黏性土的分散性判别及机理分析

分散性土具有遇水分散流失的特性,容易造成堤坝等水利工程的破坏。采用针孔试验、碎块试验、双比重计试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换性钠离子百分比试验等5种试验方法对新疆阿克达拉水电站引水渠道土样进行分散性判别,并与黏性土分散性判别公式的判别结果做了对比。5种试验判别结果表明,6组土样均为过渡性土;黏性土分散性判别公式结果表明,6组土样中其中1组为分散性土,其余5组为过渡性土。采用试验判别结果与判别公式结果基本相吻合,综合判别引水渠道土样属于过渡性土。通过对土样的物理化学特征进行分析,发现土样中含有大量的钠离子,p H值比较高,属于强碱性土,这两个因素可促进土的分散性,但是由于土样中的黏粒和有机质含量高,抑制了分散性,因此土样表现为过渡性土的特征。     

分散性土的综合判别准则与针孔试验方法的改进

采用分散性土修建的土工建筑物,遇水容易发生表面侵蚀或管涌破坏。通常采用双比重计试验、针孔试验、碎块试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换性钠离子百分比试验等5种试验方法判别土的分散性,但不同的试验往往会给出不一致的判别结果,难以对其进行综合判别。以松塔水电站大坝防渗土料的分散性判别试验为例,研究分散性土的综合判别准则,并对针孔试验的方法进行改进。研究表明,赋予双比重计试验、碎块试验、针孔试验、孔隙水可溶性阳离子试验和交换钠离子百分比试验的权重值,其值分别取20%、20%、40%、10%、10%,计算土样的分散性、过渡性、非分散性的权重。①如果分散性的权重大于50%,土样属于分散性土。②分散性的权重等于50%时,如果过渡性的权重大于等于20%,则属于分散性土;反之,则属于过渡性土。③分散性的权重小于50%时,如果"过渡性+分散性"的权重大于等于50%,则为过渡性土,否则属于非分散性土。在针孔试验结束后,非分散性土的针孔不会发生冲蚀;分散性土的针孔孔径扩大,但孔道较为通直整齐。如果针孔呈喇叭口形状,土体有软化现象,则可在针孔周围3～4mm以外涂黏结材料保护临空面,以防止误判。     

水库大坝地基地震液化特性及动力有限元分析

为了考虑尔王庄水库大坝地基地碰液化及动力特性，首先通过室内动三轴试验研究粉土、粉砂在动荷载作用下的孔压累积特性。提出了选择双幅应变达到5％作为土样液化的标准；然后采用现场标贯试验和室内动三轴试验对水库坝基中的粉土、粉砂层进行了液化判别，并对判别结果进行了对比分析；同时在液化判别的基础上利用有效应力动力分析方法对坝基土体进行了考虑渗流和不考虑渗流的地震液化的非线性动力有限元分析，并将液化的判别结果与现场标贯试验、室内动三轴试验的判别结果进行对比，从中得出一些有益的结论可供类似工程参考。     

泾阳黄土分散性综合判别方法与机理研究

分散性土遇水易发生侵蚀，会导致管涌等危害，在堤坝工程中最终可能演化成极具规模的溃坝。文献中针对分散机理的研究主要聚焦于分散特性与某单一指标的联系，与此同时针对影响电动电位较为显著的介电常数与土体分散体系的相互作用较少报道。本研究通过针孔试验、孔隙水可溶性阳离子试验和经验公式法对陕西泾阳黄土分散性进行综合判别，研究影响黄土分散体系的关键因素，揭示导致黄土由聚结结构转为分散结构的内在机理。结果表明土体pH值呈现碱性，阳离子含量和可交换钠离子含量满足条件（CNa+> 1 mmol/L,ESP> 7%）时，土易于分散。通过与国际上类似的问题土相对比发现，泾阳黄土电动电位ξ主要受pH值影响而不是黏粒含量和液限。介电常数相比之下较其他问题土低，这是因为泾阳黄土的液限较低，土壤的盐分含量、水分含量等会影响土水混合物介电常数虚部的变化，即为介电损耗，但其分散性仍然显著。     

