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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

    复合地层隧洞中隔离桩对围岩位移的控制效果分析

    石宇雷曾哲哨王珂纪丙蔬...
    153-159页
    查看更多>>摘要:设置隔离桩作为一种控制城市隧洞开挖引起围岩变形的有效手段,在"上软下硬"复合地层中的作用效果还罕有研究.依托滇中引水工程龙泉隧洞,采用FLAC3D软件,分析隔离桩桩位、桩径、桩长及桩顶埋深等参数对隧洞衬砌及地表建筑物变形控制效果的影响.结果表明:设置隔离桩能够阻隔地层应力的传递,合理的设计参数是充分发挥隔离桩阻隔作用的关键;同等条件下,隔离桩对地层位移的限制作用在水平方向优于竖直方向;隔离桩距离隧洞越近、桩径越大,控制变形效果越好;隔离桩只有穿过地层滑移面并嵌入下层土体时,才能够较好控制由隧洞开挖引起的隧洞衬砌以及地表建筑物位移,建议嵌入下层土体深度为隔离桩长度的1/4;适当设置桩顶埋深能够降低隔离桩对于土体的牵引作用,建议桩顶埋深深度为隔离桩长度的1/5.研究成果可为隔离桩在城市浅埋复合地层隧洞工程中的应用提供参考.

    隔离桩复合地层浅埋隧洞围岩变形控制效果龙泉隧洞滇中引水工程

    穿越活动断层隧道铰接设防宽度估算方法研究

    张翔宇崔臻张延杰谢静...
    160-168页
    查看更多>>摘要:考虑穿越活动断层隧道错断后可能发生的"S"型、上凸型、下凹型 3 种位移模式,推导出了隧道节段转角模式,进而求得隧道铰接设防宽度的估算方法.对比分析了节段伸长和节段相对转角两种变形对铰接设防宽度的影响,认为铰接设防宽度主要取决于节段相对转角.进一步分析了错动量、断层宽度、节段长度、位移模式曲线、铰接材料等相关参数对铰接设防宽度的影响.分析结果表明:铰接设防宽度与断层错动量、节段长度呈正相关关系,与断层宽度呈负相关关系;同时计算了3 种位移模式在断层宽度170 m、隧道直径13 m、错动量0.2 m、设防节段长度8m时的铰接设防宽度,并对比了相同条件下其他铰接设防宽度计算方法的结果,其结果均相近.研究成果可为穿越活动断层隧道铰接抗错设计提供一定参考.

    铰接设防宽度铰接隧道位移模式断层错动铰接设计

    河道阻塞对行洪能力影响数值模拟研究

    张凡侯精明马勇勇景静...
    169-176页
    查看更多>>摘要:为定量探究堵塞体拥堵河道引起的洪泛区淹没情况,以陕西省灞河上游河段为例,基于二维水动力模型模拟了不同流量及堵塞工况下堵塞体上下游水流运动,并计算了淹没水深、淹没范围等.结果表明:垂向堵塞后堵塞位置的上游水深会急剧增大,上游断面流速显著减小,在洪峰流量为 127 m3/s的工况下,垂向堵塞率100%时上游水深、淹没面积达到未堵塞时的2.36 和 12.36 倍.随着垂向堵塞率的增加,上下游水深差距增大,且该河段垂向堵塞率达到50%以上后,淹没面积会骤增,垂向堵塞率75%时淹没面积较堵塞率50%时增加 83.43%;横向堵塞河道时,其上游断面水深增长较缓.此外,与"垂向堵塞率 50%+横向堵塞率 50%"这一基准工况相比,大流量工况下改变垂向堵塞率,其上游断面水深及淹没面积变化更为显著,而小流量工况下横向堵塞更易造成较大淹没面积.因阻塞河道而造成的淹没范围有限,受影响的河段长度约占总长度22%.研究结果可为类似河流复杂洪水演进分析及减小洪水风险提供理论参考.

