基于Max-stable模型的淮河流域气候极值空间建模分析

气象数据时空建模过程中需要充分考虑数据的非正态性和站点之间的空间相关性对气候极值演变规律的影响。文章基于淮河流域极端气候事件的空间相关性,以广义极值分布(GEV)为边际分布,海拔、经度、纬度、国内生产总值(GDP)和气候指标(东亚夏季风指数(EASM))为协变量构建Max-stable模型,分析年最高气温(TXx)和1日最大降水量(RX1day)的空间分布特征。结果表明:所建立的Max-stable模型能够很好地模拟TXx和RX1day的空间变化;经度、纬度和海拔为协变量(TXx包括GDP)可以提高气候极值的空间模拟精度; 2年、10年、50年和100年重现期的RX1day重现水平从流域西北向东南递减,TXx呈经向分布,由流域西部向东部逐步增大。     

下垫面变化对流域洪水特性的影响分析

下垫面的改变直接影响流域的洪水特性。以山东省西北部的小清河中上流域为研究对象,在利用SCS Curve Number方法对比计算1985年和2008年下垫面考虑坡度修正的曲线数(CN_(2S))的基础上,利用HEC-HMS模型模拟了两种下垫面条件下的径流,并分析量化了下垫面变化对研究区洪水特性的影响。结果表明:研究区2008年的建设用地面积比1985年增长了112.22%,除8个子流域的CN_(2S)值减小之外,其余41个子流域的CN_(2S)值都不同程度增大,增幅为0.10%~32.33%;在相同降雨条件下,2008年的下垫面条件更容易产流,对于出流口而言,洪峰平均增大14.6%,洪量平均增加16.4%,峰现时间平均提前5 h。     

回弹法测强曲线影响因素的研究进展

为提高回弹法开展混凝土强度表征和原位测试的准确性,针对回弹法统一测强曲线在地域性差异、原材料波动、配合比变化等情况下的不适用性,分析了回弹法测强曲线的发展趋势;据此从原材料和配合比两个方面对测强曲线的影响因素进行了系统分析,并对进一步研究做出了展望。     

大坝服役非概率可靠性分析方法

针对大坝服役可靠性影响因子具有非概率不确定特征的情况,建立了定量刻画大坝服役可靠性非概率影响因子的Info-gap模型,运用Info-gap决策理论和体积比非概率可靠性度量方法,提出了大坝服役非概率可靠性分析方法,拟定了大坝服役非概率目标可靠度。应用提出的非概率方法分析了某大坝结构服役可靠性,各功能模式可靠性分析结果说明了该方法的工程适用性,同时也验证了所拟定大坝服役非概率目标可靠度的合理性。     

超深层挡水放空洞复杂体型高速水流水力特性数值模拟

针对某水电站超深层挡水放空洞复杂体型,利用3D紊流数值模拟方法,采用VOF方法追踪自由水面,对泄流能力、沿程水面线、流速、压强等水力特性进行了数值模拟分析。结果表明,该放空洞结构泄流能力满足设计要求,设计体型基本合理,有压洞转弯段出现严重的偏流,需对该段体型进行优化;弧形闸室后部两侧突扩结构最小负压0.1MPa,结构易发生空化空蚀,建议减小突扩结构尺寸,延长侧墙长度,尽量减小侧墙坡度;消能工段出口底板部位最小负压为0.1MPa,建议取消挑坎末端水平段,使水流直接挑出。     

基于小型蒸渗仪试验的潜在蒸散发估算方法评价

为了更直接地揭示潜在蒸散发估算方法与实际潜在蒸散发的差异,基于淮北平原五道沟水文水资源实验站2014年8月1日至2015年8月31日的水文气象观测资料,计算Penman系列方法、P-T法、H-S法、FAO24Radiation法及Turc法7种蒸散发估算方法的估算结果,对比相应时间蒸渗仪试验实测潜在蒸散量,评价各模型在该地区的适用性。结果表明,Penman系列估算方法是估算五道沟地区潜在蒸散发最佳的方法,但7种方法均存在较大误差。FAO56P-M方法估算结果与实测值有相对最好的线性关系,但存在10%的低估倾向,同时夏季(6～8月)绝对误差较春秋季有所增加。Turc法及P-T法更适用于缺资料地区长周期潜在蒸散发估算,H-S法及FAO24Radiation法相对不适用于五道沟地区。     

光纤传感器不同布设方式对应变传递的影响分析

为对比不同光纤传感器布设方式对光纤应变传递率的影响,分别建立表贴式和埋入式两种光纤与被测结构的应变传递模型,推导相应的传递系数,通过有限元模型分析验证传递系数的准确性,并基于埋设长度进行敏感性对比分析。结果表明,当埋设长度为1m时,两种方式下光纤中段80%以上区域应变传递率接近1,基体应变均可有效传递至纤芯,两种布设方式均适用于类似结构。光纤两端区域传递率存在不同程度的降低,与埋入式相比,表贴式光纤的两端传递效率低的区域范围更大。敏感性分析表明,随着长度增加,光纤与基体之间的平均应变传递率增高,埋入式始终高于表贴式。因此,对于小型被测基体,布设埋入式光纤更合理;考虑施工及检修,表贴式适合应用于已建大型结构。     

声发射测试方法及其用于水泥基材料劣化过程的评估EI北大核心CSCD

中国修建于20世纪的大批基础设施工程正逐渐达到高龄服役期,随之带来了较突出的水泥基材料劣化问题。声发射作为一种材料在能量释放下所表现出的本征物理现象,其蕴含的丰富信息为精敏感知材料及结构性态提供了有益基础。在简要阐述声发射感测基本原理与主要分析方法的基础上,重点围绕水泥基材料的碱骨料反应、锈胀开裂、疲劳、冻融剥落等劣化行为,评述了基于声发射现象进行水泥基材料劣化行为表征、性态判识评估、劣化致因剖析方面的研究现状,考虑水工大尺度结构时变服役特征,给出了声发射在水泥基材料劣化研究方面今后需着力加强的方向。     

岩质边坡微震活动特征及其施工响应分析

岩石高边坡稳定性是水电工程建设能否顺利进行的关键问题之一。锦屏一级水电站左岸边坡地应力高,断层裂隙发育,岩体卸荷深度大,地质条件复杂,边坡在施工期和运行期的稳定性问题十分突出。介绍左岸边坡微震活动特征,并对开挖卸荷过程微震活动性时空分布规律以及与不同时段、区域的施工工况进行对比分析,对岩石微破裂萌生、发育、扩展、聚集趋势与岩体损伤关系进行探讨,得到左岸边坡微震活动与施工响应之间的相互关系。结果表明:大坝基坑、煌斑岩脉置换斜井、1 670 m雾化区边坡排水廊道开挖和边坡弱层固结灌浆引起的深部岩体卸荷松弛而诱致微震活动性,可以很好地揭示和反映现场施工工况。研究成果可供其他类似岩质高边坡工程借鉴、参考。