大跨径槽桥合建结构体系与荷载效应研究

为了高效利用国家基础设施资源,提出了大跨径槽桥合建的结构体系并分析了其荷载效应。对水重、交通活载在主跨100~300 m范围内的槽桥合建结构响应进行了分析,并针对预应力混凝土刚构、上承式拱结构、斜拉索结构三种结构体系开展了研究。结果表明:在混凝土刚构槽桥合建中,恒载效应为上部箱梁弯矩控制因素,当主墩相对刚度变化较大时,温度效应控制了主墩结构设计;在上承式钢管混凝土拱槽桥合建中,拱脚处,水重和交通活载的总效应超过恒载效应,合理选择拱轴线对于主拱肋受力至关重要;采用桁梁的斜拉管桥合建,上层为交通桥面层,下层可设置大管径输水管,结构刚度大,可满足输水与交通运输两种功能同时运行;提出的输水结构效率系数可用于槽桥合建结构概念设计。

论文摘要编写要点

1.摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,应包含正文的要点,具有独立性和自含性,让读者不阅读全文就能了解论文的基本内容,以判断有无必要阅读全文,也可供二次文摘采用。2.摘要应说明研究工作的目的、方法与手段、结果和结论,要尽量简短,尽可能省略课题的背景信息。3.摘要中的内容应在正文中出现,不能对正文进行补充和修改。4.摘要中不用图、表、非公用共知的符号和术语,不能引用文献;缩写名称在第一次出现时要有全称(包括中文和英文)。

玉龙喀什枢纽超高面板堆石坝的渗控方案及渗流分析

玉龙喀什水利枢纽混凝土面板堆石坝高度为230.5 m,为超高型的面板堆石坝,高度接近目前世界最高的同类坝型。本文依据高面板堆石坝渗流控制设计原则,对坝体进行了分区设计,提出了坝体混合料和全爆破料两种分区方案。使用三维有限元法,全面分析了坝体坝基的渗流场状况。结果表明:在正常运行条件下,上游水头由面板、趾板、高趾墩、坝基帷幕承担,渗控系统发挥了良好作用,面板及各填筑分区水力梯度均小于破坏水力梯度;全爆破料方案的坝体填筑料的最大水力梯度小于混合坝料方案,但是面板的防渗负荷相对较大;在面板发生整体渗漏的极端情况下,坝内浸润线和下游溢出高程升高的程度有限,但是极可能发生渗透破坏;坝基灌浆帷幕减少两岸渗漏的作用明显,河床和两坝肩渗漏量很小,绕坝渗流并不明显,受到右岸单薄山梁影响,右岸渗漏量略大于左岸。本文成果可供相似工程借鉴。

基于液压系统的离心模拟试验大荷载施加方法研究

离心模拟试验是通过离心机的转动创造超重力场,使小比尺模型处于原型应力状态,从而模拟土工构筑物力学特性的一种研究手段。随着工程技术的不断发展和技术难度的逐渐提高,在超重力场中开展模拟实际工况中的特定动作,逐渐成为离心模拟试验中的一个热点问题,而如何在超重力场中实现大荷载力的施加是离心模型试验研究中的一个难点。为解决这一问题,中国水利水电科学研究院基于液压技术,开发了可在超重力场中模拟各种施工动作的试验系统,本文介绍了该系统的工作原理和主要特点,并结合试验案例,证明该系统的实用与可靠性。

全国山洪灾害防治管理平台建设中的若干关键技术研究与实践

全国山洪灾害防治管理平台是承载全国范围山洪灾害调查评价数据采集、审核、汇集、监测、预警和信息管理服务等重要任务的专业信息处理平台。本文结合全国山洪灾害防治管理平台建设实践,论述了高性能计算、高可靠性存储、云计算和氟冷一体化机柜等关键技术的研究与应用,并结合IT新技术和新产品的集成应用实践,提出了实用、经济和环保的大型水利专业信息化云端平台建设一体化解决方案。

动态弹性模量变化对拱坝动力反应的影响

现行水工抗震设计规范规定,大坝混凝土动态弹性模量在静态弹性模量基础上提高30%,对岩体动态变形模量的取值并无规定,现行工程实践中岩体动态变形模量通常在静态变形模量基础上提高30%。根据国内外最新研究成果修编中的新规范拟规定:大坝混凝土动态弹性模量在静态弹性模量基础上提高50%,岩体动态变形模量取为静态变形模量。本文针对新规范的这一变化,结合不同高度的拱坝,从大坝自振特性、动位移、动应力及静动综合应力诸方面进行比较分析,论证混凝土两种动弹性模量以及基岩两种动变形模量取值的影响。结果表明,坝体动弹模从30%提高到50%以及基岩动变模是否提高30%对坝体动力特性和地震反应影响不大。

