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期刊信息/Journal information
人民长江
水利部长江水利委员会
人民长江

水利部长江水利委员会

魏山忠

半月刊

1001-4179

rmcjzz@cjw.com.cn；rmcjzz@yahoo.com.cn

027-82828680;82828682

430010

武汉市解放大道1863号

人民长江/Journal Yangtze River北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是经国家科委批准、水利部长江水利委员会主办、国内外公开发行的水利水电综合性技术月刊，按刊登内容设置有水文、地质、勘测、科研、规划、设计、施工、基础处理、机电、水资源保护、水利经济、水政管理、泥沙研究、河道整治、农田水利、水土保持、水库移民、工程监理、安全监测、运行管理、三峡工程研讨、出国考察、国外科技、科技动态等栏目。
正式出版
收录年代

    汉江新集水电站土石坝水下抛填离心模型试验研究

    李锐张方涛李波张著彬...
    151-156页
    查看更多>>摘要：由于压实度的不可控性,水下抛填一直较少作为土石坝等永久建筑物的施工方案,而采取水下抛填可大大提高工程经济性,研究土石坝水下抛填施工技术具有重要意义.以汉江新集水电站主河床土石坝水下抛填施工为例,引入离心模型试验对其进行了前期论证,并在坝体填筑完成后通过超重型动力触探试验对水下抛填密度进行检测.结果表明:水下抛填密度与抛填料颗粒级配、上覆堆载、水深等因素密切相关,且经强夯处理后抛填体的有效加固深度在6.0m范围内;离心模型试验和超重型动力触探检测成果相关性较好,可作为研究土石坝水下抛填密度的有效手段.研究成果给后续坝体设计、安全监测方案优化提供了数据支撑,对同类工程设计施工也具有重要参考价值.

    土石坝水下抛填离心模型试验超重型动力触探试验新集水电站

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    变速恒频水轮机变流量工况下不稳定流动数值模拟

    毛成苏立沈春和文贤馗...
    157-161页
    查看更多>>摘要：为了研究变流量条件下变速恒频水轮机正常运转时的涡流特性和水动力特性,基于STAR-CCM+软件进行了混流式变速恒频水轮机的水动力特性数值模拟,研究了定流量和正弦流量两种工况下导叶和转轮压力脉动特性和内部流动状态,对旋转速度改变引起的涡旋演化过程进行了可视化展示.结果表明:在低转速时,尾水管进口和转轮交界处存在随转速降低而聚合产生的大尺度涡,但在转速升高后其逐渐破碎、分离,最后消散;叶片靠近叶轮流道入口的吸力面上均存在涡流,尾水管中存在两个涡核中心,且位置随转速改变;无叶空间的压力脉动相对其余位置更剧烈,脉动幅值随着转速和流量的增大而增大.研究成果可为变速恒频水轮机的设计和工程应用提供依据和参考.

    混流式水轮机变速恒频变流量工况压力脉动数值模拟

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    U型渠道中直角三角形量水槽体型设计

    戚玉彬
    162-167页
    查看更多>>摘要：量水槽体型设计是量水槽应用于灌区的重要环节,目前尚无完善的体型设计标准可依.为解决直角三角形量水槽实际应用中的体型设计问题,提出以淹没度、壅水高度和上游弗劳德数的限制条件为标准的量水槽体型设计准则.在2 种型号、3 种坡度的U型渠道上,利用钢模板修建 5 座直角三角形量水槽进行灌区试验;建立了包含渠道坡度的流量公式,拟合了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数的经验公式.研究表明:含有坡度的流量公式精度较高,平均相对误差仅为1.88%,相对误差的最大值为5.56%,相对误差在±5%范围以内的数据比例为98%;拟合得到的3 个经验公式描述了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数与量水槽喉口宽度之间的定量关系,可用于量水槽体型设计.基于体型设计准则和经验公式,建立了最大流量和最小流量下淹没度小于相应淹没阈值、最大流量下壅水高度小于渠道岸顶超高、最小流量下上游弗劳德数小于 0.5 的直角三角形量水槽体型设计方法.研究成果可为类似量水槽体型设计提供参考.

