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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

    基于围岩参数的TBM掘进性能预测及应用研究

    宗大超赵祎睿赵永金
    161-165,173页
    查看更多>>摘要：传统的TBM掘进预测模型侧重于使用单一因素预测TBM掘进性能,预测结果往往与实际施工存在较大差异.以新疆某输水隧洞为背景,提出一种可考虑多种因素且符合工程实际的TBM掘进预测模型.以贯入度指数FPI作为TBM围岩可掘性的评价指标,分析了现场实测所得的岩体完整性指数Kv、岩体单轴抗压强度UCS与FPI的相关性.基于相关性分析,以Kv和UCS为模型的输入参数,FPI为因变量,建立了多元回归模型.使用现场实测所得的刀盘转速RPM、掘进速度v建立与FPI的拟合关系式,由此可以预测实际施工工程中的刀盘转速和掘进速度.在FPI预测模型的基础上,利用K-means聚类方法划分TBM的可掘性等级,并根据可掘性等级预估合理的掘进参数.研究结果表明,所建立的TBM可掘性模型可较好反映TBM施工的真实状态,可为类似地层条件的TBM施工工期预测和成本控制等问题提供参考.

    TBM贯入度指数可掘性分级多元回归

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    复杂岩溶地层大口径DRCP顶管施工试验研究

    叶生华陆俊明攀王涛...
    166-173页
    查看更多>>摘要：复杂岩溶地层中大口径顶进施工法用钢筋混凝土管(DRCP)顶进施工过程中的最大顶力值,是顶管施工中最关键的施工控制指标,决定了顶管施工的效率.为了研究复杂岩溶地层大口径DRCP顶进过程中的总顶力变化规律,建立了DRCP顶进过程力平衡模型,并基于贵阳市"汪家大井"水源应急工程的管道工程,开展了岩溶地层中DRCP顶进过程原位试验,对顶管施工过程中的顶管顶力进行实时监测和分析.结果表明:DRCP顶进过程主要分为切削力平衡阶段、顶力渐变平衡阶段和摩阻力平衡阶段;对于岩溶地区的燧石灰岩、灰岩和砂质页岩,采用泥浆减阻的DRCP的平均摩阻力fk 分别为:6.06,5.81,3.78 kN/m2,在顶管设计和顶进施工的顶力控制中,可以将其乘以安全系数,作为类似顶管工程的取值参考;触变泥浆减阻DRCP在不同岩体顶进过程中的顶进阻力不同,岩石越坚硬,DRCP受到的平均切削力、平均摩阻力和综合摩擦系数越大.提出的复杂岩溶地层大口径DRCP顶力计算方法,对于明晰DRCP顶进施工控制指标,保障施工安全和进度具有重要意义.

    复杂岩溶地层DRCP管顶管施工最大顶力摩阻力

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    盾构机扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩性能对比研究

    陈辰郭宏海傅杰罗星臣...
    174-179,186页
    查看更多>>摘要：盾构机在复杂地质条件下施工时,易出现刀具磨损严重、刀具消耗量大和掘进效率低等一系列问题.为了明晰不同岩石特性下镶齿滚刀破岩性能变化规律,提高镶齿滚刀破岩效率和使用寿命,保证水利隧洞工程安全高效施工,基于非线性有限元动力学软件,开展了不同岩石特性下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩仿真模拟.通过多组仿真模拟,探究了不同岩石特性下两种镶齿滚刀和贯入度的最优组合,并通过室内破岩试验对仿真结果进行了验证.研究结果表明:凝灰岩地质条件下扁齿型和球齿型镶齿滚刀破岩载荷差异性较小,但球齿型镶齿滚刀破岩效率更高;砂岩和花岗岩地质条件下,扁齿型镶齿滚刀贯入岩石能力更强,可进一步提升滚刀破岩效率.此外,在不同岩石特性下,两种镶齿滚刀破岩比能耗均随着贯入度的增大而呈现出先减小后增大的趋势,并在贯入度6mm左右出现最小值.研究结果可为隧道工程的盾构机刀具选型提供参考.

