推动新阶段水利高质量发展 全面提升国家水安全保障能力——写在2022年“世界水日”和“中国水周”之际

3月22日是第三十届“世界水日”,第三十五届“中国水周”的宣传活动也同时开启。联合国确定今年“世界水日”的主题是“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”,我国纪念今年“世界水日”“中国水周”活动的主题是“推进地下水超采综合治理 复苏河湖生态环境”。水是万物之母、生存之本、文明之源。水利事关战略全局、事关长远发展、事关人民福祉。党的十八大以来,习近平总书记深刻洞察我国国情水情,从实现中华民族永续发展的战略高度。     

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。     

超声波辅助法提取牛皮胶原蛋白

利用20 kHz超声波在功率分别为45、90和135 W时处理10、20、40、60和80 min辅助法提取牛皮胶原。结果表明超声波辅助处理能明显提高胶原提取率,但当超声功率达到135 W时会导致部分胶原发生降解,胶原的热变性温度随着超声功率的增强和超声时间的延长而有降低的趋势。优化得到牛皮胶原超声辅助提取的最佳超声条件为功率90 W、作用时间20 min,此时凝胶电泳、红外和紫外图谱均显示胶原三股螺旋结构未改变,胶原提取率为46.76%,比未超声处理的胶原提取率提高了13.58%。     

高土石坝动力弹塑性与黏弹性分析方法比较研究

为了研究黏弹性方法和弹塑性方法用于分析土石坝动力性状时存在的结果差异,分别以沈珠江动力模型和静、动统一的广义塑性模型为例,同等条件下对比研究2种方法在加速度反应、坝体位移历史、震后残余变形、防渗体应力等方面的差异。研究结果表明:(1)弹塑性方法得到的坝顶区加速度放大系数较黏弹性方法略小,但中下部坝体加速度放大效应更强;(2)由于黏弹性方法坝体位移过程不包含地震残余分量,所以与弹塑性方法计算结果存在较大差异;(3)黏弹性方法采用经验公式估算的坝体残余变形规律与弹塑性方法结果较为一致,但弹塑性方法计算的坝体震缩现象与实际震害更为吻合;(4)黏弹性方法计算的面板破坏型式主要为面板顶部区域的拉伸破坏,而弹塑性方法的计算结果为面板中部区域的受压破坏,这主要是由于黏弹性方法未包含地震残余位移分量导致,其计算的面板动应力失真,弹塑性方法可有效克服黏弹性方法的缺陷。     

特长大隧道斜井施工中线控制测量

介绍朔黄线长梁山隧道正洞与3号斜井施工中线控制测量方法。     

覆盖层上面板堆石坝趾板与基础连接方式的研究

采用三维弹塑性有限元分析,对那兰水电站混凝土面板堆石坝趾板与基础的两种连接方式——刚性连接与柔性连接进行了比选及技术论证。不同连接方式下的坝体应力与变形计算结果表明:两种连接方式对坝体、坝基及混凝土面板的应力与变形影响很小;但对防渗墙和趾板的变形有较大影响,刚性连接下防渗墙与趾板的变形要小于柔性连接情况;两种连接方式下防渗墙和趾板的应力总体上没有很显著的差异,都在其应力允许范围内;两种连接方式下,面板周边缝变位差别较大,采用刚性连接方式时,面板周边缝有较大沉陷,甚至超过一般止水构件所能承受的变形能力。综合对比两种连接方式下的坝体应力、变形计算结果,建议采用柔性连接方式连接趾板与基础。     

土质心墙堆石坝应力和变形研究

论述了考虑坝体流变和上游坝壳料浸水变形特性的土质心墙堆石坝应力和变形的计算方法，以黑河水库大坝为例，采用三维有效应力法对坝体的应力和变彤特性进行了分析研究，结合已有的坝体变形观测资料，反馈分析了坝体流变模型参数，并对坝体的后期变形进行了预测，重点研究了心墙应力、拱效应和心墙开裂等特性。     

强震区高面板堆石坝静力和动力应力变形性状

采用三维有限单元法对强震区高面板堆石坝在施工填筑、蓄水运行和地震情况下的应力变形性状进行了仿真计算,指出在地震时高面板堆石坝的静力和动力应力变形性状的一般规律,并提出了相应的抗震工程措施。     

超声波辅助法提取牛皮胶原蛋白北大核心

利用20 kHz超声波在功率分别为45、90和135 W时处理10、20、40、60和80 min辅助法提取牛皮胶原。结果表明超声波辅助处理能明显提高胶原提取率,但当超声功率达到135 W时会导致部分胶原发生降解,胶原的热变性温度随着超声功率的增强和超声时间的延长而有降低的趋势。优化得到牛皮胶原超声辅助提取的最佳超声条件为功率90 W、作用时间20 min,此时凝胶电泳、红外和紫外图谱均显示胶原三股螺旋结构未改变,胶原提取率为46.76%,比未超声处理的胶原提取率提高了13.58%。     

300 m级高土石心墙坝流变特性研究

300 m级高土石心墙坝的流变特性对预判坝体竣工后长期变形及沉降具有重要的意义,对于研究防渗心墙能否适应坝体长期变形并正常工作亦至关重要。依托314 m高的双江口土石心墙坝工程,使用大型高压三轴仪对上、下游堆石料进行了流变特性试验研究,研究表明当最终的应力状态一致时,堆石料的流变按照分级加载和按照单级加载得到的流变曲线随着时间的发展差异性逐渐减小,最后基本趋于一致。在试验基础上,依据流变经验模型,得出了流变分析参数,并采用三维有限元法分析了300 m级土石心墙坝的流变特征。数值分析表明流变速率对坝体工后沉降幅度影响显著,由于试验中的流变速率较之现场坝料的实际流变情况明显偏快,因此流变速率的确定还有必要依据已建工程的反分析进行修正。