    直角三角形量水槽U型渠道喉口宽度淹没阈值壅水高度弗劳德数

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    岩溶洼地建库背景下水-气耦合试验相似材料研制

    邰胜平陈世万郑克勋沈春勇...
    168-174页
    查看更多>>摘要：在岩溶洼地建库研究中,为研制出满足水-气耦合模拟试验所需的相似材料,以砂子、普通水泥、石膏为原料,设计了4 组不同粒径级配的试验组.通过岩石低渗测试技术和核磁共振分析技术,分析了 4 组不同颗粒级配相似材料的渗透率、孔隙分布及逾渗特征.研究结果表明:在分形维数Df=1.68～2.31 范围内,相似材料的渗透率随颗粒级配分形维数增加而线性增大.4 组试样中,分形维数越大,则材料内孔隙总量越多,孔径分布越集中,对应的主控孔隙尺寸降低.随着分形维数的增大,灰度阈值升高,逾渗阈值降低,材料越容易发生逾渗.基于实测渗透率,建立了相似材料的渗透率计算模型,计算值与实测值吻合度较高.研究成果成功运用于岩溶洼地模型试验并取得显著效果,为进一步研究水-气作用提供了合适的试验材料.

    岩溶洼地水-气耦合相似模拟试验渗透率分形维数核磁共振

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    超高延性水泥基复合材料耐久性研究进展

    王玉璞李家正石妍
    175-183页
    查看更多>>摘要：普通混凝土在特殊环境下容易出现性能劣化、耐久性不足的问题.超高延性水泥基复合材料(ECC)是一种纤维增强水泥复合材料,在拉伸载荷作用下产生微裂纹后具有应变硬化和自愈合能力,使ECC在各种环境条件下比普通混凝土有更佳的耐久性.综述了近年来国内外关于ECC耐久性的研究进展,总结了ECC在抗渗性、抗冻性、耐化学侵蚀性能、耐高温性、耐磨性相关方面的特点,并与普通混凝土进行了对比.研究发现:目前关于多因素耦合条件下ECC的耐久性研究、耐久性微观层面解释以及设计耐高温、耐磨性好的ECC等方面研究还不充分,基于此提出了几个未来研究方向.

    超高延性水泥基复合材料耐久性裂缝纤维自愈合

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    铁离子作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制

    肖桂元朱耀琪王延伟徐光黎...
    184-191页
    查看更多>>摘要：为探究重金属Fe3+作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制,以不同浓度Fe2(SO4)3 溶液作用的饱和膨胀土为对象,开展干湿循环裂隙试验、扫描电镜(SEM)试验与X射线衍射(XRD)试验,研究Fe3+作用下膨胀土干湿循环裂隙、微观结构和矿物成分的演化规律及机制.结果表明:相同干湿次数下,随Fe3+浓度增加,土体裂隙面积率下降;随干湿次数增加,相同浓度土体裂隙面积率总体上升;Fe3+作用下,粒间孔隙波动性微变,黏土矿物晶体结构损伤,晶层间距减小;干湿作用后,粒间孔隙剧增,土体结构破坏,晶体损伤加剧.总结出Fe3+作用下膨胀土干湿循环裂隙演化机制为:水分子在土体内反复迁移,劣化土体结构,形成拉应力,导致裂隙产生;Fe3+则在一定程度上缩小颗粒间距,增强抗拉强度,降低拉应力,抑制了裂隙发育.

    膨胀土铁离子干湿循环裂隙演化

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    干旱和局部渗水对膨胀土渠堤稳定性影响研究

    解林张中印艾东吕士展...
    192-199页
    查看更多>>摘要：为探究膨胀土渠堤表面风干、地下水位升高和侧坡渗水等因素对其稳定性的影响,防控由此引发的现场灾害,开展了填方渠坡室内模型试验,研究了南水北调渠堤膨胀土含水量波动对渠坡变形和裂缝发育规律的影响,分析了边坡变形值、裂缝长度宽度与含水率、时间和渗水位置的关系,揭示了膨胀土含水量波动的致灾过程和时空发育规律.试验结果表明:①旱季坡面水分蒸发导致渠坡表层200 mm深度内首先产生垂直坡表面的"V"形簇状纵向裂缝,后逐渐水平发育,坡面最大沉降值为 4 mm,15 d后沉降趋于稳定;② 雨季渠堤下部地基水位抬升使渠堤底部膨胀土发生显著膨胀,渠堤整体抬升3.32 mm;③ 在渠堤侧坡渗水中心点附近土体含水量上升8%以上,坝堤内自由水沿纵横向不均匀扩散而引起土体各向不均匀膨胀变形,并在右坡坡脚处产生长400 mm、宽14 mm的宽大裂缝;④ 基于膨胀系数的地基变形计算公式可以较好地预测渠坡浸水后各位置的变形量,有助于依据土体含水量判别各点的变形状态,为渠堤稳定性分析提供参考.

