低黏度环保型环氧灌浆材料的研究

选用低黏度活性稀释剂和无水乙醇对环氧树脂进行稀释,并对环氧灌浆材料的性能和结构进行表征。结果表明,当活性稀释剂用量为40%,无水乙醇用量为60%时,浆液的初始黏度最低,为21.33 mPa·s,可操作时间大于200 min,固结后环氧灌浆材料的抗压强度、拉伸强度分别为40.6、12.6 MPa;环氧灌浆材料的干、湿粘接强度分别为3.7、2.1 MPa。红外光谱表明,活性稀释剂引入了柔性基团,能提高灌浆材料的韧性;电子扫描显微镜也显示材料的脆性得到改善。通过大鼠急性毒性试验可知,环氧灌浆材料浆液和固结体的LD50值大于5000 mg/kg,可认为实际无毒。     

优选伸缩比SCE-UA算法与新安江模型参数率定研究

洗牌复合形进化(SCE-UA)算法作为寻优能力较强的全局寻优算法已被广泛应用于水文模型参数率定领域。经典SCE-UA算法中的下山单纯形搜索采用固定伸缩比实现反射和收缩操作,其寻优效率还有待提升,实际应用中发现变动伸缩比能够改善算法的寻优效率。针对以上问题,结合数值实验与分析,发现伸缩比取值存在最优区间,在伸缩比最优区间内均匀采样,利用优选法在单纯形搜索过程中动态确定最适伸缩比,提出了基于优选伸缩比的SCE-UA算法。本研究利用改进的算法,基于多组人工降雨—径流资料开展了新安江模型参数率定研究。结果表明,相较于固定伸缩比,优选伸缩比算法在多组人工降雨—径流资料下的参数率定测试中均表现出相同迭代次数下目标函数值更优的结果,显著提升了优化效率,进一步提升了算法的深度搜索能力,具有推广应用价值。     

新安江模型参数优化的一种约束SCE-UA算法研究

在新安江模型参数优化领域,洗牌复合形进化(Shuffled Complex Evolution,简称SCE-UA)算法得到了广泛的应用。但在长序列降雨径流模拟和模型参数优化中面临一些问题需要解决。当模型参数适配不当时,土壤含水量易于出现负值,此外,不同径流成分对应的汇流参数需要满足一定的大小关系。上述问题的处理,决定着优化算法能否找到具有正确物理意义的最优模型参数,以及径流模拟结果的合理性和可靠性。针对这些问题,提出了一种约束SCE-UA算法,通过罚函数法对土壤含水量和汇流参数施加约束,引导优化算法向具有正确物理意义的参数可行域展开搜索,在寻优的同时确保了物理意义的正确性。在呈村流域开展了基于约束SCE-UA算法的新安江模型参数优化研究,数值模拟结果表明,约束SCE-UA算法能够确保模型参数物理意义的正确性,解决了土壤含水量出现负值和汇流参数大小关系错误的问题。利用优化获得的最优参数开展水文模拟,能够取得更好的水量平衡效果和更高的模拟精度。     

南水北调某泵站深基坑开挖对邻近建筑物影响研究

南水北调东线二期某泵站基坑位于强透水裂隙土层,开挖深度达 25．3ｍ。为保证基坑开挖时 邻近建筑物的安全运行,运用 ＭＩＤＡＳ有限元程序建立三维渗流 －应力耦合模型,研究悬挂帷幕止水和 深井降水时,基坑开挖引起的邻近一期泵站和公路桥的变形规律,分析帷幕深度和土体弹性模量取值对 邻近建筑物沉降的影响。结果表明,邻近建筑物的变形主要由坑内降水引起,土方开挖的影响较小;与 深井降水相比,采用悬挂帷幕止水时邻近建筑物的沉降和水平位移最大降幅分别为 85．3％和 72．4％; 综合考虑帷幕对邻近建筑物变形的控制效果和经济性,泵站基坑帷幕插入深度为 8．7ｍ较为合理,此时 一期泵站主、副厂房和邻近公路桥的沉降分别为 3ｍｍ～4ｍｍ、10ｍｍ～12ｍｍ和 26ｍｍ～34ｍｍ。     

