基于DEM的河道断面构造改进方法及洪水演进精度评估

基于高精度数字高程模型（digital elevation model，DEM）数据，采用直接提取法和改进的断面构造法获得河道断面数据，将上述2种方法提取的河道断面数据作为水动力学模拟软件HEC RAS(hydrologic engineering center′s river analysis system)的主要输入，开展一维和一二维耦合水动力学数值模拟，使用实测的河道断面数据进行结果对比分析，评估不同河道断面快速获取方法的效果。将研究方法在美国佛罗里达州迈阿密河下游河段进行应用，选取2004、2014和2017年3场典型洪水，分析2种不同断面形态下洪水演进模拟结果的差异。结果表明，直接提取高精度DEM所得的河道断面数据在准确性上仍有欠缺，采用断面构造法修正后的河道断面数据模拟出的洪水水位与观测水位的均方根误差(RMSE)小于0.1 m，与实测结果十分接近，在缺少河道断面资料的地区可替代实测断面，获得可信度较好的模拟结果。     

不确定模型在大坝安全监测中的应用

针对大坝安全监测常规模型未考虑不确定因素影响的问题,提出了不确定模型的建模步骤,分析了不确定模型的特点及其与常规监测模型的区别,实例验证了与统计模型的拟合精度和预测效果,进而证明了在大坝安全监测中的实用性和可靠性。     

清流河流域场次暴雨洪水特征及其对降水的响应关系

暴雨洪水是主要的自然灾害,分析暴雨洪水特性及其与气候要素的响应关系对流域防洪减灾和水资源可持续利用等方面具有重要意义。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了场次暴雨洪水过程特征、径流组成以及洪水特征要素与降水指标之间的响应关系。结果表明:场次降雨特征在一定程度上决定了洪水过程变化,水利工程修建和下垫面变化等人类活动对暴雨洪水过程特征有一定影响;场次暴雨洪水的产流系数总体具有递减趋势,但地表径流占径流总量的比率有增大趋势;场次径流量及洪峰流量与场次降水量之间具有较好的相关性,雨强对清流河流域暴雨洪水特征影响相对较小,蓄满产流是清流河流域主要的产流机制。     

旱涝急转条件下土石坝渗流特性分析与安全控制

为分析旱涝急转条件下土石坝的渗流特性,基于非稳定饱和—非饱和渗流理论及其有限元方法,分析了长江中下游某粘土心墙坝在旱涝急转期间不同库水位上升速度下瞬时浸润线、等势线、渗透坡降等渗流要素的变化特性,建立了渗透坡降与库水位上升历时的经验关系,通过库水位上升速度判断坝体渗透安全性能,并计算了渗流安全控制条件下的临界库水位上升速度。结果表明,旱涝急转期间,随着水库水位抬高、上升速度增大,土石坝渗流场呈现规律性变化;利用库水位上升速度评价坝体渗流安全性能,对于旱涝急转条件下坝址区合理分洪调洪措施制定等具有重要意义。     

基于因子分析法的某大坝导流洞堵头处裂缝成因分析

针对传统大坝安全监控中监测效应量与应变量之间相关性不足且应变量间的非线性相关关系问题,通过因子分析法,揭示了裂缝开合度与各影响因素的关系。实例应用表明,因子分析法应用于大坝导流洞堵头的裂缝成因分析中,通过因子载荷阵和因子旋转阵寻找裂缝监测资料的公共因子,确定影响大坝裂缝开合度的主要因素及其影响程度,与实测结果较吻合。     

水工混凝土质量控制方法

水工混凝土结构在高度、体积和使用环境等方面不断创造记录。这种发展对混凝土性能和质量控制带来重要的影响。包括水泥、掺和料、砂石骨料、外加剂在内的水工混凝土原材料发生了明显的变化。有关标准规范滞后于水工混凝土技术进步。这对混凝土的质量控制产生了很大的影响。本文介绍了水工混凝土施工质量的主要控制方法:更多地采用中热硅酸盐水泥、普遍采用水洗人工砂石骨料、大量掺加一级粉煤灰、掺加高性能减水剂、广泛使用引气剂、高度重视混凝土配合比设计、坚持基于骨料饱和面干状态设计配合比、尽量减少胶凝材料用量、灵活入仓方式、较多地采取温控措施、加强仓面保温保湿养护等方法。     