    河道行洪淹没范围垂向堵塞率横向堵塞率灞河

    单孔双窄缝消能工收缩比对水力特性影响研究

    和尚清刘志明尹进步乔会超...
    177-183,198页
    查看更多>>摘要:单孔双窄缝消能工在高水头、大流量、窄河谷的水利工程中具有一定的推广价值,但在应用过程中发现中墩迎水面容易受水流冲击而破损,而收缩比对此现象和消能效果影响较大.采用TruVOF方法及RNG k-ε紊流模型进行三维数值模拟,研究在不同来流Fr数下收缩比对水舌流态、消能率、河床底板及挑坎收缩段压力分布变化规律的影响.结果表明:数值模拟与物理模型试验结果基本吻合,可通过调整收缩比β获得合适的高坎中墩水深来减弱高速水流对中墩迎水面的冲击;当β =0.3 时,下游河床底板峰值压力Pmax最小,且峰值压力核心区与传统窄缝相比前移60 m;β<0.3 时,Pmax随着β的减小反而开始增大,而消能率随之减小,同时在挑坎收缩段中部附近位置出现冲击波交汇点,且流道内各断面中线压力沿水深分布在压力最大值前后其规律不同,与宽尾墩类似.虽然来流Fr数对分流比影响较小,但当2.43<Fr<2.82 时,各体型方案的分流比kq增大幅度较大,导致双窄缝体型河床底板压力变化幅度较明显.

    单孔双窄缝消能工数值模拟弗劳德数收缩比水力特性

    有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型

    闯喜宏樊鑫成秦慧凯
    184-189页
    查看更多>>摘要:为降低传统连续介质渗流模型的网格依赖性并提升数值计算稳定性,基于连续介质渗流模型,通过引入表征单元体将均匀多孔介质水平和竖直孔隙概化为正交裂隙网络,建立了有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型.推导了等效裂隙网络模型的渗流速度、连续性方程及边界条件的等效形式,将二维渗流问题转化为一维等效裂隙网络渗流问题.结合连续型罚Heaviside函数,将湿区渗流流速扩展至整个研究区域,给出了等效裂隙网络渗流分析的有限元求解格式.通过与均质矩形坝和梯形坝其他数值解的对比分析,验证了等效裂隙网络模型的有效性.最后将该方法应用于土质斜心墙坝稳定渗流分析,计算结果很好地反映了黏土心墙防渗体与上下游坝壳堆石区的自由面分布规律,揭示了黏土心墙防渗体的阻水效应.

    等效裂隙网络模型自由面稳定渗流表征单元体

    辉长岩骨料全级配碾压混凝土力学特性研究

    刘尚坤何金龙刘紫玫戈雪良...
    190-198页
    查看更多>>摘要:辉长岩坚硬致密,具有高强度、高弹模特性,但将辉长岩骨料应用于大型水电工程在国内外尚无先例,缺乏可借鉴的工程实践经验,且湿筛碾压混凝土试件的力学性能无法真实反映全级配碾压混凝土的力学特性.对辉长岩骨料最大粒径为80 mm的全级配碾压混凝土的力学特性演化规律开展了系统研究,包括抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能、抗剪性能等,对比分析了全级配碾压混凝土抗压、劈拉强度及其湿筛试件的尺寸效应,并将试验结果与国内典型工程所用碾压混凝土的力学性能发展规律进行对比分析,此外还建立了辉长岩骨料全级配碾压混凝土抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能等力学性能-养护龄期演化函数模型.结果表明:辉长岩骨料全级配碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗剪等力学性能随龄期的发展规律符合国内同类工程碾压混凝土力学性能发展的一般规律;C9020W8F100 辉长岩全级配碾压混凝土试件与其湿筛试件抗压强度平均尺寸效应系数为 0.80、劈拉强度平均尺寸效应系数为 0.66;相关力学性能演化模型相关性高(R2 =0.964 3~0.999 2).可见辉长岩骨料用于大型水电工程碾压混凝土坝建设具有可行性.