基于较高收割机生产率的东北地区适宜水田规格阈值分析

农业规模化机械化是东北地区农业产业发展的必然趋势,规模化水田布局除了考虑灌溉效率问题,还需要协同农机作业性能等目标来满足当前农业生产的需求。本文将田间试验与数值模拟相结合,田间试验测量了庆安国家灌溉试验重点站内22块水田的收割机生产率,数值模拟选取了收割机机型、田块面积、田块长宽比共计210组方案,利用收割机生产率模型开展数值模拟,分析了水田不同形状、面积和长宽比对收割机生产率的影响,探究了基于较高收割机生产率前提下东北地区适宜水田规格阈值。研究结果表明,具有较大面积、较大长宽比的矩形水田规格有较高的收割机生产率,适宜东北地区水田长度和宽度的阈值分别为[160 m,200 m]和[40 m,200 m],该结果可为水田优化布局提供技术参考。     

某高海拔土石坝蓄水安全监测资料分析

对蓄水安全监测资料进行及时有效分析,是提高水电站设计、施工和管理的技术水平的重要途径。以西藏拉洛水电站为例,从原型观测资料出发,结合有限元模拟,对高海拔地区土石坝监测项目及仪器布设、资料分析方法等进行研究,重点探究坝体填筑及蓄水运行后水位升降对沉降变形、渗流渗压与应力分布等安全监测资料的影响。结果显示,大坝基础及心墙渗流微小,坝体坝坡等部位位移及变形均较小,基本趋于稳定。     

（超）细水泥在压滤作用下的浆液性能研究

（超）细水泥浆液在高灌浆压力作用下的流动性能和强度指标是灌浆设计中水灰比、浆液级配、屏浆时间等施工参数选择的重要依据,也是评价灌后被灌体力学性能、耐久性等灌浆效果的重要因素。目前主要通过室内成模进行流动性能和抗压强度测试的方法进行相应研究,忽略了灌浆压力、排水条件、地质条件等因素的影响,不能真实反映灌浆过程中浆液在不同灌浆压力作用下流动性能和抗压强度。文章进行了室内压滤灌浆试验,得到了不同水灰比（超）细水泥浆液经过不同压力和时间压滤作用后的马氏漏斗粘度和结石体28ｄ抗压强度,并通过构建硬化浆体的结构模型,建立了（超）细水泥抗压强度的计算模型,计算了不同水灰比在不同压滤强度下的28ｄ抗压强度,可为灌浆工程（超）细水泥浆液配比优选、灌浆参数确定和灌浆效果评价提供依据。     

超大型地下洞室拱圈围岩变形、破坏特性研究

白鹤滩左岸地下厂房南端墙至#3机组洞段受层内错动带发育影响,拱圈围岩破坏现象突出。结合地质、物探、监测、施工资料对拱圈围岩的变形破坏模式、空间分布特征、演化机制进行分析,结果表明:变形"负增长"表征了洞周环向剪切变形的破坏模式,围岩"弯曲折断"、"鼓出塌落"破坏现象主要发生于剪切变形加速阶段;"台阶状"锚杆应力变化与相应部位"应力控制型"围岩变形步调一致,且沿孔深逐渐衰减。"一拉一压"型锚杆应力主要受结构面的局部控制作用,"荷载陡降"型锚杆应力变化伴随锚固系统介质界面间的非协调变形出现。研究成果可为工程后续加固设计提供重要支撑。     

仁化县丹霞源水利风景区规划研究

水利风景区建设是推动生态文明，传承地域文化，创造美好城市人居环境的重要途径。通过对仁化县的水利工程、丹霞山水、本土人居三大脉络开展分析研究，提出了新形势下丹霞源水利生态景区高质量发展规划的战略定位、空间布局及功能区划方案。研究成果对推进生态修复、维护水生态安全、促进社会经济快速发展具有重要意义。     

基于机器学习的雨型分类研究：以淠河流域为例

【目的】为了提升洪水预报方案的科学性和精度,开展降雨雨型分类,制定不同雨型的预报方案并实施作业预报是一条有效的技术路线。【方法】基于淠河流域2003—2021年37个雨量站逐小时降雨观测数据,利用业界公认的动态时间规划(DTW)算法进行场次降雨雨型分类并作为基准分类结果。在此基础上,分别选取决策树(DT)、长短期记忆神经网络(LSTM)、LightGBM、支持向量机(SVM)四种机器学习方法建立分类模型并检验分类效果。通过调整样本规模,分析不同样本容量对分类效果的影响。【结果】结果表明：四种分类模型中,LightGBM分类精度最高且训练速度快,LSTM和SVM分类精度良好但训练效率相对较低,DT方法分类速度较快但分类精度相对较低。随着样本规模的增大,分类结果逐步稳定,四种方法的分类效果和训练效率逐步提升。【结论】结果验证了机器学习方法在降雨序列雨型分类中具有较强的适用性,可为洪水预报方案分类构建提供技术支撑。