基于变异分析的气候变化与水电工程水文水资源效应研究——以东江龙川站为例

由于受气候变化、人类活动及流域下垫面变化等因素的影响,许多水文要素序列不仅在年际形式上发生了变异,而且其年内分配特性也发生了不同程度的变异,严重影响了水利工程的规划设计以及水资源可持续利用和优化调配。以东江龙川站为研究对象,借助水文变异诊断系统研究气候变化与水电开发的水文水资源效应。计算结果表明,龙川站年径流序列由于受枫树坝水电工程的影响在1972年发生了跳跃强变异,而其年内分配指标GI、Cd和Cv分别在1973年、1973年和1968年发生了跳跃强变异,而降水序列的GI和Cv指标受气候变化的影响分别在1968年发生了跳跃弱变异和中变异。采用均值差异法计算气候变化和水电开发驱动力对径流年内分配指标GI、Cd和Cv的贡献率,结果分别显示约60%、62%和45%是由于枫树坝的建设运行造成的下垫面变化引起的,约40%、38%和55%是由气候变化引起的,总的来看与变异诊断结果相吻合,说明龙川站年内分配情势主要受枫树坝水库的建设运行影响较大,水库的调节作用使得径流变幅减小,均匀性增加。

水电工程爆破振动安全判据及应用中的几个关键问题

综合分析岩石高边坡和地下洞室围岩的爆破振动破坏机制、动力稳定性评价方法及爆破振动对新浇混凝土影响等方面的研究现状与进展,介绍国内水电行业采用的有关岩石高边坡、地下洞室围岩、基岩以及新浇混凝土的主要爆破振动安全判据及爆破速度允许标准,并与矿山领域的相关标准进行对比。指出以往爆破振动破坏机制研究中存在的问题和现有爆破安全判据的不足,如未区分爆破地震波作用下岩体中的波传播问题和边坡动力响应问题的不同破坏机制,爆破振动安全判据未考虑振动频率和持续时间的影响。最后提出今后在爆破振动破坏机制研究,体现幅值、频率和持续时间综合影响的爆破振动安全判据确定,考虑温度应力的新浇混凝土爆破振动安全允许标准制定等方面的努力方向。

大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究

渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排水孔幕数值模拟的SVA方法、初始渗流场的反馈分析方法以及岩土体渗流的强耦合机理和模拟方法。研究成果对大型水电工程渗流分析及渗控优化设计具有指导意义。

基于粗糙集的水电工程施工安全评价方法

为克服传统施工安全评价方法不能解决的评价指标和事故的映射关系、定权和变权、随机性和模糊性等问题,围绕水电工程施工过程,建立施工与运行相耦合的安全评价指标。通过引入粗糙集理论,将具有随机性和模糊性的事故原因数据化,利用粗糙集理论简化施工安全评价指标,确定最小评价指标集及耦合权值,使得无规律的给定的数据具有研究的价值,从而使得评价方法具有近似函数的功能,达到从定权向变权科学的过渡。结果表明:利用粗糙集理论可以确定水电工程施工中的安全指标权重,有效降低安全评价成本,对于水电工程施工安全评价具有很好的应用价值。

水利水电工程岩基抗剪强度参数二维分布模型构造的Copula方法

基于国内103个水利水电工程1 174组岩基抗剪强度试验数据,采用Copula函数研究岩基抗剪强度参数联合分布模型,探讨水利水电工程中岩基抗剪强度参数联合分布模型构建方法。利用最小二乘法求出岩基抗剪强度参数试验数据的相关统计参数,基于AIC准则识别出岩基抗剪强度参数边缘分布。选择4种Copula函数构造岩基抗剪强度参数二维分布模型,探讨了基于Copula函数的岩基抗剪强度参数二维分布模型的优越性。结果表明:水利水电工程岩基抗剪强度参数存在明显的统计负相关性。Copula方法能够构造具有任意边缘分布和任意相关结构的岩基抗剪强度参数联合分布模型,它为构造抗剪强度参数联合分布模型提供了一种简便的工具。已知岩基抗剪强度参数的边缘分布函数和相关系数不能唯一确定岩基抗剪强度参数的联合概率分布模型,在抗剪强度参数边缘分布函数和相关系数完全相同的前提下,不同Copula函数建立的抗剪强度参数联合概率分布模型差异显著。与常用的抗剪强度参数二维正态分布模型相比,基于Copula函数的抗剪强度参数二维分布模型具有较强的灵活性,它能更好地拟合原始观测数据。水利水电工程中惯用小值平均法确定标准值,当摩擦系数取较小值时,不同Copula函数构造的黏聚力的条件累积分布函数差异显著,这将对抗剪强度参数标准值的选取以及相应的设计方案具有明显的影响。

