高面板坝全寿命周期变形控制方法及应用

高面板坝的变形对面板的安全运行有着特别重要的影响，国内外已建的高面板坝工程中，因坝体变形大导致防渗面板挤压破损，坝体渗漏量大的实例较多，不得不降低水库水位进行修复处理，造成较大的经济损失乃至给大坝的长期运行留下安全隐患。通过发生挤压破损的实例分析，发现变形控制缺乏系统性是发生面板挤压破损的主要因素，为预防面板破损，系统提出了“控制坝体总变形，转化有害变形，适应纵向变形”的坝体变形控制方法，并在使用软硬岩混合料筑坝的董箐面板堆石坝中得到的应用，取得了良好效果，该工程运行至今达十余年，未见面板有挤压破损迹象，该方法对建设200 m以上乃至300 m级超高面板坝具有重要借鉴意义。     

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。     

太平湾大坝过渡区及左岸挡水坝段水平变形差分析

针对低温季节太平湾大坝过渡区及左岸挡水坝段出现的变形差问题,以实测位移量为基础,结合坝体结构布置和运行环境等展开研究,初步认为随着挡水坝高度向左岸降低,静水压力逐渐减弱和坝体温度梯度分布发生改变是坝体产生相异变形的两个主要影响因素,但目前坝体尚处于弹性变形范围。该研究成果不仅对指导大坝安全运行具有积极意义,还可为今后进一步深入研究提供思路和技术借鉴。     

基于SSM框架的大坝监测数据管理系统设计

针对目前大坝安全监测存在数据不能实时计算分析、展示,长期运行产生的大量数据主要靠人工整编且易出错等问题,结合现代信息化技术手段,以Java作为服务开发语言,设计了基于Spring+SpringMVC+Mybatis(SSM)框架的大坝安全监测数据管理平台,用于大坝监测数据的管理和分析,实现数据采集、存储、查询、计算分析、绘图、生成报表报告、实时监控及远程展示等功能,同时亦为监测仪器管理提供了可视化界面,方便仪器管理。结果表明,基于SSM框架的大坝安全监测数据管理系统实时反馈效果好,操作便捷,数据存取性能好、可视化程度高,便于大坝监测数据的管理与实时分析,为大坝安全运行与决策提供支撑。     

特高砂砾石面板坝流变效应及面板防裂措施

针对高面板坝后期变形导致的面板破坏问题,采用大型室内试验测定了大石峡筑坝料流变力学特性,重点研究了后期流变效应对坝体、防渗体应力变形的影响。评估了各期面板浇筑前坝体沉降速率,复核了面板浇筑前预沉降时间的合理性。研究结果表明,该坝各期面板浇筑前设置的预沉降期可将坝顶沉降率控制在5mm/月以内。大坝蓄水运行后面板应力,尤其是轴向应力,较初次蓄水增加明显,存在挤压破坏的风险。论证了在面板受压区设置柔性缝的面板应力改善措施,结果表明该工程措施对削减面板轴向压应力效果明显。总体上,250m级的特高砂砾石面板坝坝体和防渗体应力变形能满足安全控制要求,通过合理的工程措施可保证大坝施工与运行安全。     

黄河什四份子弯道冰期水流及冰塞特征研究

覆冰条件下,弯道水流固有的三维特性更为复杂,对河流弯道冰下水流特征及冰塞的研究有助于推进防凌减灾工作。依据2020年1月稳封期的原型观测数据,对黄河什四份子弯道冰下水流及冰塞特征进行了详细分析。结果表明,弯顶节点工程引起的回流是阻冰的重要条件,上游下潜的冰花因水动力不足及河势等因素影响发生堆积,冰塞在弯内形成并沿凹岸主槽逐渐向上游发展,同时,弯顶卡冰封河与下游较大的水流流速,促进了清沟的形成;入弯至弯顶区间,冰下水流流速垂线分布基本服从双对数分布规律;受凹岸冰塞及回流影响,纵向上,水流流速呈减小趋势,在弯顶附近开始恢复;径向上,河道主流被冰塞压迫并逐渐趋于凸岸,致使弯道主流易位,凸岸水流流速大于凹岸,清沟向凸岸偏移;弯道水流湍动能与雷诺应力主要在近底处存在较大的变幅,表明近底水流运动活跃,且二者大小与流速大小在径向与纵向分布上具有较好的一致性,受冰盖影响,水流湍动能沿水深近似呈"S"形分布,雷诺应力分布无明显规律。     

雨林地区米拉多铜矿排土场碾压堆石坝施工技术

随着社会经济的发展，如何合理、有序、经济、环保地处理弃土弃渣已成为强降雨地区土石方项目亟需解决的问题。而对于雨林地区土石方工程往往需要布设大面积的排土场进行弃土弃渣，弃土弃渣存在“量大、集中”等特点。为保证弃土有效容量，排土场往往设置在沟谷中，雨林地区排土场如何保证地基处理、渗流层施工、分层填筑碾压是坝体施工质量控制的关键所在。以厄瓜多尔米拉多铜矿采矿工业场地工程项目为例，该项目存在土石方开挖工程量大，项目面临雨季长、高雨频等突出气候特点。项目排土场设计为碾压堆石坝，坝体整体高度84.8 m，坝体填筑石方达27.8万m3。简要介绍了该工程1 095 m排土场坝体施工的特点和难点，叙述坝体施工过程中采取的主要关键技术，为类似的工程施工提供借鉴。     

基于MSA的土石坝群体地震易损性研究

针对地震发生后亟需对土石坝群体震害进行快速评估的问题,基于统计数据和MSA方法,提出了土石坝群体震害易损性分析方法。通过分析土石坝群体震害数据,对震损大坝进行等级划分,结合地震破坏损失比和破坏比建立土石坝地震易损性矩阵。并引入MSA方法,建立土石坝群体震害易损性评估模型,计算出四种烈度下易损性参数及易损性曲线和概率,为土石坝群体震害快速评估提供了依据。     

海冰载荷作用下风力机抗冰锥体减载研究

提出了锥体抗冰结构来降低海冰对风力机结构的影响。以NREL 5 MW近海三叶片水平轴风力机为研究对象,基于Ralston算法建立冰载荷模型,采用开源多体动力学软件FAST计算塔架结构动力学响应,研究了不同锥角抗冰结构下塔顶位移和塔架载荷特性。结果表明:锥体结构能有效地缓解由海冰造成的危害,塔架剪切力、海冰载荷及塔顶位移随锥角的降低而减小,锥角由70°降至40°,海冰载荷降低55%~98%;安装锥体前后,塔架剪切力减小28.7%~58.9%,塔顶位移最多减小46%。     

水槽中闸门瞬时溃决时上下游水深及流量特性试验研究

鉴于研究水库溃坝时溃坝波传播过程及流量变化规律对大坝安全管理具有十分重要的意义,特做了30组工况下的平底无阻力矩形水槽瞬时溃坝模型试验。结果表明,瞬时溃坝后下游无水时的溃坝波呈反"S"型向下游演进,下游有水时会有相对稳定的激波区产生;渐进流区水力特性仅受初始上游水深影响,而激波区水力特性除受上游水深影响外,还受初始下游水深比的影响,随着下游水深的增大,所涌起的激波区范围越广水深越大,但溃坝流量越小。研究结果为大坝或水闸设计及其安全管理提供了参考依据。