渭河拦河闸闸室抗震安全复核

以渭河拦河闸为例,基于ADINA有限元分析软件,建立拦河闸三维有限元模型,采用振型分解反应谱法对闸室结构进行地震动响应计算分析,并根据计算结果对拦河闸进行抗震安全评价。计算结果表明：拦河闸闸室结构前5阶振型主要体现为横梁和机架桥结构的振动,符合一般规律;边孔横梁与机架桥联接部位以及机架桥与闸墩联接部位出现了较大拉应力,其最大拉应力数值超过了混凝土动态抗拉强度标准值,但考虑局部配筋量后,拉应力数值满足安全需求;在地震作用最不利工况下,拦河闸整体闸室结构抗滑稳定安全因数为1.68,满足安全需求;拦河闸抗震安全满足标准要求,其抗震等级评定为A级。     

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。     

基于离散元方法的竖直群桩冰荷载分析

在高纬度海域或高寒地区的江河中,碎冰对海洋平台桩腿和桥墩等直立群桩结构产生很大的冲击作用,并在一定条件下造成不同程度的破坏。依据碎冰在自然条件下的离散分布特性,采用Voronoi切割算法构造随机分布和具有非规则几何形态的碎冰初始状态,在此基础上采用若干个具有黏结-破碎功能的球形颗粒构造具有一定厚度、尺寸和形状等物理参数的河冰离散单元模型,将竖直群桩简化为刚体结构,从而对碎冰的运移及其对群桩的冲击作用进行数值模拟。在此基础上可确定碎冰撞击下的群桩冰荷载,并分析冰块尺寸、冰速和冰厚对桩结构所受冰荷载的影响。     

渠首水位实时调控模型——以船行灌区一支渠为例

很多大中型灌区在输配水过程中存在水位衔接不当的问题,加之田面高程存在起伏,使得灌溉时往往存在部分田面不能上水或受淹等问题。本文提出了空间灌溉率的概念,并利用GIS的三维分析功能研究了其与渠道渠首水位之间的关系。分析表明,空间灌溉率与渠首水位之间的关系符合Logistic曲线;针对船行灌区一支渠,得到该Logistic曲线的参数,并确定了一支渠渠首和干渠渠首不同空间灌溉率所需的水位,为灌区水位实时调控提供基础数据。     

坡沟系统侵蚀时空分布特征试验研究

依托水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室的水土流失试验厅,采取高精度三维激光扫描技术获取坡沟系统不同侵蚀发育阶段的地形Grid数据,借助Arc GIS软件中Arc Toolbox的3D Analyst工具和数据管理工具模块的分析功能,从时间和空间角度分别对坡沟系统侵蚀发育过程进行量化分析。研究表明:1坡面侵蚀和沟坡侵蚀对坡沟系统产沙量贡献率的大小受降雨历时和侵蚀发育阶段影响,降雨初期的面蚀阶段以沟坡侵蚀为主,继而向坡面侵蚀为主转化。在雨强85 mm/h、降雨历时60 min的模拟试验条件下,降雨过程的前20 min面蚀阶段坡面与沟坡侵蚀贡献率之比约为3∶7,降雨过程的后20~60 min的细沟和切沟侵蚀阶段坡面与沟坡侵蚀贡献率之比约为7∶3;2径流含沙量与地表侵蚀空间不同步,试验条件下径流含沙量峰值区约滞后于侵蚀强度较大部位2个断面(2 m)。     

引发2016年十大孔兑严重山洪的暴雨诊断分析

利用加密实时雨量观测资料和NCEP再分析资料,对引发2016年8月16—17日内蒙古十大孔兑地区严重山洪灾害的局地暴雨过程进行了诊断分析。结果表明:(1)此次暴雨天气过程发生在"两槽一脊"的大尺度环流背景下,新疆北部及东北亚上空的切断低压底部不断有冷空气移出,而副热带高压与大陆高压合并形成高压脊阻挡了冷空气的南下,冷暖空气在十大孔兑地区强烈交汇,引发了此次强对流天气;(2)700 h Pa上的切变线和急流加强了气流的上升运动,触发不稳定能量的释放,成为该次暴雨的主要影响系统;(3)水汽通量、垂直速度场以及假相当位温等物理量场的高低空配置和时空变化与暴雨过程的时空变化十分吻合。     

