吉林省短历时设计暴雨分析方法

短历时设计暴雨是中小型水利工程设计的重要数据的依据。本文通过对全省40个气象站的自记雨量资料的统计,采用直接法和间接法对全省进行短暴分析,其结果基本一致。     

广州市近年短历时暴雨演变特征分析

城市暴雨内涝与短历时强降雨息息相关,开展短历时暴雨变化规律研究可为广州市内涝防治提供科学依据.选取五山站1984-2013年各短历时降雨资料,采用趋势线、Mann-Kendall趋势检验、频率分析、集中度、小波分析等方法对广州市不同短历时降雨序列和暴雨次数进行统计分析.结果表明,广州市不同历时年最大降雨量均呈增加趋势,且时段越长增加越明显,最大1h降雨量存在11a时间尺度上的变化周期,每年5、6和8月最大1h暴雨高发,一天中强降雨多发生在下午时段.     

海口市近年短历时暴雨演变特征分析

城市内涝与短历时暴雨有重要关系,为揭示城市暴雨内涝成因,选取海口站1951年—2012年逐时降雨资料,通过趋势线、小波分析、Mann-Kendall趋势检验、集中度等方法对海口市年最大1h降雨序列和暴雨频次进行统计分析。结果表明,海口市年最大1 h、3 h、6 h降雨量均呈增加趋势,且时段越长增加越明显,最大1 h降雨量存在17 a时间尺度上的变化周期,1 h降雨量≥20 mm、30 mm、40 mm的暴雨次数呈不同程度增加趋势,但增加幅度不明显。短历时暴雨次数呈现双高峰,6月和9月为高发时期,一天中短历时暴雨多发生在下午时段。更多还原     

南通市短历时暴雨强度变化趋势探析

利用南通市代表雨量站营船港闸站1990—2020年的数据资料,采用年最大值法和P-Ⅲ型分布曲线拟合得到最新的暴雨强度公式,精度满足《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》要求。将计算的历时5、10、15、20、30、45、60、90、120、180 min,重现期2、3、5、10、20 a的设计暴雨强度与2011年编制的暴雨强度公式的相应成果进行比较,结果表明,新公式总体上比2011年公式计算雨强偏大,在此基础上对近年来气候变化条件下南通市短历时降雨特征进行了分析。     

荆州市不同短历时暴雨时空特征分析

采用荆州市27个国家基本雨量站2013年～2020年5 min降水资料,滑动分析计算1 h、3 h、6 h、24 h暴雨值和暴雨频次时空分布特征以及暴雨极值特征分析。结果表明：四大地区短历时暴雨量和暴雨频次相似度存在一定差异,其中东部地区为荆州市暴雨中心,发生暴雨频次站点最多,呈现东部向北部地区逐渐递减。年际变化趋势呈现下降～上升两个起伏阶段,1 h、3 h、6 h暴雨量相似度高,24 h相似度存在差异;不同短历时暴雨频次相似度都高,可反映出暴雨频次与年降水量关系紧密,呈现正比关系。年内暴雨量和暴雨频次呈现“单峰”形,两者相似度高,主汛期两者占全年比重73%、80%,时空分布不均。各短历时中6 h暴雨量和暴雨频次分界点,时间长短增加暴雨量,未加大暴雨频次发生率。暴雨极值高值发生在偏丰年、丰水年份,暴雨极值与暴雨量值相差较大,24 h暴雨极值对防汛工作起到很大影响。     

九洲江下游地区短历时暴雨公式分析

为便于九洲江下游地区短历时暴雨公式的应用,通过对九洲江下游缸瓦窑雨量站1965～2007年实测雨量资料分析,得出广东省九洲江下游地区暴雨强度公式αt,p=Sp／t^n中的参数Sp与n之值,及最大1d与最大24h雨量的回归方程,为九洲江下游地区短历时暴雨数据的应用提供依据。     

“2006.8.5”安阳市短历时特大暴雨初步分析

"2006.8.5"安阳市短历时特大暴雨是发生较为典型的暴雨样本。本文针对安阳市城市防洪工作特点,通过对此次降雨及灾情调查,根据地形特征描述及对强对流天气形成机理的分析,提出对安阳市城市防洪规划及防汛应急预案制订的建议。     

