粘性土起动流速影响因素试验研究

由于粘性土颗粒间粘结力的作用,使得其具有较强的抗冲性和较高的起动流速,这对河势的演变造成一定的影响。为此,通过粘性土起动试验,分析了淤积固结过程中粘性土的物理参量变化情况,建立了干密度、粘粒含量(粒径)与起动流速之间的关系。结果表明,粘性土的粘聚力随含水率的增大而减小,相同含水率条件下,粘粒含量越高粘聚力越大;起动流速随干密度、粘粒含量的增大而增大,粘性土起动流速受中值粒径的影响,实质上与粘粒含量对起动流速的作用相同。在此基础上分析了粘性土起动流速影响因素,提出了起动流速经验公式。研究结果为进一步分析粘性土层对河势演变的影响奠定了基础。     

城市建设中大面积荷载作用的影响深度探讨

随着工程建设规模的扩大,围海造地、码头堆场、堆载预压等填方工程的面积越来越大,它们都属于大面积荷载问题。在城市建设中,建筑物荷载的累加效应也具有大面积荷载的性质。通过对城市工程建设与大面积荷载关系的揭示,对大面积荷载的特征及其对地面沉降的影响进行初步定义和分析。大面积荷载对变形的影响深度大于一般建筑物的影响深度,但小于按常规方法计算得到的结果。在对发生这种情况的可能原因分析的基础上,对人们所发现的上海地区城市建设与沉降的关系,如建筑密度越大,建筑容积率越高,地面沉降越显著,新区建设较旧城改造沉降效应明显等,给予较好的解释。同时得出,容积率一定的情况下,高层建筑由于密度小,间距大,将会比密集的多层建筑更有利于减小整体地面沉降等结论。有关分析对城市建设规划会有所帮助。     

复杂地基上高拱坝开裂与稳定研究

研究复杂地基上高拱坝坝面开裂与稳定的力学机制,这些机制涉及到大坝温度变化、大坝的基础弱化、渗流影响等.首先从分析大坝坝面裂纹细观开裂扩展的主轴本构力学机制、节理岩体的宏观开裂强度条件.然后提出大坝破坏的机构条件作为大坝整体稳定的判据.最后结合复杂地基的溪洛渡拱坝,运用提到的开裂与稳定模型,分析大坝在超载工况下,裂纹从细观裂纹扩展到宏观开裂,以至大坝失稳的全过程;分析建基面的点安全度随超载变化规律以及大坝的整体稳定.结果显示提到的分析方法有较好的应用价值.     

西南水电开发项目参与方合作博弈研究

西南水电在我国能源结构中占有重要比重,研究西南水电开发项目参与方合作博弈对于解决各参与方之间利益冲突问题具有重要理论和实践意义。基于伙伴关系合作理念,构建合作意愿度模型,并通过西南水电开发项目利益相关者合作现状对实地调研所收集的数据进行验证。理论方面,揭示了参与方初始合作意愿度越高,收益水平就越高,并且引入激励机制有助于改善合作效果、提升合作收益;应用方面,提出西南水电开发项目应注重根据参与方的特点建立相应的合作机制,例如加强设计与承包商间的有效沟通和、世主对设计的聩效评价与激励等,以提升项目绩效。     

从息壤到土工合成材料

据说息壤是一种可以自生自长的土,远古的先民们曾用它防治洪水。对这种传说中的岩土材料进行了考据,根据河狸坝与我国古代的治河工程,指出所谓息壤应当是古代人们利用草、木、竹、石、土创造出来的加筋土,用以拦截阻挡洪水。秦汉时期称为茨防,宋代称为埽工。回顾了我国土工加筋及其在河工中应用的长远历史,指出土工合成材料在保护环境、保护资源和我国经济可持续发展中应用的广阔前景。     

可逆式水泵水轮机多目标优化设计及流动研究

传统水泵水轮机设计方法设计周期长、成本高,且十分依赖于设计经验。为此,介绍了一套适用于水泵水轮机设计的多目标优化设计系统,利用该优化设计系统,以叶片载荷和叶片倾角为优化变量,以水泵额定工况点的机组效率、水泵空化性能、水轮机额定工况点的机组效率及水轮机最优工况机组效率为优化目标,对某抽水蓄能电站的水泵水轮机转轮进行了优化设计,得到了优化转轮。结果表明,该系统非常适用于转轮多目标开发设计,相比于初始转轮,优化后转轮4个优化目标均得到不同程度的提升;在水轮机额定工况下转轮流线分布明显改善,有效提高了转轮叶片最低压力值。     

黄河下游重塑黏性土抗冲特性试验

黄河下游河床存在典型的分层结构,不同部位对水流抗冲性不同,抗冲性极强的"胶泥层"对河势演变具有重大影响。通过对黄河下游花园口附近黏性土进行取样,开展了黄河下游河岸黏性土起动冲刷的水槽试验。分析了起动切应力随干密度的变化情况,建立了干密度、含水率与淤积历时的关系,拟合了黏性土侵蚀系数与起动切应力的关系式,结果表明:黏性土起动切应力随干密度的增大而增大,两者呈幂函数关系;当淤积历时较短时,黏性土干密度(含水率)随淤积历时的增大而增大(减小),两者呈对数函数(指数函数)关系;黏性土侵蚀系数随起动切应力的增大而减小,两者呈幂函数关系;同时研究发现,黏性土起动切应力与黏粒含量相关,相同干密度条件下,黏粒含量越高起动切应力越大;黏性土侵蚀系数与该土体的黏粒含量、土体结构相关,黏粒含量越高侵蚀系数越小,相应的其抗冲性越强。     

基于微观机理的页岩气运移分析

认识气体在页岩孔隙中的运移机理对页岩气开采具有重要的科学意义.页岩作为一种致密岩石，孔隙尺寸分布主要集中在几纳米到百纳米之间，小孔隙尺寸与气体的平均分子自由程在同一个数量级，气体与孔隙边壁的碰撞对流动起到控制作用.本文针对页岩气开采过程中孔隙中气体流动过程，建立了考虑气体滑移、Knudsen扩散、Langmuir等温吸附、孔隙压缩等过程的多场耦合控制方程.分析了流态变化对滑移效应的影响，得到了考虑滑移效应的临界孔径，并针对实际中不同页岩储层有机质含量的差异，分析了解吸机制对页岩气产气率、产气量的贡献.研究还表明孔隙压缩性对产气率影响显著，通过考虑开采过程中孔隙压缩，可以更真实地反映页岩气运移过程.      

水沙两相流中泥沙相的紊动扩散特征

为研究恒定流和往复流饱和输沙情况下的泥沙扩散系数的规律,此文根据水沙两相紊流理论建立一个适用于全沙输移的二维数学模型,并利用物理模型试验的结果验证数学模型的正确性。研究表明,恒定流中水面处给定紊动动能为0的条件和给定紊动动能梯度为0的条件时,扩散系数的分布形式有很大的不同,但两种条件下浓度沿水深的分布没有明显的差别。往复流中泥沙扩散系数在水深方向上受浓度分布和往复流边界层内紊动特征的影响,呈现出一种十分复杂的时空变化规律。