光学云纹技术在离心模拟中的应用

本文介绍了光学云纹技术在离心模拟试验中的应用情况。通过某工程地质力学模型材料作为试验对象,以不同离心加速度作用于此材料试件,对产生的位移和应变进行测量。然后和一般受压方体试件及另一试件的云纹室内实验测出的相应数值对比。结果表明,此法用于离心模拟试验精度是可靠的。从而为发展离心模拟技术提出了一个新的途径。     

基于LXJ-4-450平台的土工离心模型试验研究

土工离心机是岩土工程领域最有效的物理模拟手段之一。近年来,随着现代液压、电控及测试技术的飞速发展,土工离心模型试验技术水平显著提升,应用领域也不断拓展。本文基于中国水利水电科学研究院的LXJ-4-450离心模拟试验平台,对新型机载设备及相应的试验成果进行总结,综述了近年来土工离心模型试验的研究进展。具体而言,研制了模拟污染物迁移的离心试验装置,探讨了污染物在土壤中的迁移机理;研制了离心模拟爆炸试验装置,验证了冲击波及气泡脉动在超重力场下的相似关系;研制了离心模拟溃坝试验系统,揭示了土坝漫顶破坏机理;此外,配置了世界首台水平、垂直双向离心机振动台,揭示了饱和砂土地基液化机理及地震动传播规律;开发了基于液压系统的离心模拟试验大荷载施加方法;最后,对中国水科院新建的大型土工离心机试验平台进行了介绍。     

简讯

9月下旬,长办邀请国际著名的土力学和土工离心模拟试验专家——美国科罗拉多大学士木系主任高汉棪教授来汉讲学,并就三峡工程深水围堰离心模型试验的有关问题向他进行了咨询。这一学术活动使与会者在离心模拟试验技术方面开了眼界,深受好评,     

光弹模型离心加载技术的进一步研究

本文对光弹性离心试验的模化比的选用,离心加载时的温度控制,高大结构模型在实验中的保护,以及液体加载等有关试验技术问题进行了探讨,提出了一些参数,可供从事这一试验研究者参考。     

惰性污染因子Cl-迁移特性的离心模拟试验研究

污染因子在土壤中迁移机理在室内多采用土柱试验开展研究,但对于低渗透性土壤(10-5cm/s),由于土壤渗透过程极其缓慢,其试验过程漫长甚至无法完成试验。离心模拟试验技术不但能够模拟重力场,而且也可以模拟污染物的迁移过程。本文利用LXJ-4-450 g-t离心机,通过专门研制的离心模拟试验装置,对惰性污染因子Cl-在低渗透性饱和黏土中的长期迁移规律进行了离心模拟试验研究,并对其在低渗透性饱和黏土中的迁移规律进行了模拟分析。研究结果表明,对低渗透性黏土采用离心模拟试验开展污染物迁移规律的研究可极大提高试验效率和可靠度。     

自循环水冷却冻融离心模型试验装置研制

冻融离心模型试验装置的研发在国内尚处于起步阶段。装置根据半导体单元材料的Peltier效应(帕尔贴效应)设计了安装于双层结构冻融模型箱的热交换系统,实现了离心场下的冻融温变模拟。针对离心机设备无外接冷却水的问题,采用在离心机转臂上设置了由水箱、水泵和风冷散热器组成的自循环水冷却系统,利用离心机旋转时转臂与周围空气速度差产生的高速气流带走自循环水的热量,实现了无外接水源情况下的冻融离心试验。冻融离心试验结果表明,该试验装置满足试验需求。     

拱坝-坝肩整体动力稳定性的离心模型试验

采用离心模型试验方法研究拱坝-坝肩系统的动力抗滑稳定,以及拱坝在动力荷载作用下的破坏机理。采用以脆性材料制作的模型拱坝进行离心模型动力试验,测定模型拱坝在谐波荷载作用下的动力反应,得到了结构从完整到破坏的全过程,揭示了模型拱坝的动力反应特性和破坏机理。试验结果同时表明,离心模型动力试验对于研究拱坝-坝肩系统的静、动力稳定是一种有效的手段。     