陕西省泾、渭河流域短历时暴雨频率分布研究

研究短历时暴雨频率分布可为小流域暴雨分析计算提供科学依据,对城市排涝和山洪灾害防治具有重要意义。以陕西省泾河和渭河流域39个气象站1981—2017年8个统计时段年最大值暴雨序列为基础,以概率点据相关系数法(PPCC)和拟优绝对值准则法(MAE)为评价标准,结合计算暴雨量与实测暴雨量相关图,以皮尔逊-Ⅲ型分布、指数分布、正态分布、广义极值分布、广义帕累托分布和耿贝尔分布为备选频率分布对陕西省泾河和渭河流域短历时暴雨频率分布进行研究,同时对矩法、线性矩法和极大似然法3种参数估算方法进行对比分析。结果表明:各频率分布采用线性矩法估算参数后的计算值与实测值之间误差最小,表现出了很好的适用性,是频率分布参数估算的最佳方法;PPCC法相较于MAE法的最优频率分布集中,在区域频率分布选择时适用性更强;广义极值分布为最优分布的暴雨序列数和气象站点数均远多于其他分布,表现出明显优势,可作为陕西省泾河和渭河流域短历时暴雨频率计算的理论频率分布。     

广州市中心城区短历时暴雨变异特性研究

利用1974~2013年广州市各短历时(5,10,20,30,60,90 min和120 min)年最大降雨序列资料,采用线性倾向法、累积距平法、滑动平均法和Spearman秩次检验法判断序列的变化趋势及其显著性;用R/S分析法预测未来一段时间内降雨变化趋势;用Mann-Kendall法、有序聚类分析法、滑动F检验法和滑动T检验法分析得到各短历时的降雨序列的突变情况。研究结果表明:广州市年最大5 min和10 min降雨序列发生了变异,表现出显著上升的趋势,且在1987年发生突变;广州市降雨愈来愈趋于集中,短历时降雨强度表现出增大的趋势。     

山东省小流域短历时暴雨公式的优化及应用研究

为了提高山洪灾害分析评价过程中设计暴雨计算的精度,基于山东省多个雨量站长序列资料的暴雨-历时-频率变化特征,利用小流域暴雨公式求导原理,推导了设计暴雨多时段转换公式,即设计暴雨计算优化公式。构建的优化公式准确地体现了小流域的暴雨变化规律和数值特征,更具有合理性与实用性。以济南市历城区为例进行优化公式的应用研究。结果表明,计算精度较现行公式平均提高17.99个百分点,为提高设计洪水计算以及预警指标分析确定的精度奠定了基础。     

原级配和湿筛混凝土断裂性能差异的骨料含量效应

为了研究骨料含量对水工大骨料混凝土湿筛前后力学性能差异的影响,利用细观有限元方法模拟了原级配与湿筛混凝土单轴拉伸作用下的断裂过程,并分析了在原级配试件骨料含量分别为40%,45%和50%的情况下,原级配和湿筛混凝土拉伸断裂性能差异的变化规律,在此过程中还采用了Monte Carlo模拟方法消除了混凝土细观结构随机性带来的影响。分析结果表明：在骨料含量逐步提高的情况下,原级配混凝土与湿筛混凝土力学性能的差异出现了明显变化,弹性模量的比值随之相应增大,峰值应力的比值基本保持不变,峰值应变及断裂能的比值随之趋于减小。     

混凝土坝低温入仓致裂问题探讨

在大体积混凝土结构温度控制中常采取低温入仓措施来降低混凝土的最高温度,而低温入仓却会给下部已浇混凝土带来一些不利影响,低温入仓对下部已浇混凝土而言是一个冷击过程,会在其表面产生冷击拉应力,该拉应力过大时会导致下部混凝土的开裂,成为后期大坝冷却时出现宏观长大裂缝的诱因。同时部分低温入仓应力会残留于混凝土内,与后期温降应力迭加,也可能引起混凝土开裂。本文对低温入仓引起的冷击温度应力进行分析,并研究了其残余应力对后期应力的影响,从而提出了合理的措施以避免低温入仓引起裂缝。     

沼蛤侵蚀对混凝土的性能损伤试验研究

沼蛤侵蚀给混凝土带来的性能影响对防治措施的选择与决策具有重要的参考意义。对于受侵蚀1年的自制试件和受侵蚀20余年的现场芯样,本文采用浸泡增重法、压汞法、场发射环境扫描电镜法和热重法分别测试了有贝附着组和无贝对照组的表层吸水率、表层孔隙特征与孔径分布、表层形貌和成分变化,以及表层钙成分含量变化这4个指标,研究了沼蛤侵蚀混凝土前后以及侵蚀时间对微观性能的影响。定量分析表明:沼蛤附着侵蚀混凝土后,混凝土不同尺寸的孔隙均有增加,同时表观密度分别下降了13.5%(侵蚀1年)和19.5%(侵蚀20余年),表层吸水率分别增加了82%(侵蚀1年)和101%(侵蚀20余年),混凝土表面的铝元素、铁元素和锰元素大幅增加,钙元素尤其是碳酸钙流失严重,分别减少了41.7%(侵蚀1年)和82%(侵蚀20余年)。因此,沼蛤的侵蚀会造成混凝土的微观性能损伤,受侵蚀时间越长,性能损伤越严重。     