    盾构机镶齿滚刀岩石特性破岩性能有限元方法

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    水库水源的数据中心自然水冷却系统温排水影响分析

    荆平飞李肖男黄清平鲁军...
    180-186页
    查看更多>>摘要：水库水源的低温水冷却系统是解决数据中心能耗问题的一种有效手段,但产生的温排水对环境的影响亦不容忽视.以武当云谷大数据中心为例,基于MIKE21 FM软件建立了丹江口水库坝下至黄家港水文站的平面二维数值模型,研究了数据中心温排水退水口设在不同位置对温排水扩散规律的影响.结果表明:随着温排水退水口位置处水深和流速的增大,温排水的最大温升和相应的温度混合区范围也逐渐减小,当水深超过2m时,局部最大温升已低于1℃.研究成果可为采用水库低温水作为冷却水源的类似数据中心温排水退水口选址及温排水影响分析提供借鉴.

    温排水环境影响MIKE21水库低温水冷却水源温排水退水口数据中心丹江口水库汉江

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    基于补偿水头差的沿江口门引排流量计算方法研究

    张芮李寿千王志力朱明成...
    187-192,209页
    查看更多>>摘要：长江支流口门多建有节制闸,利用涨落潮过程自行引排水,而引排水流态的复杂性使得引排流量过程难以精准确定.以太湖流域杨林塘口门为例,通过分析引排水调度方式及流态特征,发现涨潮时开启中孔闸门引水,内河侧流态复杂且附近水位差别大,而落潮时开启全部闸门排水,外江侧流态复杂且附近水位有所差别.为此,提出了一种基于补偿水头差的沿江口门引排流量计算方法.该方法通过设置系列补偿水头差修正堰流公式中的水位,统计了计算流量与实测流量偏差值,进而建立了流量偏差值与补偿水头差的相关关系,最终确定适宜的补偿水头差,从而建立适宜沿江口门引排流量计算公式.结果表明:利用该方法预测的引水流量误差减小40%～50%,排水流量误差减小3%～6%.相关经验可供工程设计人员及闸管单位运行管理人员借鉴.

    引排水补偿水头差流量过程涨落潮太湖流域长江

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    折线大斜切挑坎水力特性研究

    马智邓军卫望汝隆强...
    193-201页
    查看更多>>摘要：斜切挑坎多被用于泄水建筑物轴线与天然河道互成夹角的工程.然而,当下游河道过于狭窄时,斜切挑坎无法满足水流归槽及消能防冲的要求.为此,在斜切挑坎的基础上提出折线大斜切挑坎.通过模型试验的方法,测量不同折线大斜切挑坎体型在不同来流条件下,挑射水流的扩散情况和下游水垫塘内的底板压力分布,以研究折线大斜切挑坎的水力特性.结果表明:相较于传统斜切挑坎,折线大斜切挑坎既可以实现对挑流水舌水量和入水范围的灵活调整,也可以缓解水垫塘压力分布的不均匀现象.研究结果可为折线大斜切挑坎的工程设计和应用提供一定的参考.

    折线大斜切挑坎空中扩散水垫塘压力挑流消能两河口水电站

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    抗滑桩加固非均质边坡稳定性上限分析

    颜平颜丹
    202-209页
    查看更多>>摘要：针对非均质边坡的稳定性分析,基于极限分析上限法构建边坡离散运动学破坏机构以考虑土体内摩擦角非均质性的影响,结合强度折减法推导出了孔隙水压力作用下抗滑桩加固边坡安全系数的表达式.采用序列二次规划优化算法结合二分法进行优化求解并与已有文献成果进行对比,验证了该方法的正确性,并将新方法应用于案例分析.结果表明:孔隙水压力的增加会导致内摩擦角非均质性对边坡稳定性的影响减小,同时使非均质边坡安全系数下降以及临界滑动面向坡内转移,边坡破坏模式由坡趾破坏转变为坡底破坏;内摩擦角非均质性与孔隙水压力对抗滑桩最优加固位置影响可忽略不计;边坡形状及土层分布情况对滑动面及抗滑桩最优加固位置影响较大,在实际工程中应给予重视.