软土地基上灰坝滑坡治理措施优化研究

某贮灰场灰坝坐落在软土地基上,运行过程中灰坝下游坡多次发生滑动。虽经抗滑桩加锚杆进行了治理,但依然观察到变形迹象,如地面隆起等。针对此情况,本文在原有加固措施的基础上考虑排渗和加固措施优化分析,制定出了合理适用的加固措施方案。研究表明,单纯采用加固措施有时效果不突出,有效的排渗措施由于可以显著降低灰坝内的浸润线高度,从而能够更有效地提高灰坝的稳定性,本实例研究可给相近工程加固提供有益的借鉴。

灌溉水经济价值与粮棉作物种植布局

以我国十大区域灌溉需求指数为切入点,灌溉水经济价值为主要研究内容,在系统整编2000—2005年4种主要农产品成本收益资料的基础上,采用扣除非水成本法计算得出了十大区域4种主要作物灌溉水经济价值,研究了作物适应性种植的地域性特征和规律性,提出粮棉作物种植的优势地区、种植布局以及政策扶持和倾斜的品种,可为粮棉种植决策和维护国家粮食安全提供水资源方面的科学依据。

改进的EMD方法及大坝强震反应信号应用分析

基于经验模态分解(EMD)的希尔伯特黄变换(HHT)方法能够较好地分析非平稳和非线性的信号。在EMD分解过程中易产生模态混淆现象,影响了信号分析结果的准确性。本文通过对EMD分解过程进行改进,在分解进程中增加滤波手段有效抑制了模态混淆现象,应用仿真信号实例进行对比分析表明抑制效果明显。最后,应用该改进方法对大坝强震反应信号进行分析,研究大坝在强震下特性变化规律。

用创新的精神走好水电设备“走出去”之路

本文从中国水电建设趋势放缓、水电设备制造业能力过剩、低碳经济将促进新一轮水电开发及新兴经济体国家水电开发需求旺盛等几个方面论述了中国水电设备"走出去"的必要性,然后介绍了中国水利水电科学研究院在采用新产品、新技术、新工艺及"量体裁衣"创新设计方面的具体做法,并论证和分析了采用国际标准、发达国家的国家标准以及将先进的中国技术标准推向国际对中国水电设备"走出去"战略的保证作用,结合几年来的实践分析了人民币升值、国际金融风暴等变化给水电设备出口带来的风险及机遇,为中国水电设备"走出去"提出了技术创新及标准国际化的品牌战略。

基于图像集成的西南地区大坝与区域生物多样性宏观关联分析

以西南地区水电开发与生物多样性的关系为研究对象,融合交叉水利界与生物界已有的数据资料与科研认识,基于USGS 90m精度的DEM数据和西南地区大坝数据库,在生成的数字河网上再定位大坝,并与西南地区生物多样性关键区域(KBA)电子地图图像集成。通过大坝与KBA的空间位置关系分析,发现大坝集中区与表征生物多样性的KBA区域不重叠,但水电开发,尤其是中小水电,同KBA区域的保护的冲突还是存在;西南地区大坝对于以陆面生物为主划分的KBA影响有限。在KBA中引入水生生物多样性后,大坝对西南山地生物多样性的影响将可以被客观的评价。

新型水泥膏浆研究及应用

水泥膏浆由于具有遇水不分散、抗水流冲释等优点,已广泛应用于动水堵漏工程中,但通常使用的水泥膏浆存在膨润土掺量大、施工工艺复杂等缺点。本文研究了一种掺加外加剂的新型水泥膏浆,对其性能进行了试验研究和在动水条件下的室内模拟堵漏试验,并在重庆鱼洞长江大桥15#桥墩下游幅围堰工程中得到应用。室内试验和应用结果表明,掺入新型外加剂的水泥膏浆具有自堆积、凝结时间可控和良好的抗水流冲释等优点,适合具有一定开度的溶洞地层以及含块石架空结构的土石围堰等大孔隙地层的动水堵漏,可为类似工程提供参考和借鉴作用。

坝基深风化槽安全监测技术应用及成果分析

株洲航电枢纽闸坝基础经勘探查实发现有多处溶蚀风化深槽,这些风化深槽的存在破坏了坝基岩体的完整性,影响闸坝的稳定。设计部门对坝基深风化槽提出了处理方案,经计算和分析,处理方案在理论上是可行的。为验证深风化槽的工程处理效果和满足蓄水后安全运行监测需要,应用监测传感器对风化槽重点部位进行渗压、变形、应力应变等监测。本文介绍了深风化槽主要监测项目和监测仪器布设方案,通过整编分析观测数据,说明监测仪器能真实反映所监测部位的受力变形特点,起到工程安全监测和验证设计的效果,为株洲航电枢纽工程安全运行管理奠定了良好的基础。

