河流整治技术,如裁弯取直、疏开挖河道、浆砌石或混凝土加固河岸、高筑河堤等,忽略了河流的生态特性,结果导致河流水文发生改变,生态系统受到严重创伤。分析了河流治理技术的发展现状及遇到的问题,提出生态河流的概念,并探讨了生态河流的基本特征和构建原理,然后分别从河道景观设计、河道平面形态设计、河道断面设计和岸堤设计几个方面论述了生态河流构建的技术体系。最后,以镇江古运河生态岸堤构建为例,介绍了生态岸堤构建的实施办法,旨在探讨河流的生态治理的方法,实现人与自然和谐发展。

软岩高边坡开挖卸荷变形研究

以大型岩土工程数值分析软件(ADINA)为研究手段,基于卸荷岩体力学理论与方法,对某公路开挖高边坡进行了开挖卸荷分析,综合考虑了初始工况、开挖工况、卸荷工况,加固工况,并与监测数据进行了对比分析,卸荷岩体力学理论考虑了边坡开挖面附近的强卸荷区域以及该区域岩体参数的劣化,计算结果与监测数据吻合较好,进而也验证了卸荷岩体力学理论在边坡开挖计算分析中的合理性。研究成果对边坡的后期运营提供了指导,对其他工程也有一定的借鉴作用。

压入式通风掘进面有害气体浓度扩散数值模拟

采用大型有限元软件ADINA的CFD模块,对压入式通风条件下掘进隧道的有害气体浓度扩散进行了三维空间数值模拟,得到了隧道内的风流结构分布,即在工作面附近存在涡流,涡流中心有害气体浓度最高。结果表明,涡流对扩散有明显的滞留作用。与理论分析相结合,得到了有害气体浓度随通风时间的变化规律,为实现隧道掘进面有效通风提供了理论基础。

采用J积分对沥青混合料抗裂性能进行评价

沥青混合料是一种由集料、胶浆和孔隙组成的非均质材料,一般被认为是一种粘弹性材料,其力学行为介于弹性和塑性之间,采用弹塑性断裂力学更适合评价沥青混合料的抗裂性能.J积分理论可以避开分析裂纹尖端附近复杂的应力应变场,物理意义明确,可以有效的评价沥青混合料的抗裂性能,断裂韧度JC可以很方便的采用预切缝的半圆弯拉试验直接获得.为了评价材料本身特性对断裂韧度JC影响,在MTS试验系统上进行了3种级配的沥青混合料的断裂韧度试验.采用基于数字图像处理技术的有限元方法对半圆弯拉试验进行了模拟,并将数值模拟的结果与试验的结果进行了对比分析.结论表明,断裂韧度JC可以作为一有效的评价沥青混合料抗裂性能的指标.

闽浙沿岸泥质沉积的物源分析

对位于东海内陆架泥质区中部的PC-6孔进行了粒度分析、AMS14C年龄分析和元素测试.利用元素间的相关性分析、特征元素比值以及判别函数等方法,对该泥质区近7·7ka以来的物源进行了分析,认为闽浙沿岸泥质沉积物的碎屑组分主要来自于长江.物源定量计算表明,近7·7ka以来长江沉积物平均约占87·5%,少有黄河沉积物的输入.稳定的物质来源指示了台湾暖流约在7·7kaBP已经形成,且历史上黄河的改道与迁徙、黑潮的西移重回冲绳海槽和黄海暖流的北进等并没有对本区沉积环境和沉积物来源产生明显的影响.受物源端元选取、不同时期沉积物源区风化程度差异等因素的影响,文中的定量物源计算具有小幅的不确定性,长江沉积物的实际贡献可能比文中计算的结果要偏高.

非线性随机动力系统的概率密度演化分析

阐述了基于概率密度演化理论进行多自由度结构非线性随机动力反应分析的基本思想。采用随机过程的正交分解或物理系统建模的思想,实现随机激励的随机函数表述。对由此获得的随机状态方程采用概率密度演化理论求解,可以获得随机动力系统反应的概率密度函数及其演化。以某剪切型框架结构的非线性随机地震反应分析为例,说明了所发展方法的可行性和有效性。

基于带约束三角剖分的三维地质建模方法及应用

带约束的Delaunay剖分算法多应用于表达数字地面模型,用于三维地质模型的构建尚不成熟。为了直观显示工程地质结构和快速准确分析工程地质条件,可依据带约束Delaunay三角剖分算法分别生成地层、断裂、界线类地质结构的TIN模型,拼合形成工程整体三维地质模型。通过编制基于TIN模型的工程三维地质建模程序,建立了金沙江两家人水电工程坝址区域的三维地质模型,为工程地质评价及工程设计提供了决策支持,以此作为工程应用实例。实践应用表明,该方法具有快速、准确、通适的特点。

海洋平台损伤诊断研究

结合动力学和有限元方面的知识,以杭州湾跨海大桥海洋平台为背景,分别从固有频率和应变能损伤因子两个方面对损伤进行评估和定位。然后基于平台的工作环境,考虑了波浪力、水流力和阻尼等作用因素,进行了非线性动力响应分析,根据位移和截面应变变化率的变化情况进行损伤诊断。同时从概率论的角度上考虑了随机波浪力荷载,通过对所测波浪力荷载的统计,算出功率谱密度函数,然后计算了此荷载下结构的动力响应,并用应变均方根的变化值来检测结构的损伤和损伤程度,最后为今后大型海洋平台的损伤诊断提出建议和方法。