单裂缝混凝土结构水力劈裂试验

针对不同强度单裂缝混凝土试件开展了两组应力状态下的水力劈裂试验,研究了应力状态、荷载施加方式对试件裂缝扩展过程的影响,分析了裂缝扩展路径上缝内水压演化规律,拟合得到了混凝土试件临界劈裂水压预测模型的定量关系式。试验结果表明,两组不同应力状态下的试件均发生水力劈裂破坏;临界劈裂水压值与轴压的差值均小于试件的劈拉强度值;试件水压尖端的发展滞后于干裂缝的发展。     

岩石与混凝土水力劈裂缝内水压分布的计算

假定岩石与混凝土水力劈裂过程的裂缝形态为椭圆形,根据自然营造力作用下产生水力劈裂的边界条件,从流体质量守恒和动量守恒定律出发,采用控制体积法推导出水力劈裂裂缝流体运动质量守恒定律的表达式及缝内水压分布的微分方程,并得到在裂缝扩展稳定状态任意时刻缝内压力的计算式。从定性和定量两个方面与已有的试验结果比较,论证了本文计算公式是正确的,在裂缝快速开裂的情况下计算结果与试验吻合较好。     

岩石混凝土类材料单裂纹水力劈裂研究述评

阐述了岩体水力劈裂两个层面的涵义．从单裂纹的水力劈裂模型、实验研究、数值仿真技术、裂纹内水压力分布等介绍了国内外的理论研究、方法和成果．分析了水利水电等工程中的水力劈裂与人工致裂边界条件的不同．最后,提出单裂纹水力劈裂需研究的几个问题．     

高混凝土坝考虑水表面张力影响的水力劈裂研究

水力劈裂是200m以上高混凝土坝、高碾压混凝土坝需要重点关注的安全隐患。为深入研究高混凝土坝的水力劈裂机理,研发了一种新型混凝土高压水劈裂试件,利用该试件进行了相同条件下水力劈裂及气压劈裂对比试验。研究表明,在静态加压条件下,混凝土发生破坏的水力劈裂水压显著大于气压劈裂的气压,混凝土断裂过程区中水的表面张力对裂缝扩展有抵抗作用。基于试验,提出了水表面张力抵抗劈裂作用的表达式,利用混凝土断裂力学中的裂纹尖端应力强度因子法,构建了考虑水表面张力作用的混凝土水力劈裂模型,该模型计算结果与试验结果吻合良好。应用水表面张力模型分析200m级重力坝水力劈裂影响,可进一步改进考虑高压水劈裂的特高混凝土坝设计。     

浅析混凝土骨料生产对环境影响的技术对策

系统分析了人工骨料生产过程中如何减少各生产环节对环境影响的技术对策。人工骨料开采过程中需采取措施解决边坡稳定及弃料堆存问题,避免造成地质灾害,危及下游生态安全;生产过程中,应根据生产工艺特点,所采取的环保措施应有所侧重,湿法生产重点考虑污水处理措施,干法生产重点在于控制粉尘,加强防护与回收利用。     

爆破震动作用下新浇基础混凝土的安全震动速度研究

针对新浇筑混凝土的爆破震动控制,设法利用爆破地震波(Rayleigh波)作用下的新浇筑基础混凝土受力状态的理论分析和动力有限元计算,确定的新浇筑混凝土中的震动速度及动拉应变分布,并结合不同龄期下新浇筑混凝土的允许极限拉应变,从理论上确定新浇筑基础混凝土的安全震动速度及主要影响因素.理论分析结果和计算实例表明,新浇筑基础混凝土的允许震动速度值随基岩对新浇筑混凝土的基础约束程度的提高和随混凝土强度的降低而降低,我国现行采用的新浇筑大体积混凝土基础面上的质点安全震动速度值具有较大的安全储备.     

考虑水力劈裂效应的重力坝坝踵裂缝稳定分析

混凝土重力坝坝踵开裂是重力坝常见的现象,由于高坝缝内存在较高的扬压力,水压的劈裂作用有可能驱使裂缝进一步扩展,严重影响坝体的安全性。基于大型有限元分析软件,建立重力坝数值分析模型,人为在坝踵附近设置不同深度的裂缝,分析不同位置、不同裂缝深度、不同缝内水压分布作用下裂缝的稳定性,以分析水力劈裂效应。研究结果表明,坝踵附近裂缝多处于压剪复合断裂模式,但在缝内高水压作用下,有可能变为拉剪复合断裂,也极易失稳扩展;随着裂缝长度的增加,水力劈裂效应愈加显著。