基于温度-应力试验的混凝土抗裂性研究进展

阐述了开裂试验架和温度–应力试验机的工作原理、仪器设备发展和完善的过程。介绍了过去40年里基于温度–应力试验的早龄期混凝土抗裂性研究的进展情况。给出了采用温度–应力试验机考察骨料品种和温度历程对早龄期混凝土抗裂性影响的两个研究案例。对温度–应力试验需要进一步深入研究的几个问题进行了探讨,如：试验设备和试验方法的标准化、约束度控制、弹性模量测试精度、试件的损伤累积及早龄期徐变计算方法等。     

高面膜堆石坝周边的夹具效应机制与消除设计方法——高面膜堆石坝关键技术(二)

针对在一定水深下,面膜周边锚固处将形成"面膜夹具"进而产生影响面膜安全的夹具效应这一高面膜堆石坝研究和设计中首先需面对的关键技术问题,在材料试验和工程结构分析的基础上分析了形成夹具效应的机制,提出了产生夹具效应的必要条件和充分条件;模拟工程实际设计了面膜堆石坝周边锚固处夹具效应的室内结构模型试验,初步试验验证了按常规设计的传统膜铺设方式难以避免夹具效应的产生;在充分考虑实际施工工艺的基础上,以夹具效应产生的充分条件为切入点提出了消除夹具效应的设计思路为:在保证面膜免受损伤条件下增大"面膜夹具"间的初始标距,在坝体位移过程中设法使"面膜夹具"间面膜的有效几何变形取代材料变形;设计方法是将铺膜线平面设置高于锚固线平面,坝面位移后使铺膜线回到锚固线附近。     

南美洲巴拉那河流域水文气象要素演变特征及径流变化的气候响应

基于1951-2014年巴拉那河流域月尺度降水、气温、径流3个要素的观测数据,运用线性回归与MannKendall方法分析了序列的趋势性,运用小波方法分析了序列多时间尺度特征及气象因子与水文要素的内在联系。结果表明:在研究时段内,3个要素均有不同程度的增大趋势,气温与径流量显著上升,降水量不显著上升;在月尺度特征方面,3个要素均存在12个月左右的主周期,同时不同要素存在不同的次周期,其中气温存在微弱的6个月左右的次周期,月均降水量无明显次周期,径流量具有约36个月、48个月、64个月、100个月的次周期;在年尺度特征方面,3个要素均无明显主周期存在,降水量存在约3、4、8、10 a的次周期,气温无明显连续次周期,径流量的次周期特征与降水相似;交叉小波凝聚谱显示,巴拉那河流域月降水量的变化对径流量的影响远大于月均气温变化对其的影响;结合趋势性分析与小波分析可以清晰地了解流域内水文气象要素的变化规律与内在联系。     

雅砻江流域典型年天然径流量时空分布特征

研究雅砻江天然径流特征对流域内已建梯级水电站群工程运行、管理及水能开发规划具有重要参考意义。本文选取雅砻江流域特枯、偏丰、特丰三个典型年份,利用水量平衡方法还原河川天然径流量,综合运用基尼系数和径流贡献率两项指标,分析其天然径流量时空分布特征。结果表明:(1)特枯年份,各个站点基尼系数均介于0.30～0.39之间,天然径流年内分配相对均匀;偏丰和特丰年份,各个站点基尼系数均介于0.40～0.59之间,天然径流年内分配不均匀;特丰、偏丰和特枯年份,流域基尼系数均值分别为0.49、0.43和0.35,各站点天然径流年内分配不均匀程度与径流量正相关。(2)枯季,特枯、偏丰水年流域上、中、下游径流贡献率比例接近1∶1∶1,而特丰水年流域径流贡献率为上游下游中游;汛季和全年,特枯、特丰水年流域径流贡献率为上游下游中游,而偏丰水年流域径流贡献率比例接近1∶1∶1;总体呈现左岸径流量大于右岸径流量的分布格局。(3)雅砻江流域天然径流时间分布特征主要受降雨因素影响,而空间分布特征由降雨、地形和集水面积等多种因素共同决定。