水电工程施工安全目标考核方案决策研究

为给水电工程施工安全目标考核方案决策提供理论支持,通过分析我国水电工程施工安全生产奖惩约束机制,针对奖励、惩罚等激励变量实施的同步性,归纳总结奖励惩罚同步实施、仅实施惩罚、仅实施奖励3种水电工程施工安全目标考核方案。基于"经济人"属性,计算业主和承包商的期望效益函数,分别建立3种情形下的决策模型,利用激励约束、参与约束等约束条件求解Stackelberg博弈均衡,最后对博弈特性进行分析。结果表明,同步实施奖励惩罚的安全目标考核方案是业主的最优方案。最后,通过数值算例验证了该结论。

水利水电工程水环境效益分析与计算

从水环境的内涵与特征出发 ,在定性分析水利水电工程存在广义和狭义两种不同范畴上的正、负水环境效益基础上 ,提出了一种基于子效益分解统计的定量化计算方法 ,并以广东省剑潭水利水电工程为背景 ,给出了相应的计算实例 。

水利水电工程专业“工程地质”野外实践教学改革研究

"工程地质"是水利水电工程专业一门实践性很强的专业基础课程。对于工程地质野外实践教学,如何在较短的时间内来达到教学目标,是一项亟待深入研究的教学课题。武汉大学(原武汉水利电力大学)从上个世纪50年代开始,为水利水电工程专业的本科生开设了工程地质野外实践教学课程。为了适应新时期对大学生综合能力培养的要求,教学改革也是非常必要和紧迫的。本文分析了2010年实习地点由湖北省赤壁市改为秭归县三峡库区后,对教学理念、教学内容和教学手段等方面进行教学改革的总结与思考。

水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究综述

库坝安全是水电工程成败的关键,高陡边坡规模巨大、服役时间长、安全标准高,设计、施工与运行的难度世界罕见,已成为制约水利水电工程建设与运行安全的关键科学技术难题。在回顾研究现状的基础上,紧扣高陡边坡性能演化与安全控制这一主题,以全生命周期为研究主线,阐明高地应力区高陡边坡岩体工程作用机制与效应、复杂环境下高陡边坡变形与稳定性演化机制、高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制理论等关键科学问题及其重点研究内容,论述水电工程高陡边坡全生命周期安全控制研究的学术思路与技术路线,介绍部分阶段性研究成果,对高陡边坡开挖锚固与渗流控制等工程作用效应、高陡边坡岩体时效力学特性、边坡与坝体–库水相互作用与稳定性演化机制以及高陡边坡全生命周期性能评估与安全控制等进行展望。

水电工程地下厂房数据库系统的开发及应用

基于百余个水电站地下厂房资料,采用SQL Server 2005设计后台数据库,C#编程语言作为前台开发工具,开发"地下厂房数据库系统",达到对水电工程地下厂房重要设计参数及洞室围岩稳定计算分析成果的数据存储、检索、统计、分析的目的。该数据库收录上百个实际工程关于工程介绍、地质条件、地应力场、厂房规模、锚固支护设计、开挖方案设计、反演分析、渗流场分析、围岩稳定分析等方面的内容。该系统实现地下厂房设计及围岩稳定分析工程类比的方法及数据分析的功能,并以云南澜沧江黄登水电站地下厂房为例,通过厂房特征参数检索数据库,得到相关工程,配合使用经验支护参数,实现对黄登地下厂房主厂房支护参数的设计,并运用三维弹塑性有限元软件进行数值分析,验证其合理性。同时,该系统能够利用全面的数据资料充分发掘蕴藏于丰富地下厂房资料中的各种数字特征、从而深化对水电工程地下厂房工程的各种规律性认识,为开发、设计地下厂房专家库系统,并建立全面而系统的地下工程围岩稳定分析和预测方法奠定基础。