云南务坪水库大体积二级牵引式滑坡处理

临界大体积滑坡是岩土工程中经常遇到的不良工程地质问题,其成因及活动变形对确定治理方案有决定性作用。本文在大量勘探、试验及观测资料基础上,对云南务坪水库1#滑坡———临界大体积二级牵引式滑坡成因及后期活动变形特征进行分析研究,特别针对勘探过程中揭露的岩土工程地质特性,结合滑坡区域内形成的微地貌现象进行了综合分析,指出控制该滑坡后期活动变形和整体稳定的主要因素,并提出相应处理方案。经水库多年运行表明,处理结果合理可靠,滑坡处理是成功的。

糯扎渡大坝设计边坡稳定的有限元分析

文中阐述了强度折减的有限元方法求解边坡稳定的安全系数的分析方法,分析了屈服准则对计算边坡稳定的安全系数的影响,算例表明采用有限元方法来求解边坡稳定安全系数产生误差大的主要原因是屈服准则的选取。并对糯扎渡大坝的两种设计方案进行了分析,结果表明了该方法的可行性。

塔里木河流域绿色生态空间与景观格局变化研究

本文以1990—2018年4期遥感解译数据为基础,在RS与GIS的支持下,运用景观单一动态度、转移矩阵模型及景观格局指数等方法对塔里木河流域的绿色生态空间与景观格局变化进行研究。结果表明:全流域的绿色生态空间总体呈持续减小的趋势,尤其是2010年后绿色生态空间急剧萎缩,其中减少量最大的绿色空间为草地。在各景观类型中,以建设用地和耕地等人为利用为主的人工景观增多,而以草地等自然覆被为主的自然景观减少。1990—2018年间人类活动对全流域景观格局的干扰不断增强,且在1990—2000年间,人类干扰强度最为显著;各类景观的空间分布结构均趋于失稳状态,总体呈现出景观破碎程度不断加深、景观异质性不断增强和景观格局趋于复杂化的特点。

引黄灌区有关问题与实现水沙配置的效益分析

随着黄河下游地区经济社会的发展,大型引黄灌区水沙配置面临着经济、社会和环境3个方面的问题亟待解决。本文在总结引黄灌区几十年水沙分配措施经验的基础上,提出大型灌区水沙配置工程主要有渠首集中沉沙、远输集中沉沙和泥沙分散3种类型、6种形式。初步论述了水沙配置方案目标比较模型和技术可行性论证模型研究手段。提出水沙配置关键技术,主要为泥沙长距离输送技术、沉沙池动态调控技术和减少清淤和清淤占地技术。对灌区水沙合理配置若干环节的经济、环境和生态效益进行了初步分析。

长江口和杭州湾北岸生态保滩促淤护岸工程设计与应用研究

长江口和杭州湾北岸的岸线稳定是确保该地区人民生命、财产安全,维持航道与岸线完整的必要因素。本文在分析长江口和杭州湾北岸现有保滩护岸模式的基础上,探讨了丁坝、顺坝、护坎、促淤围垦、扩展滩面等工程措施在冲刷严重的岸段面临的问题。针对长江口和杭州湾北岸护岸遭受严重侵蚀的情况,对常用的保滩护岸工程措施和生态措施的应用研究情况进行了简要总结。从环境影响和可持续发展两个方面着眼,研究了生态材料和适宜植物共同构建生态体系,增强岸坡抗冲击和保护水土的能力。在此基础上,对长江口和杭州湾北岸提出了工程措施与生态类措施相结合的新型护岸模式。

土石坝边坡小概率失效计算方法

针对蒙特卡罗随机有限元方法求解土石坝边坡小概率失效问题计算时间过长这一弊端,提出了基于链表筛分法和Kriging代理模型的混合子集模拟法。首先,利用链表筛分法计算初始样本点,并以初始样本点作为Kriging代理模型的训练样本点。然后在子集模拟法的分层模拟中采用Kriging代理模型预测条件样本点的响应值,从而可计算出土石坝边坡失效概率。最后,通过一个土石坝边坡算例来说明本方法相比其他方法所需要的计算时间更少,更适合计算土石坝边坡小概率失效问题。

基于感官色度的含沙水体景观质量定量评价方法研究

水体景观质量评价是构成环境影响评价体系的重要部分。目前对水体景观质量中水体颜色的评价主要以定性评价为主,而传统的可定量评价水体颜色的指标色度并不适用于工程含沙水体。为此,本文提出了可用于含沙水体景观颜色定量评价的感官色度概念,定义水体感官色度为由水体中溶解物质和非溶解物质共同作用导致的肉眼直接观测到的水体颜色。通过分光光度法实验,确定了有色含沙水体感官色度测量的特征波长为350 nm,同时通过测量不同色度及浊度混合水体在特征波长下的吸光度发现,感官色度标准值与样品的吸光度呈良好的线性关系,并且与肉眼观测结果相符,表明本文定义的水体感官色度可以得到较准确的定量表征并且能够真实反映肉眼观测情况。据此建立了基于水质分析的感官色度评价方法。同时,通过对高含沙水体以及紫坪铺库区实际天然水体感官色度的测量,证明了感官色度评价方法应用于工程含沙水体景观质量定量评价的合理性和可行性。