基于熵权法的万安水库汛期分期计算

为全面客观反映流域暴雨洪水季节变化规律,以便对万安水库原有分期进行科学合理论证,研究需对流域降雨、洪水等多项指标进行综合分析。针对各指标对流域分期影响程度具有较大差异的情况,研究采用能灵活度量指标影响效应的熵权法对万安水库各分期指标进行熵权计算,并由计算得到的信息熵值对流域进行汛期划分。将划分结果与原有分期和Fisher方法分期结果进行对比分析。结果表明,基于熵权法的分期与原有分期较为接近,但建议原分期应适当调整。本方法一方面保证了分期的客观与合理性,为决策者提供了更多决策空间,另一方面也有利于对流域各降雨洪水分期指标进行影响程度分析。     

泄洪洞掺气设施效果影响因素的主成分分析

为了揭示影响掺气设施效果的主要因素,收集了国内外31个大型水电工程泄洪洞中安全运行的73个掺气设施相关资料(包括掺气设施结构参数、设计条件下的水力参数和空腔长度等资料),统计分析了这些掺气设施各结构参数的选用频率分布和空腔长度的出现频率分布。在此基础上,应用主成分分析法,定量分析结构参数与水力参数对空腔长度的影响程度。统计结果表明,大多数掺气设施的挑坎高度tr选用范围分布在0~0.8 m区间,选用比例高达85.33%;挑坎角度θ选用范围多集中于4°~8°区间,选用比例达60.0%;坎前底坡i_1和坎后底坡i_2的选用频率多集中于0~0.15区间,选用比例约59%;空腔长度L出现频率绝大多数集中于6~36 m区间,出现频次超过98%;在空腔长度的诸多影响因素中,坎前坡度i_1和坎后坡度i_2对空腔长度的影响最大,均超过了28%,Fr的影响占据了25.12%,tr/ho的影响占据了15.01%,挑坎角度θ的影响最小,仅占2.62%。研究结果可为掺气设施的设计和运行管理提供参考依据。     

汉江上游径流非一致性演变特征及频率分析

受全球气候变化及大规模人类活动的影响,导致流域径流产生变化,水文序列发生变异。基于汉江上游武侯镇、洋县、安康3个水文站点逐日径流数据,采用Mann-Kendall及Lee-Heghinan法进行非一致性检验,并将变异的水文序列进行基于趋势分析的非一致性水文序列修正计算,根据Pearson-Ⅲ频率分布曲线确定修正前后不同保证率设计值,以期为水利工程规划设计与管理提供参考。结果表明:3站年径流呈递减趋势,递减率自上游向下游递增,均有变异发生,且下游变异时间略滞后于上游,区间汇水是控制下游水量及突变的主要因素;武侯镇年最大日径流微弱增加,洋县与安康递减;经一致性修正,对应近期气候与下垫面条件下100年一遇洪水设计值较历史值变化显著。     

基于理论参数空间的遥感蒸散模型构建及验证

遥感数据提供了估算区域蒸散的重要数据源,基于VFC/LST参数空间构建了改进的遥感蒸散模型(EML)。在EML中,每个像元构建其专属的理论参数空间,并基于水分亏缺指数(WDI)实现目标像元的蒸散估算。使用SMACEX实验观测数据对模型进行评估,区域尺度的模型评估使用来自于Landsat 7ETM+的遥感参数。评估结果表明EML可以实现可靠的区域通量估算。潜热通量估算的平均绝对误差(MAD)和均方根误差(RMSD)分别为62.20和74.17 W/m~2,感热通量估算的MAD和RMSD分别为43.37和49.02 W/m~2。使用传统的梯形参数空间模型(TIM)与EML进行对比,结果表明EML模型克服了TIM模型的主观性和不确定性。研究结果表明:EML模型能够实现可靠的蒸散估算,且优于传统的梯形参数空间模型TIM,并适用于非均匀下垫面的蒸散估算。     

