土石坝渗压水位极值预测

渗压水位极值预测是监控土石坝安全的主要途径之一,目前用于渗压水位极值预测方法需给出正确的自变量。渗压水位极值最主要的影响因素是上游水位,当渗压水位极值与上游水位相关性弱时,预测模型准确度低。提出一种仅考虑测值序列、不考虑自变量的渗压水位极值预测及评价方法。该方法基于最大Lyapunov指数建立预测模型,利用马氏链的遍历性和平稳分布对该无自变量模型进行评价。算例表明:对于与自变量相关性弱的渗压水位极值,预测模型的预测效果优于常规方法,误差评估模型评价合理。基于混沌理论和随机过程的预测模型及评价方法能形成一套精度较高、实用性强的序列预测及评价方法,覆盖常规预测方法的弱能力区域,可用于建立自变量不明确的测值序列预测模型。     

世界已建高坝大库统计分析

为了解和掌握世界范围内的高坝大库建设情况,统计全球已建成的特大型高坝大库资料。在此基础上,根据地区、坝型和建成年代对高坝大库有关特征进行分析,总结了世界高坝大库的地区分布规律、主要坝型和历史建设趋势,得出如下结论:世界高坝大库工程主要分布于亚洲、欧洲、北美洲;高坝的坝型通常是混凝土拱坝、堆石坝和混凝土重力坝,而形成特大水库的大坝多为混凝土重力坝、堆石坝和混凝土拱坝;高坝大库工程基本上建成于1945年以后,目前世界高坝大库的建设中心已转移至中国。     

土石坝垂直防渗加固措施综述

我国土石坝数量众多,渗流问题引起的大坝病害与险情严重危及土石坝的运行安全。近年来,我国全面开展了病险水库除险加固工作,垂直防渗加固措施因防渗效果显著,在实际工程中得到广泛应用。通过收集病险土石坝除险加固资料、开展现场调研分析及查阅大量相关文献,总结土石坝常用垂直防渗加固措施主要有灌浆、防渗墙和土工合成材料防渗技术等。文中阐述各技术措施的应用历史与发展现状,归纳垂直防渗设计原则和不同垂直防渗加固措施防渗原理及其施工工艺,对比分析各自的防渗体厚度、处理深度、防渗效果、工程施工、环境影响、投资造价、适用地层、工效等特征与适用性。分析认为垂直防渗加固措施的选择,应综合考虑坝基地形地质条件、工程施工难度、环境影响及投资造价等诸多因素。     

土石坝垂直防渗措施长效性评定指标拟定研究

垂直防渗措施在我国土石坝工程及其除险加固工程中广泛应用,常用垂直防渗加固措施包括灌浆、防渗墙和土工合成材料防渗技术等。土石坝垂直防渗措施设计与施工阶段各项指标决定其建成时的防渗效果,良好的竣工质量是保证后期运行长期有效的基本前提。垂直防渗措施建成运行后,长期受各因素综合作用,引起其自身物理、力学和化学性质发生变化,都可能向不利于防渗的方向发展,导致垂直防渗体防渗性能下降。为此,分析了土石坝常用垂直防渗加固措施从设计、施工到运行各阶段可能存在的长效性影响因素,在此基础上提出各阶段相应的土石坝垂直防渗措施长效性评价指标,为垂直防渗措施长效性评价奠定了基础。     

基于信息熵-变权模糊模型的土石坝震损评估

土石坝震损评估可为震后应急处置和除险加固提供依据,因而对评估方法和结果的可靠性提出更高要求。为了降低层次分析法(AHP)计算指标权重的主观性,并体现出指标严重程度对土石坝震损评估结果的贡献作用,建立信息熵-变权模糊评估模型。首先根据土石坝震害险情研究成果,阐述了土石坝震损评估指标体系及指标分级标准,然后以AHP法确定指标初始权重,再采用信息熵对其修正,同时考虑指标严重程度对权重的影响,引入变权法对修正后的权重进行调整,融合模糊评价法,最后建立信息熵-变权模糊的土石坝震损评估模型。工程实例评估结果表明,该模型有效降低了指标权重的主观性,并突出了不同指标的严重程度对评估结果的影响,使土石坝震损评估结果更加客观准确。     

大尺度土坝漫顶溃决试验工程性态测试与分析

漫顶是土坝溃决的主要原因。利用原体试验土坝(坝高9.7 m),应用渗流压力、水分、测斜、分布式光缆等传感器及数据采集系统,开展了漫顶溃决试验工程性态测试研究,获取了试验坝填筑、分阶段蓄水和溃决过程的渗流、温度和变形的测试数据及变化特征。测试结果分析表明:坝体渗流压力与库水位明显相关,坝体含水率灵敏性比渗流压力灵敏性快;坝体水平位移由向上游逐渐向下游发展,坝体最大倾度2.242°,坝顶表面最大沉降率为5.21%。测试结果为土坝灾变机理研究及溃坝早期预警提供基础数据。     

高密度电法仪在溃坝试验中的应用研究

高密度电法是水利水电工程隐患探测中重要的物探方法之一,文中对高密度电法基本原理以及日本OYO公司生产的Mc OHM Profiler 4多道数字电阻率测量仪进行了简单介绍。应用研究借助原体大坝管涌溃决试验,将高密度电法仪应用在试验蓄水过程中,通过电极布设与探测,获取坝体蓄水期的视电阻率场分布与变化;结合水库蓄水期库水位上升、坝体渗流场发展过程资料,分析坝体电阻率场与渗流场之间的关系。分析成果表明,高密度电法仪获得的坝体电阻率发展过程与大坝浸润面发展过程具有一致性,一定程度上可以用坝体视电阻率分布反应坝体渗流场变化情况。     

于桥水库大坝渗流监测资料分析

本文分别对于桥水库大坝坝体与坝基渗流监测资料、纵横剖面渗流场、渗压水位统计模型、坝基位势过程线以及坝后渗流量等项目进行了分析。结果表明,左残丘坝段基础存在砾碎石层,灌浆防渗效果不明显,坝体浸润线较高,坝基渗压水位与库水位相关性强;水中倒土坝段坝基渗压水位与库水位相关性高,高喷墙防渗效果未达到预期目的;右岸轻碾压坝段,坝基渗压水位与库水位相关性强、位势高;放水洞与坝体接触部位可能存在接触渗漏隐患;其他坝段的渗流状态正常。文中取得分析结论,为于桥水库大坝的渗流安全评价提供了重要基础支撑。     

土坝温度场反馈渗流场可行性研究

利用温度场连续分布监测成果反馈渗流场,能够克服传统渗流场点式监测的不足。通过实验室筑建均质土坝模型,并在模型内敷设分布式测温光纤及测压管等,同步获取渗流场与温度场信息。通过理论分析均质土坝温度场分布及变化与渗流梯度、水土温差、渗透系数、导热系数、比热以及时间等因素的关系,构建了均质土坝温度场反馈渗流场的数学模型,并进行了室内试验成果验证分析,实现了由温度场信息反馈渗流场信息。研究成果表明：土坝温度场信息推求渗流场信息是可行的,构建的土坝温度场反馈渗流场的数学模型是成立的。