引黄用水预测模型比较研究

为实现灌区引黄用水预测,以多元回归与神经网络为基本手段,建立BP神经网络、小波神经网络、逐步回归、基于模糊贴近度的回归分析等4种引黄用水月预测模型。通过各模型预测值与实测值的比较,并以模型模拟效率系数NSC(NSC=0.75为阈值)为评价指标,分析表明:4种模型均可预测各地引黄用水变化情况,但模拟精度不同。在宁蒙地区4种模型均能满足预测精度要求;河南省除小波神经网络模型外,其他模型均能满足预测精度要求;山东省则仅有BP神经网络与逐步回归模型能满足预测精度要求。     

无定河“7·26”暴雨洪水泥沙来源分析

2017年7月26日无定河流域发生了特大暴雨,暴雨中心位于子洲、绥德和米脂3县,单站最大日降雨量为256.8mm,大理河绥德站洪峰流量为1959年以来最大值,无定河白家川站洪峰流量为1975年建站以来最大值,最大含沙量均超过800 kg/m~3,造成绥德和子洲县城严重受灾。针对暴雨洪水过程中的现象和问题,选择暴雨中心区的典型小流域开展了调查。调查内容包括自然林草地、坡耕地、经济林地、梯田等的侵蚀情况,淤地坝溃坝、河道行洪情况和受灾情况。初步分析认为:尽管流域综合治理程度已有大幅度提高,水土保持作用明显,但遭遇特大暴雨时仍会形成高含沙大洪水。根据对"7·26"暴雨侵蚀现象的分析,指出了洪水期流域侵蚀新特点,阐述了高含沙洪水泥沙来源;针对洪涝灾害和侵蚀问题,提出了中小河流防洪和侵蚀严重区域治理的建议。     

降雨强度对马莲河洪水含沙量的影响

2016年8月15日,马莲河洪德水文站出现了洪峰流量656 m~3/s、沙峰含沙量916 kg/m~3的洪水。为分析该类洪水发生频率及高含沙洪水产生原因,利用实测资料分析了洪德站1958—2016年最大洪峰流量和沙峰含沙量的变化特点,对洪水频率进行了计算,结果显示马莲河"2016·8"高含沙洪水的重现期为2.1 a,沙峰含沙量在年最大含沙量变化范围内。通过对1977—1990年和2006—2016年日降雨量大于30 mm的61场降雨进行分析,分别建立了洪德站洪峰流量与特征降雨强度、沙峰含沙量与最大1 h降雨强度的关系。结果表明:洪峰流量与特征降雨强度成幂函数关系;降雨强度小于18 mm/h时沙峰含沙量与最大1 h降雨强度成线性正比关系,降雨强度大于18 mm/h时沙峰含沙量保持在900 kg/m~3左右。     

改性橡胶混凝土抗冻性能研究

试验研究了基准混凝土、橡胶混凝土、NaOH改性橡胶混凝土、KH570改性橡胶混凝土及NaOH+KH570复合改性橡胶混凝土的抗压强度和抗冻性能。结果表明:掺加橡胶颗粒后,橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土的抗压强度下降,且橡胶颗粒的粒径越小,下降幅度越大;橡胶颗粒掺加到混凝土中,具有引气作用,可改善混凝土的抗冻性能,且整体上橡胶颗粒粒径越小,引气作用越强,提高混凝土的抗冻性能越明显;整体上改性橡胶混凝土的抗冻性能较橡胶混凝土的抗冻性能提高,3种改性剂中,NaOH+KH570复合改性剂对橡胶混凝土抗冻性能的提高效果最好。