改造干湿表测试氢气湿度的试验研究

将原用于测试大气湿度的ＤＨＭ２型干湿表进行了技术改造，使之成为电厂氢气湿度测试的专用干湿表。同时对使用时的有关影响因素，进行了一系列定量或定性地试验研究，最后应用重量法（标准方法）比照试验，得出使用这种干湿表测试氢气湿度时，对测试结果误差的修正公式。此技术已在东电直属电厂应用近一年，反映尚好。     

土-水-电解质系统作用下黏性土的分散性研究

双电层理论表明黏性土的分散性受水溶液中的阳离子种类和浓度影响。通过配制含有不同阳离子和浓度的电解质溶液,采用针孔试验、碎块试验、崩解试验对非分散性土、过渡性土和分散性土进行试验,研究了土-水-电解质系统作用下黏性土的分散特性。试验结果表明,非分散性土在一定范围内的碱性钠离子溶液中呈现过渡性或分散性土的特征;分散性土和过渡性土随着溶液中电解质浓度的增加,分散性逐渐减弱。在去离子水中,随着土体分散性的增强,其崩解速度逐渐降低,完全崩解时间延长。非分散性土在不同电解质溶液中其崩解速度和在去离子水中的崩解速度基本相同,但分散性土的崩解速度随着溶液中电解质浓度的增加,崩解速度逐渐加快,完全崩解时间缩短,其崩解特性逐渐呈非分散性土的崩解特性。分散性土最显著的崩解特点是具有突变点,突变点位于崩解量的20%~40%之间,超过突变点则分散性土在极短的时间就会崩解完全。研究结果说明,黏性土的分散特性随着外界介质环境的改变而改变。在实际工程中可以通过局部改变渗流水的溶液浓度改变黏性土的分散性;此外,崩解试验说明分散性土的崩解流失过程具有突变性,在突变点以后崩解流失加快,很容易造成水利工程的快速破坏。     

粉煤灰改性分散性土的工程特性试验研究

针对分散性土抗冲蚀能力较差,易发生渗透变形的特点,采用粉煤灰作为改性材料,通过针孔试验、碎块试验、压缩试验以及自身抗渗试验研究了粉煤灰对土的分散性、变形和抗渗性能的影响,并采用扫描电镜等试验探讨了微观结构的变化,分析了粉煤灰对土的分散性的改性机制。试验结果表明粉煤灰对土的分散性、压缩性和抗渗特性有明显的改善作用,其中粉煤灰剂量、养护龄期以及压实度对改性效果均有影响。随着粉煤灰剂量和压实度的增加,改性土的分散性和压缩性逐渐降低;随着养护龄期的增加,改性土的压缩性逐渐降低,并在养护前期(7 d以内)变化明显。粉煤灰对分散性土的改性机制在于通过水解和水化、离子交换、硬凝反应等,增强土颗粒间的胶结作用。建议在实际工程中粉煤灰剂量控制在4%~10%之间,养护时间在7 d以上,压实度控制在96%以上。     

分散性粘土鉴别方法及工程防治措施研究综述

分散性粘土是一种抗冲蚀能力很低的土,其在我国及国外均有分布.分散性粘土在雨水或低含盐量水流作用下易发生崩解并被带走,其在水中分散的实质足土粒间的联结在水的作用下破坏的过程,也是土粒间斥力超过吸引力,使得相互排斥作用占优势的结果.因此有许多用分散性粘土修筑的土坝、渠道及堤防工程在降雨或渗流作用下会产生管涌、冲蚀裂缝、孔洞或在坡面形成沟槽等破坏.自20世纪60年代以来,研究者对分散性粘土进行了大量的研究和治理工作,取得了有价值的成果,并在工程实践中发挥了重要的指导作用.本文从分散性粘土的分散机理、分散性粘土的鉴别方法以及分散性粘土的工程防治措施等三个方面对近年来所取得的研究成果进行分析和总结;展望分散性粘土研究的发展趋势,提出该领域应重点研究的课题.     