刚性桩复合地基离心试验插桩制模研究

土工离心模型试验是研究复合地基关键问题的前沿手段，饱和黏土工况下的刚性桩复合地基离心模型制作复杂，影响因素较多。基于多组刚性桩复合地基离心模型的制备过程分析，探讨了1g下插桩制模对离心模型地基抗剪强度的影响。试验结果表明：离心模型地基制样扰动与插桩方式相关，先引孔、后插桩有益于减少制样扰动。1g制模过程中，黏土模型地基的不排水抗剪强度有所损失，插桩制作扰动与1g下模型静置是导致饱和模型地基强度损失的主要原因，且复合地基上层软土抗剪强度的降低程度大于下部持力层。离心模型对比试验应充分考虑模型土样应力历史的相似性。研究提出了理想的刚性桩复合地基离心模型试验步骤，可为提升土工离心模型试验的精细化水平提供参考。     

离心模型技术在三峡工程高边坡研究中的应用

本文论述了利用离心模型研究岩石开挖边坡的相似理论、模型材料及试验技术,列举了对三峡船闸深挖高边坡的应力、变形和稳定性的研究成果以及边坡不连续面构造部位破坏机理的试验成果,展望了近期可能应用离心模型研究岩石力学和边坡工程的一些课题。     

土工离心模型试验

土工离心模型能够模拟和原型同样的应力水平,故可用来研究原型的性状,在国内外已引起了广泛的重视,1982年,南京水利科学研究所进行了首次土工离心模型试验——在华东水利学院的光弹离心机上进行了某铁路路堤的岸坡稳定试验。现将试验设备及试验情况简介如下。     

电力工程中的地质灾害危险性评估

我国幅员辽阔,地质环境条件多样且复杂,导致了地质灾害发育强烈,种类繁多、危害较大。地质灾害与工程建设活动密切相关,既相互作用,相互依存,又相互影响[1]。电力工程项目遍布全国,特别是输电线路大多为人烟稀少的山区分布,线路长,跨越的地质地貌区域复杂,存在的地质灾害多种多样,或多或少面临着各种地质灾害的严重威胁[2]。通过电力工程地质灾害危险性评估工作的现状及评估工作流程的介绍,进一步分析电力工程地质灾害的危险性评估工作中存在的问题并提出了相应的看法。     

探讨大坝与岩基的反馈分析的新理论和新方法

扼要叙述了大坝与岩基的反馈分析及其应用的研究现状 ,提出了反馈分析中急待解决的问题 ,并依据实测资料 ,对反馈分析中的热点问题进行了探讨 ,介绍了一些新的分析理论和方法 ,文末列举了工程实例。     

基于情景分析技术的太湖流域洪水风险动因与响应分析研究初探

利用情景分析技术对未来可能影响太湖流域洪水灾害的洪水风险动因和响应进行分析研究,初步确定了影响太湖流域未来洪水风险的动因与响应,在动因与响应的识别和描述的基础上,对动因、响应与洪水风险之间的关系进行了分析,并对动因的相对重要性进行大致排序,分析了太湖流域为应对未来洪水风险所采取的响应的影响及其可持续性,总结归纳了太湖流域未来可能发生的极端异常洪水灾害事件。结果表明,降雨等自然气候和城市化等经济社会因素是影响太湖流域未来洪水风险的主要动因;环湖大堤加固工程、城市地下蓄排系统等是可持续性评价指标较好的响应措施。针对太湖流域可能发生的极端异常洪水灾害事件较多,并且影响重大,提出对这些极端异常洪水灾害事件需要更加深入研究,以便得到更进一步的结论。     

黄河龙口水利枢纽工程混凝土表面缺陷修复研究

水工建筑物中多以水泥混凝土作为主要建筑材料,而混凝土表面的缺陷是普遍存在的问题。结合龙口水利枢纽工程混凝土在建设过程中出现的缺陷,研究混凝土表面缺陷修补时所用材料和修补方式。该工程在修补时先对不同部位的缺陷进行分区,对过流区的缺陷处理要满足平整度和耐久性要求,选择环氧砂浆、预缩砂浆、环氧胶泥作为填充材料,而非过流区则可采取简易处理方法。在同类工程中具有借鉴价值。     

Transjurisdictional Water Pollution Disputes and Measures of Resolution: Examples from the Yellow River Basin,China

Abstract

Transjurisdictional water pollution problems are increasing in number and are becoming a significant governance problem in China. A large number of transjurisdictional water pollution disputes that have far-reaching social effects are occurring between provinces and are also frequent between municipalities, counties, towns, and villages. In this paper, several transjurisdictional water pollution cases in China, particularly in the Yellow River Basin, are discussed. The problems and causes for transjurisdictional water pollution are addressed. There are many causes for transjurisdictional water pollution problems although the key reasons are the rapid economic development, the failure of local authorities to enforce the existing laws and to implement administrative decisions, as well as inadequacies in the legal framework. Other factors include poor technology, shortage of funds, the institutional division of jurisdiction and management over water quantity and quality both administratively and legally, the lack of transparency in the decision-making process, insufficient public participation and information disclosure, poor communication, and lack of involvement of stakeholders in basin or sub-basin organizations.     