水电工程生态环境影响分析研究进展

水电工程生态环境影响分析评价内容包括自然环境、生态环境、社会环境,评价方法大多采用定性分析与定量分析相结合的方法,具体有RVA/IHA法、层次分析法、模糊综合评价法、费用效益分析法、模糊物元综合评价法等。通过对多种水电工程生态环境影响分析方法进行归纳,指出这些评价方法存在一定弊端:层次分析法与模糊综合评价法对数据的要求高,实现起来困难较大;生态环境影响分析所用的方法大多具有一定主观性,会导致评价结果因人而异,不能做到完全客观。

三里坪水电工程泄洪洞出口挑流鼻坎的优化试验研究

通过建立了三里坪水电工程整体水工物理模型,对泄洪洞出口挑流鼻坎的型式进行了多方案对比优化试验,试验结果表明,优化后的挑流出口型式可使得出流充分消能,且无论在高水头或低水头时均无溅击建筑物所在岸边的现象发生,可保证泄水建筑物的安全,并作为工程设计的科学依据。

水电工程土石方施工的生态与环境保护

加强水电工程施工中的环境保护是事关工程建设成败与社会和谐发展的大事。土石方工程是水电工程施工的重要组成部分,因此需要高度重视土石方工程施工潜在的生态与环境问题。从宏观和微观角度对该问题进行系统的研究,并以正在实施中的丹江口大坝加高工程为例,介绍了在实践中如何贯彻实施"在施工中保护,在保护中施工"的做法。

水利水电工程方案的综合评价

在水利水电工程方案的选择中,仅根据技术上可行,经济效益最大已很不完全,往往造成许多意想不到的不良后果.

浅谈水电工程项目评标中的商务评价指标

在简述水电工程项目评价指标体系的基础上,针对商务评价指标使用中出现的有关问题:如因工程规模、性质、功能、结构等的不同,评标办法中商务评价指标应采用不同的权重;所有的商务评价指标都应该在招标文件中确定及确保评价指标体系的公平性等,并提出建议。

水利水电工程专业建筑材料全英文教学实践与思考

文章从水利水电工程专业本科生教学特点出发,分析了目前面临的水利水电国际化工程设计、施工以及该领域科学研究的特点,强调了水利水电工程专业全英文教学的必要性,并结合作者在水利水电工程专业本科生建筑材料课程全英文教学过程中的实践体验,对建筑材料全英文课程教学实践过程进行了细致分析和总结,为今后水利水电工程学科建筑材料全英文教学进一步提高教学质量和适应时代发展需求提供教学思考。

DAPEIN(Ⅰ)水电工程大坝冲砂底孔体型试验

介绍了缅甸DAPEIN(Ⅰ)水电工程的概况,通过模型试验研究了冲砂底孔的动水压力特性,指出了原设计体型存在的问题,对底孔堰面体型进行了修改,并对修改后的堰面体型特性进行了分析。指出了负压及空化空蚀是堰面设计中必须注意的问题。

浅谈水电工程项目评标中的商务评价指标

我国水电工程建设市场已逐步建立起了招标投标竞争机制 ,评标定标工作是招标投标过程中的一个重要环节 ,它是保证水电项目施工招标公开、公平和公正的关键 ,采用何种评价指标以及各指标的具体运用 ,因各工程项目实际情况及评价目标而异。

面向生态文明建设的贵州省绿色水电工程转型:机遇与挑战

绿色水电工程建设与实践是新时期水利水电工程建设与转型的重要机遇。系统回顾绿色水电的国内外发展历程,综述绿色水电的概念与科学问题,通过水、生物多样性、生态服务、气候变化弹性和文化的多维管理,增加河湖生态系统恢复力,达到维系生态和人类社会经济发展的可持续性;并结合贵州省水电发展现状、环境影响以及绿色水电转型发展的挑战,展望了绿色水电在贵州省的未来发展前景。

ADO在水电工程施工过程仿真数据库中的应用

阐述了数据库技术在水电工程施工过程仿真系统开发中的重要性;介绍了一种极为方便的数据库链接技术———ADO数据对象;通过心墙堆石坝填筑施工过程仿真的实例,阐述了模拟数据库设计的过程和细节。