    膨胀土渠堤模型试验含水量渠坡变形裂隙发育南水北调中线工程

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    跨活断层隧洞抗错断技术模型试验研究

    曹俊崔臻颜天佑李建贺...
    200-207页
    查看更多>>摘要：长大隧洞工程不可避免地要跨越活动断裂带及其影响区域,为减少因断层错动而导致的隧洞结构破坏,抗错断设计是隧洞设计的重要内容.以滇中引水工程香炉山隧洞为背景,对包括铰接设计、扩挖-缓冲层设计以及铰接-扩挖-缓冲层在内的3 种抗错断措施进行模型试验研究;从衬砌内部破坏、隧洞整体破坏、衬砌应变方面,对上述3 种抗错断措施抗断效果进行了验证评估.研究结果表明:① 从隧洞衬砌结构内部破坏特征来看,铰接设计与扩挖-缓冲层设计都可以对衬砌起到保护作用.② 从隧洞整体变形和裂纹分布来看,使用铰接设计增大了隧洞在断层带区域的变形程度,但减小了衬砌本身的破坏;使用扩挖-缓冲层设计不仅减小了隧洞在断层带区域的变形,同时也相对减小了对衬砌本身的破坏,经铰接-扩挖-缓冲层设计的隧洞变形几乎只出现在铰接处,衬砌破坏更小.③ 从隧洞纵向应变分布规律来看,扩挖设计和铰接设计都减小了衬砌的应变,其中铰接设计对衬砌应变的减弱最为突出.相关研究成果可为跨活断裂隧洞实际工程中抗错断方案的选用提供参考.

    隧洞工程活动断裂带抗错段技术铰接设计扩挖设计香炉山隧洞滇中引水工程

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    地震荷载下预应力锚固边坡离心振动模型试验研究

    尚佳艺赵宇飞汪小刚李林昊...
    208-215页
    查看更多>>摘要：预应力锚索作为边坡支护的重要技术,已经在边坡加固中得到了广泛应用,但锚固岩质边坡在地震荷载作用下的响应机制以及锚索受力变形规律还不明确.为此,开展了预应力锚固边坡离心振动模型试验,系统介绍了模型相似设计、模型设计与制作、地震荷载施加等试验关键技术,并以紫坪铺水库泄洪洞进口岩质边坡为原型,开展了简谐地震波作用下的锚固边坡离心模型试验.对试验结果进行了分析,并对该离心振动试验的主要影响因素进行了探讨.研究结果表明:地震作用下预应力锚索发挥了较强的被动支护作用,且越靠近滑面处应力应变响应越明显;边坡竖向位移与应力应变值的响应情况随地震烈度的改变产生明显变化.研究成果可为今后离心振动模型试验的开展提供参考与借鉴.

    预应力锚索岩质边坡地震荷载离心振动试验

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    根系影响下粗糙土-岩接触面剪切损伤模型研究

    刘振贤丁瑜夏振尧彭博识...
    216-222页
    查看更多>>摘要：合理描述根系和岩面粗糙度影响下土-岩接触面的剪切行为是开展土岩混合边坡稳定评价的关键.基于Weibull分布并考虑含根率、粗糙度的影响建立了土-岩接触面剪切统计损伤模型.根据试验结果,确定了含根率、粗糙度对接触面剪切刚度的影响函数及模型参数,并验证了模型的可行性;进一步,探讨了含根率、粗糙度和模型参数m、w0对接触面剪切变形和损伤演化的影响.研究表明:根系与粗糙度均能抑制接触面损伤发展从而提高接触面强度;提出的损伤模型能较好地描述根系和粗糙度影响下土-岩接触面剪切损伤演化和剪切力学特性.研究成果可为土-岩接触面剪切性能分析及土岩混合边坡稳定评价提供理论参考.

    土-岩接触面含根率Weibull分布粗糙度剪切损伤模型生态防护土岩边坡

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