水工隧洞地震作用计算模型的适用性研究

针对水工隧洞在地震作用下的计算问题,对水工隧洞地震作用计算模型进行了计算对比和适用性研究。分析常用的4种计算模型用于计算水工隧洞地震作用的可行性,通过理论和数值计算确定"径向和切向反力弹簧模型"的计算参数,研究了地震作用下隧洞上方计算土体对隧洞衬砌的作用方式。结合试验验证,该方法和数值计算对比的结果表明:围岩的法向和切向弹性抗力系数受隧洞埋深、围岩类型和衬砌不同部位的影响,随埋深的增加先增大,然后趋于一个定值,围岩条件越好,数值越大,在隧洞两侧部位的数值较大;在地震作用下,隧洞上方计算土体以切向力的方式作用在隧洞衬砌的上半部分,可以通过将隧洞上部计算土体分条后进行计算。该方法可充分考虑地震对隧洞的动力和约束作用,适用于水工隧洞抗震计算。     

黄河刁口河备用流路现状及保护工程措施探讨

分析了现状条件下黄河河口刁口河备用流路主槽的泄洪排沙能力及其河流功能,探讨了实施刁口河备用流路保护工程的目标和实施标准,围绕和针对刁口河备用流路保护工程体系的构建、布局、运行方案、保障措施等内容进行了初步研究论证,并对流路保护工程的发展前景进行了展望。     

某抽水蓄能电站下库进出水口水沙运动特性试验研究

利用河工模型对某抽水蓄能电站下库区进行了特征洪水过程及电站运行的联合模拟试验。试验表明在输沙槽与拦沙潜堰共同作用下,电站进出水口的含沙量得到有效控制。在来水含沙量低于3kg/m3时,进出水口含沙量都满足电站运行要求,但是在含沙量较高的洪水期,底部浑水会逆行至电站进出水口附近,导致过机含沙量较高,因此提出了增设非封闭式拦沙潜坝的修改方案。修改方案改善了进出水口前的水流结构,起到了良好的拦沙截淤作用,进出水口前含沙量及泥沙淤积大幅减少,蓄能期过机含沙量降低13%~22%。在含沙量较大的洪水期,电站不宜抽水运用,但适时采用发电运行有助于减轻下库进出水口前的泥沙淤积。     

基于FMECA的水闸安全评价适用性研究

水闸的安全评价是消除水闸病险、恢复水闸原有设计功能的基础工作。为解决水闸安全评价存在的问题,提出了基于FMECA的水闸安全评价方法。通过分析FMECA方法的基本原理、评价目标以及水闸的特点,确定了FMECA评价目标和水闸安全评价的目标是一致的,根据FMECA的评价步骤确定了水闸的功能结构、故障模式、基本参数和风险优先数。结合实例定量分析了水闸二级系统的故障模式,得到了水闸各个安全性指标的等级和安全类别,并根据危害程度准确找出水闸存在的病险问题。实例表明:FMECA分析方法在水闸的安全评价上是适用的,基于FMECA的水闸安全评价是有效可行的。     

黄河下游滩区分滞洪对河段的防洪作用

依托现有生产堤在黄河下游滩区规划分滞洪区,枯水期发展生产,洪水期滞纳洪水,是黄河滩区发展的一个思路.基于MIKE21软件建立黄河下游夹河滩至高村河段(以下简称夹高河段)洪水演进数学模型,研究黄河下游典型河段滩区在自然工况、现状工况和滞洪工况下的洪水淹没发展过程,对比分析滩区最大滞洪量、滩区淹没面积、洪峰流量过程以及滩区下游河段洪水位的变化.结果表明,分滞洪区的存在减少了黄河下游滩区的淹没面积,削峰滞洪作用明显,减小了下游的防洪压力,在保护生产的同时可以有效地减轻河道防洪压力.     

基于光纤陀螺的水布垭水电站大坝面板挠度变形规律分析

水布垭水电站混凝土面板堆石坝采用光纤陀螺(FOG)监测面板挠度变形。通过对监测资料分析,全面揭示了水布垭面板堆石坝面板挠度变形特点和一般规律,即:面板挠度变形整体趋于收敛,坝高1/3附近和运行低水位高程附近面板反弹出现峰值。监测成果为大坝安全运行提供重要依据。     

知识驱动的南水北调工程巡检信息推荐方法

基于南水北调工程巡检专报结合专家经验构建巡检知识图谱概念模型,在此基础上利用实体关系联合抽取框架进行巡检知识抽取,并以Neo4j图数据库为载体进行巡检知识图谱可视化。基于巡检知识图谱进行南水北调工程巡检信息推荐,利用BERT(Bi-directional encoder representation from transformers)预训练模型设计BERT孪生网络,通过知识检索及字符串相似度计算等技术,实现关联工程风险信息推荐,以辅助巡检人员进行工程风险等级诊断。通过实验评估了知识抽取及字符串相似度计算模型的准确性,知识抽取F1值达到88.42%,字符串相似度计算F1值为86.00%。该方法可提高南水北调工程风险管理能力、推动工程运维的数字化发展。     

基于Fluent的南水北调闸门流固耦合数值模拟研究

水工钢闸门在南水北调中线工程中应用较为普遍,对工程的安全及有效输水起着较重要的作用。利用现场闸门检测结果,验证了所建数值模型的合理性,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,利用RNG k-ε湍流模型,基于流固耦合理论,结合ANSYS Workbench平台内的Fluent分析模块及Static Structural分析模块,对闸门在不同开度下进行数值模拟分析,得出流场的水流压强和闸门的Mises应力及位移,探寻在不同开度时流场压强及闸门受力规律。结果表明：随着闸门开度的不断减小,闸门底缘附近的压强不断增大,同时闸门面板及主横梁的Mises应力及位移均是不断增大的,尤其当闸门开度小于0.40后,闸门附近处压强有明显增大趋势,面板和横梁的应力及位移有明显增大现象。     

一种振测数据最佳分析长度的确定方法

数据分析长度的选取是提取结构振动特征信息的关键,人为选取信号分析的数据长度会导致其计算结果存在一定误差,为减少主观因素影响,提出一种基于改进多尺度排列熵(improved multi-scale permutation entropy,简称IMPE)的振测数据分析长度的方法.对于获得的振动信号,将一维的时间序列数据多尺...     

去学水电站厂房振动响应混沌特性分析

为研究去学水电站厂房振动系统的混沌特性,明晰振动系统产生混沌现象的原因,采用饱和关联维数和最大Lyapunov指数两种方法,定量分析水电站厂房振动响应的混沌特性。利用完备总体经验与奇异值联合模态分解(简称CEEMDAN-SVD)提取代表不同成分的分量信号,计算不同分量的混沌特性指标,分析水电站厂房产生混沌现象的原因。结果表明,水电站厂房振动系统具有混沌特性,且尾水脉动是水电站厂房振动系统产生混沌特性的主要原因,而机组运行的振动激励掩盖了部分尾水脉动的混沌特征。研究结果为优化水电站厂房机组的开度与开启方式提供了理论基础,为监测及预警水电站厂房的运行状态提供了新思路。