基于层次分析法的新农村低压配电网综合评估方法

对新农村低压配电网进行了系统、科学的分析与评估,基于层次分析法建立了新农村低压配电网的综合评估体系。根据概率分布确定了单项指标的评分标准,采用0-10标度法确定了单项指标的综合权重,实现了专家经验和定量、定性的评估结果的结合。新农村低压配电网的实际案例分析结果表明了该方法的实用性和有效性,对近期低压配电网规划具有理论和实际指导意义。     

土石坝坝体和地基液化分析方法与评价

对应用于土石坝坝体和地基的液化分析方法进行了评述,指出了在应用规范方法和动力反应分析法判断坝体和地基液化时应注意的问题。水工建筑物基础埋深和影响深度比较大,水利水电工程领域不采用上覆非液化土层厚度作为液化初判指标是合适的。采用相对含水率判别少黏性土的液化,对9度区以下（包括9度）区域是有效的,对于9度以上区域,则难以涵盖可能液化的土类。采用动力反应分析进行液化判别时,结果合理与否很大程度上取决于所采用的本构模型,以及本构模型参数的确定是否合理,且不同的分析方法对液化的评价标准不同,可能会得到不同的判别结果,需要进行综合判断。对于坝基覆盖层可能液化土体,由于受试验控制密度、级配和原位结构性等的影响,室内试验准确确定覆盖层静动力计算参数困难很大。此外,试样和试验结果的代表性也是人们关注的问题。因此,对于包括复杂深厚覆盖层地基的土石坝工程,建议同时采用多种方法,在比较分析的基础上综合确定其液化可能性。     

智能电能表综合性能评级方法研究*

针对目前国内智能电能表综合性能评价缺失的情况,提出一种基于数据挖掘方法的智能电能表综合性能评级方法。基于大量智能电能表样本的全性能试验数据,选取代表性试验项目数据作为性能评级指标,利用主成分法分析某一评级指标下不同试验点的影响程度,给出不同试验点的权重值,通过加权处理获得各评级指标数据,得到评级指标矩阵。采用k均值聚类分析法构建智能电能表综合性能评级模型,对所选各样表性能给出评级结果。最后随机选取三个不同电能表厂家的样表,结合电能表现场故障率统计情况等分析其评级结果分布,验证了该评级方法对电能表综合性能评级的合理性及可靠性。     

电网发展诊断的改进模糊评价模型与评级

随着"电网新基建"方针的确立及加速推进,现代电网已日趋复杂化,影响电网规划及发展的指标及内外部因素众多,准确评估和评级电网的发展状态将有助于把握其发展规律.因此,结合现有的指标,综合内外部影响因素,提出了电网发展诊断的改进模糊评价模型并开展电网评级研究.首先分析并归纳电网发展各方面的重要指标参数,然后构建动态评价指标体...     

基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估

为及时准确地评估电能表的运行状态,提出一种基于集对分析和证据理论的电能表运行状态评估方法。首先根据电 能表自身基础、在线监测及现场检测信息,建立电能表运行状态评估指标体系。然后运用模糊层次分析法和熵权法分别确定 各指标的主客观权重,运用博弈论和变权理论确定各指标的组合权重与变权重。之后运用集对分析法确定各指标与各状态 等级间的联系度,采用证据理论对各指标的联系度进行合成。最后利用最大隶属度原则与信度准则共同判定电能表的运行 状态等级。实例分析结果表明,该方法与电能表的实际运行情况相符,且评估结果准确直观,与模糊综合评价法和集对分析 法相比,该方法在状态等级区分度上达到了0.5256,明显高于模糊综合评价法的0.3024及集对分析法的0.1483,具有较好 的区分度,为电能表的状态评估提供了一种新的思路。     

基于灵敏度和灰色关联度的配电网运行方式变权重评估方法

为了对配电网运行方式进行准确的评估,提出了一种考虑指标灵敏度的配电网运行方式变权重评估方法。利用主成分分析法对配电网指标进行初步分析,根据分析结果利用最小二乘法计算灵敏度权重,同时利用灰色关联分析法对指标数据序列和评估量化值序列进行分析从而得到灰色关联度权重。灵敏度权重反映了指标对评估结果的影响程度,灰色关联度权重反映了指标数据序列与评估结果序列之间的关联程度,最后利用变权重公式实现指标的综合赋权。利用该方法对一个城市配电网进行评估,计算结果证明了该方法的有效性与可行性。     