我国高用水工业行业的界定与划分

本文总结归纳了中国38个工业行业中高用水行业的共同特点,以其共同特点为依据,建立了包括行业用水量、行业产值、万元产值用水量、万元产值排污量和产业发展增速五个指标的行业用水状况评价指标体系。借助SPSS软件,采用因子分析法对各行业的用水情况定量进行了评价并排序。进而,根据评价结果,结合各行业的工艺用水特点、发展前景以及重点产品用水定额标准,集成分析和界定了高用水行业。结果得出:电力热力的生产和供应业、化学原料及化学制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、造纸及纸制品业、纺织业、石油加工、炼焦及核燃料加工业可划分为高用水行业。最后,参照各省份的用水定额标准,列出重点高用水产品目录,该目录将为针对高用水行业的节水研究提供基础。     

冲击弹性波法测试胶凝砂砾石性能的试验研究

本文简要介绍了冲击弹性波法的理论和特点,并采用此项技术针对胶凝砂砾石的力学强度,胶凝砂砾石坝保护层材料的抗冻耐久性能开展了探索性的试验研究。通过测试试件的波速与试件的力学强度和动弹性模量等建立相关联系,试验结果表明,抗压强度与弹性波波速存在良好的指数关系,动弹性模量与弹性波波速也具有较好的相关性。因此将此项技术应用到胶凝砂砾石筑坝工程的质量检测和安全监测方面具有前景,本文的室内试验成果为工程现场应用做出了初步探索。     

高拱坝短期变形和应力预测预警方法及工程应用

针对高拱坝预测预警能力不足的问题,提出了短时间内基于监测数据和全坝全过程仿真的混合预测模型。在此基础上建立了包含坝体变形和关键部位应力的预警指标体系,能够明确给出各部位变形和应力预警阈值。在小湾拱坝初次蓄水期中的应用结果表明:变形和应力预警指标的阈值设置比较合理,能够对异常情况给出警报,实用且合理有效。研究成果为高拱坝安全运行提供了有效的预测和预警思路。     

水力自控翻板闸门撞击分析及减震措施

以某水力自控翻板闸门为例,利用有限元模拟方法,将闸门撞击前的速度施加到所建立的模型上,模拟分析闸门撞击时的反应。鉴于闸门撞击速度较大的问题,提出采用在闸门撞击部位加橡胶垫减震的措施,并对闸门是否加橡胶垫的减振效果进行对比分析。所得成果可为同类闸门的设计和运行提供参考。     

2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情检验和分析

为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层法,通过邻近台站的加速度记录,对汶川地震中断层破裂模型参数进行校准后,重建了汶川地震中沙牌拱坝坝址的地震动输入加速度时程。为上述计算研发了高性能并行计算程序,在"天河一号"超级计算机上进行了高效运算,并对都经受过强震的沙牌拱坝和美国帕柯依玛拱坝的震情进行了对比分析。计算结果表明,所建议的方法能可靠应用于混凝土坝的地震损伤破坏过程的分析。     

混凝土坝全过程多场耦合仿真分析

高坝的工作性态与施工及运行过程密切相关,受到自基础开挖、大坝浇筑、蓄水运行过程中的温度场、渗流场、应力场的不断变化和耦合作用影响。本文介绍了混凝土坝三场耦合作用全过程仿真分析方法,可以模拟基础开挖、大坝浇筑、混凝土水化发热、混凝土硬化、温度控制、接缝灌浆、分期蓄水、环境温度变化等8个过程,开发了温度、渗流、应力三场耦合全过程仿真分析软件SAPTIS。针对小湾、溪洛渡、锦屏等特高坝进行的研究分析表明,采用全过程多场耦合分析方法,可以很好地吻合大坝温度变化、变形过程和应力状态,解释温度回升、横缝开合、库盘下沉等现象和大坝的变形时空特性,预测大坝倒悬超标、局部开裂等风险,为大坝的高质量建设和安全运行提供技术支持。