水土保持设施验收阶段六项防治指标的反向计算

水土流失六项防治指标是评价开发建设项目水土保持设施是否达到验收条件的重要依据。目前,六项防治指标主要根据定义计算,存在操作性差、繁琐等问题。利用六项指标的反向计算公式,在对项目区全面调查的基础上,反向计算六项指标。其具有增强可操作性和提高准确度的优点,对水土保持工作具有一定的实际意义。     

The effect of a local mesh refinement on hydraulic modelling of river meanders

Large-scale river models are generally discretized by relatively large mesh cells resulting in bathymetry discretization errors and numerical effects. These hydraulic models are generally calibrated by altering the bed roughness to compensate for these errors and effects. Consequently, the calibrated roughness values are mesh-dependent while generally local mesh refinements are executed after model calibration to study the effects of river interventions. This study shows both the errors caused by bathymetry discretization and numerical effects for locally refined meshes. First, schematised river meanders with a flat bed in the transverse flow direction are analysed to isolate the induced numerical effects by the mesh. Afterwards, a case study is considered to verify if similar mesh influences are found in natural river meanders. Curvilinear, triangular and hybrid (combination of curvilinear and triangular cells) meshes are used with different resolutions. The analysis shows that in the schematised river meanders lower depth-averaged flow velocities and larger water depths are simulated with coarser meshes. In the case study, substantial differences in hydrodynamics between the meshes are obtained suggesting that the bathymetry discretization is more influential than the numerical effects. Finally, it was found that triangular meshes, and rivers with narrow meander bends, are most sensitive to mesh resolution. Especially in these cases, it is desirable to refine the mesh at the desired locations before model calibration.     

漓江大型底栖动物空间分布及水力驱动因子

大型底栖动物群落结构及其分布是评价河流生态健康的重要指标。基于典型水文年丰、枯两季调查,分析了漓江流域中、下游典型河段底栖动物群落结构空间分布格局、摄食类群及其与水力要素的响应关系。结果表明:①典型河段群落结构中腹足纲个体占优,优势物种为中华圆田螺和短沟蜷;丰水期底栖动物密度为829 ind/m²,枯水期为264 ind/m²;②摄食类群中刮食者占优势,且滤食者、收集者和捕食者枯水期的相对丰度高于丰水期,刮食者枯水期的相对丰度低于丰水期,摄食类群中游的相对丰度大于下游;③典型河段生物多样性呈现空间异质性,且中游明显低于下游;④流速、底部剪切力及底质粒径是影响漓江底栖生物枯水期分布的主要因素,水深和层流层厚度则是影响丰水期分布的主要因素,分选系数、层流层厚度是底栖生物多样性最主要的影响因素。研究成果可为变化水力条件下漓江水生态修复提供支持。     

对长江防洪减灾中若干问题的探讨

长江洪水峰高、量大、历时长、情况复杂、洪患严重。新中国成立以来，流域防洪减灾取得巨大成就，但仍存在不少问题。对长江防洪减灾中的若干问题进行了探讨，初步提出了相应的对策。     

揭阳潮汕机场工程地基处理工程监测分析

为给揭阳潮汕机场地基施工中提供相关资料及指导性建议和措施,分别对原地基沉降、填筑土分层沉降和土体内孔隙水压力进行监测,监测频度采用施工填筑期每层填筑前后观测1次,施工间歇期为2~3 d观测1次,施工完成后2个月内7 d观测1次,等、超载预压期7 d观测1次,等、超载预压后期半个月或1个月观测1次,并对监测结果进行分析。结果表明,随着填筑高度的增加,自上至下分层沉降环的沉降值依次减小,由填筑荷载对原地基产生的附加应力也在逐渐增大,填筑体内部的孔隙水压力有逐渐增大的趋势,停工过程中孔隙水压力基本保持稳定。用排水固结法处理的地基,须考虑填筑至极限高度前后地基承载力,稳定观测应从填筑速率、垂直沉降和水平位移随时间变化情况进行分析,采取相应措施。