    辉长岩骨料碾压混凝土全级配试件湿筛试件尺寸效应力学性能

    非均等固结条件下饱和软黏土体应变特性试验研究

    马锐赵丁凤王建宁
    199-204,225页
    查看更多>>摘要:研究土料的动力特性对土石坝抗震设计具有指导作用.以卢旺达某水电站心墙黏土为工程依托,开展了一系列复杂初始固结条件下循环排水三轴试验,研究了固结比Kc、有效围压σ'c和循环加载剪应变幅值γa对土体累积体应变εvd的影响.研究结果表明:小应变幅值循环加载条件下,εvd与γa线性相关,相同固结条件下εvd/γa发展均具有良好的一致性;σ'c与Kc对体应变的影响与土体结构性相关,σ'c与Kc越大,相同振次下体应变越小.另外,试验结果表明,Martin等提出的体变增量模型能较好地描述本试验中软黏土的体变发展.

    土石坝软黏土固结比有效围压剪应变幅值体应变

    抽水蓄能机组空载工况动态矩阵PID串级控制

    陈建林王斌任晟民徐哲熙...
    205-211页
    查看更多>>摘要:针对传统PID控制对含机械时滞抽水蓄能机组调节系统控制效果不理想的问题,提出了一种抽水蓄能机组的动态矩阵PID串级控制策略.考虑液压执行机构的机械时滞和主接力器的限幅与限速,建立了小波动情况下抽水蓄能机组调节系统的数学模型.在调节系统原PID控制作为内环控制的基础上,引入动态矩阵控制作为外环控制,通过天牛须搜索算法来整定优化PID参数,提出了一种新型抽水蓄能机组动态矩阵PID串级控制方法,并应用PID等6 种控制策略对调节系统进行控制仿真.结果表明:所提出的控制方法可以在不同机械时滞作用下有效改善抽水蓄能机组调节系统在空载频率扰动时的控制性能.研究成果可为抽水蓄能机组的调节系统控制提供借鉴.

    机组调节系统机械时滞动态矩阵PID串级控制天牛须搜索算法空载工况抽水蓄能电站

    影响三轴摄影测量试验精度的折射误差分析

    蔡娇黄子恒吴静牟春梅...
    212-217页
    查看更多>>摘要:常规三轴试验与数字化测量技术相结合的摄影测量法可实现对土样的局部变形测量,由于折射的影响,其测量精度较低.为减少折射误差,利用摄影测量法对饱和砂土样进行三轴试验.使用相机对土样进行连续环绕拍摄,将获取的相片导入PMS软件中提取坐标,结合光线追踪技术构建三维折射修正模型,经过大量数据分析得到了折射误差修正系数.试验结果表明:在轴向高度上,修正系数为1.006,经修正后相对误差平均值为0.185%;在截面半径上,修正系数为1.361,经修正后相对误差平均值为0.451%,均满足精度要求.本次试验的饱和砂土所获修正系数可减小折射的影响、提高测量精度.

    摄影测量误差修正修正系数精度三轴试验

    高陡岩质边坡生态修复基材模拟试验研究

    杨继清陈晓雪杨继华李凤...
    218-225页
    查看更多>>摘要:为修复云南省西北部裸露岩质边坡的生态环境,研发了集多功能于一体的生态修复基材.该生态基材分为结构层和面层,以陶粒、复合肥、保水剂等为原材料,分别设计结构层正交试验和面层正交试验,选取发芽率和生长高度作为定量评价植物生长情况的指标.根据设计的各试验组配比和观测结果,建立模糊综合评价模型和多项式回归模型,求出其在给定条件下的最优配比,并分析各影响因素间的关系.结果表明:基材结构层最优配比为谷壳750 g/m2、复合肥20 g/m2、EPS颗粒40 g/m2、陶粒1.88 kg/m2、团粒剂34.65 g/m2、保水剂84.6 g/m2;基材面层最优配比为复合肥9.24 g/m2、保水剂9.12 g/m2、团粒剂13.51 g/m2.基材各组分存在交互作用,而土壤的理化性质与护坡植物生长存在一定的相关性.研究结果可为高寒地区高陡岩质边坡生态基材的制备与生态修复提供理论依据和技术支持.

    岩质边坡生态修复基材正交试验多项式回归