基于熵和FAHP的水资源可持续利用模糊综合评价模型

水资源可持续利用综合评价是区域可持续发展综合分析与评价的核心技术之一,其难点是如何有效处理评价过程中存在的主观随意性、模糊性和随机性等不确定性问题。为此,基于综合集成的方法论,提出用基于遗传算法的改进模糊层次分析法（FAHP）确定各评价指标的权重,用理想区间法和相对隶属度理论处理不同评价样本隶属各评价标准区间的模糊性,用最大熵原理处理评价样本隶属各评价标准区间的随机性,通过上述方法的集成,建立了基于熵和FAHP的水资源可持续利用模糊综合评价新模型（EFAHP．FCEM）,并用加速遗传算法优化该模型参数。EFAHP-FCEM在汉中盆地水资源可持续利用的应用结果表明：EFAHP-FCEM直接由评价指标模糊互补判断矩阵和评价标准样本数据驱动,把利用全部隶属度值信息进行计算的可持续利用相对等级值作为评价结果,可避免应用最大隶属度原则进行判断所可能导致的失真,提高了评价精度;EFAHP-FCEM是一种非参数评价方法,其数学物理概念明确,方法直观、通用,可在具有评价标准的各种资源环境综合评价中推广应用。     

基于合作博弈法和梯形云模型的配电网模糊综合评价

针对目前配电网中模糊综合评价法存在评价结果单一、忽略配电网指标数据的随机性和模糊性,提出了一种基于合作博弈法和梯形云模型的配电网模糊综合评价方法。该方法首先建立配电网综合评价指标体系,然后采用合作博弈法得到各指标的常权重。再利用变权公式进行常权重的修正,在模糊综合评价的基础上,利用梯形云模型代替隶属度函数,实现对配电网的综合评价。最后以某城市配电网为算例,分析评价结果,该算例表明此方法对配电网进行综合评价是可行的。     

模糊综合评判在接地故障选线中的应用探讨

现行的各种小电流接地故障选线方法利用不同的故障特征量进行处理,所适用的范围不同,检测故障的鲁棒性和精度不一样。由于小电流接地系统的复杂性及单相接地故障的特殊性,每种选线方法往往都有一定的局限性和不足,如果利用信息融合技术对多种选线方法进行综合应用,将不失为一种提高接地故障选线性能的有效手段。针对小电流接地系统中的接地故障选线问题进行研究,提出了针对多种选线方法进行模糊综合评判的小电流接地系统故障选线模式,对多种选线方法的模糊隶属函数及权重因子的确定进行了探讨,以能量函数法、小波变换法及相间工频变化量比较法三种接地故障选线方法为例进行了模糊综合评判实例仿真,仿真结果说明针对多种选线方法进行模糊综合评判的故障选线模式具有更高的可靠性。     

联系数-图论耦合的城市河网水系连通性评价

为分析城市化背景下洛阳市河网水系的连通性,根据其主要河流和人工河渠构建了河网图模型,应用五元联系数对河道连通性进行评价,利用集对分析与图论法耦合模型计算连通度,计算得到洛阳河网水系的连通度为1.34。在图模型中分别去掉6条人工河渠连通通道,构建新的图模型作为6个连通方案。6个方案连通度值分别为1.06、1.25、1.23、1.29、1.19、1.27。结果表明6条人工河渠对洛阳市河网水系格局连通性影响程度大小为：引黄入洛>伊洛连通>引黄济瀍>引畛济涧>中州渠>引洛济伊。该耦合模型实现了功能连通性与结构连通性的综合评价,并利用五元减法集对势分析影响连通性的因素,提出从水量、水库调度能力、河岸生态、水质等改善水系连通性。     

基于指标规范化概率神经网络的水安全评价模型

区域各异的水安全评价指标体系限制了评价方法的通用性,故而至今还未形成统一的水安全评价方法。各水安全评价指标的单位、量纲并不完全相同,致使不同指标的同级标准值差异很大。本文在遵循各区域不同的指标体系基础上,通过对区域水安全评价指标体系的规范化处理,对传统的概率神经网络模型进行改进,提出适用于多区域、多项指标的具有通用性和普适性的水安全评价概率神经网络,消除了评价指标数目多少的限制和区域性评价指标各异性的限制,克服了传统概率神经网络的使用局限性。将规范化的概率神经网络模型应用到山东省水安全评价、全国五省水安全评价实例分析,研究结果表明:该模型的评价等级与其他多种方法的评价等级一致,不同的区域和不同数目的评价指标体系均可以直接用于评价,省去了复杂的编程计算工作,为评价模型的普适化、简单化提供了一条途径。