    边坡稳定性极限分析孔隙水压力非均质性抗滑桩

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    考虑局部缺陷的大断面隧道非线性承载性能研究

    周奇辉张琼方王震丁智...
    210-215,230页
    查看更多>>摘要：大断面衬砌管片广泛应用于水利水电工程中的泄洪隧洞、输水隧洞等领域,而管片施工误差与运营堆卸载等不利因素引起的局部缺陷将影响到其承载性能.为此,考虑管片几何缺陷影响,提出了大断面隧道衬砌的非线性承载力求解方法.针对管片弧度不平整、径向错台这两类典型缺陷形式,考虑不同缺陷幅值、局部缺陷模式和缺陷分布等初始条件参数,给出了大断面隧道衬砌极限承载力的设计取值.研究表明:局部几何缺陷对管片承载力有不利影响,荷载系数受不同缺陷幅值的影响,变化趋势为先线性增大,随后非线性平缓增大并收敛;局部几何缺陷下,单片、多片缺陷分布工况受到的影响较小,而半跨、全跨工况受到的影响相对较大,实际工程中综合考虑各单因素缺陷的叠加影响,管片极限荷载系数取折减系数0.80～0.85 较为适宜.

    隧道衬砌局部缺陷非线性稳定缺陷分布折减系数

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    基于TCN-自适应的地下洞室围岩变形异常数据识别

    吴忠明李天述张波周明...
    216-221页
    查看更多>>摘要：水电站地下洞室围岩变形数据具有变化不确定、序列样本短等特点,传统的异常识别方法漏识率、误判率较高.随着智能技术的发展,通过神经网络建立更加可靠的异常识别方法是目前研究的热点,而传统的神经网络存在时序关联性不强和计算模型庞杂等问题.为此,提出了基于时域卷积神经网络(TCN)及标准自适应的地下洞室异常数据识别算法,该算法利用TCN技术,考虑序列的前后关系,建立了更为可靠的序列模型;同时针对地下洞室监测数据特征,通过考虑误差中位数、数据波动和仪器精度3 个方面,突现自适应匹配最优识别准则.将该算法应用在叶巴滩水电站地下洞室围岩变形的异常数据识别中,证明了其可有效避免梯度爆炸、消失,模型耗时较长等问题,极大地提高了异常值分析效率和识别率.相关经验可供类似工程异常监测数据识别时借鉴.

    异常数据识别地下洞室深度学习时域卷积神经网络标准自适应

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    数字孪生丹江口水质模型关键技术与应用

    靖争曹慧群林莉秦赫...
    222-230页
    查看更多>>摘要：数字孪生技术作为近年来的创新技术,通过构建精确的虚拟模型实现了对实际物理世界的高度映射,为解决传统水质安全管理中的难题提供了全新的视角和方法.水质模型是实现数字孪生湖库水质安全精准映射和虚实互动的核心.围绕南水北调中线工程的水源地——丹江口水库的水质安全管理需求,针对传统模型存在的模拟失真、误差累积、计算速度慢及无法满足突发污染事件实际决策要求等各种技术难题,提出了一种新型三维水动力水质模型,并利用实地流场观测和水质监测数据进行了模型校验.结果表明:该模型主要改进了组合σ/z网格、总磷本构方程、突发污染投药处置模拟、OpenMP并行计算、水动力预计算和双时间步长模式、污染团扩散轨迹示踪等关键技术,显著提升了模型的计算效率和模拟精度;通过在2023 年汉江秋汛期间对丹江口水库水质安全管理的实际应用,证明了该模型能有效支持水质安全"四预"功能(预报、预警、预演、预案),模拟结果为汉江秋汛防御及汛后蓄水水质安全保障提供了重要技术支撑.

    数字孪生水质安全水质模型水动力水质模型丹江口水库

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