岩溶区水库水系统及其地下子系统研究

对地下库容的形成，存在形态及其与水库的关系进行了分析，认为地下库容对水库的运营，安全具有重大的意义，应该对其展开全面的研究，提出了岩溶区水库水系统的概念，并根据存在上的差别将其分为地表和地下两个子系统；最后对地下库容量的评估方法进行了初步探讨。     

地下厂房岩锚梁结构温控防裂研究

由于施工段长度较长,混凝土标号较高、浇筑量较大,现代大型地下厂房中的岩锚梁结构较容易发生温度裂缝,影响结构安全稳定。对此,采用有限元法数值模拟了岩锚梁温度及应力场,并通过与实测结果的对比,验证了数值方法的有效性,在此基础上,采用数值模拟方法进一步研究了岩锚梁温度应力发展过程及主要影响因素。结果表明,最高温度是决定岩锚梁最大拉应力的主要因素之一,初期最高温度越高,后期降低至稳定温度时所形成的拉应力越大,开裂风险也越大。施工中应采取适当的温控措施降低最高温度,并合理控制分缝尺寸,以提高岩锚梁结构的抗裂安全。研究成果可为类似地下工程提供参考。     

抽水蓄能电站地下厂房结构振动反应分析

为分析抽水蓄能电站地下厂房结构在干湿模态下的振动特性,建立某抽水蓄能电站地下厂房的动力分析模型,基于强耦合方法,将声场理论运用到有限元计算中,计算厂房整体结构在考虑尾水管流体作用后的湿模态,并与厂房的干模态进行比较,通过计算得到尾水管内流体对厂房各关键部位自振频率的影响;通过水力脉动试验,获得该抽蓄电站流道的脉动压力的荷载特性;通过谐响应计算,计算了干、湿模态下水力脉动对厂房的影响。结果表明,由于水体阻尼作用,厂房及各关键部位的各阶振动频率均有所减小,在对厂房进行振动分析时水体的作用不能忽略;抽蓄电站尾水管内水力脉动的频率和幅值与活动导叶的开度有关,频率变化范围为0～26.70Hz,呈"V"型分布;厂房在尾水管流体脉动压力作用下频率响应都很小,且随着水力脉动频率的变化而变化。研究成果可为抽水蓄能电站地下厂房振动问题研究提供参考。     

头屯河水库排沙减淤的措施及效益分析

头屯河水库淤积问题十分严重,近几年来为解决淤积问题,采用了一系列有效的技术措施,逐步恢复库容,走上了正常的良性运行方式,并产生了显著的效益。     

地面常温与地下高温高压油层数据的相似分析

分析了温度、压力对油水相对渗透率的影响,主要利用相似理论中的方程分析法对塔里木南轮油田地面数据与地下数据做相似理论研究,希望可以通过地面常温油层数据推测出地下高温高压油层数据.油水相对渗透率是研究油水两相渗流的基础,利用相对渗透率变化下的油流量变化情况验证结论.研究油层地上、地下数据的相似性,对以后油井产量的控制有重要价值,对节约油气资源有重要意义.     

波纹形翅片板翅表面的热力学分析和比较

对不同型式的波纹形翅片板翅表面进行了热力学第二定律分析。在熵产分析的基础上比较了它们热力学性能的优劣 ,总结发现了一些规律性的结论。本文工作对于波纹形翅片板翅表面的优化设计具有一定的指导意义。     

水库运行对径流—泥沙关系的影响分析

为研究水库运行对水沙关系的影响,以黄河上游龙羊峡水库为例,采用CEEMDAN方法对建库前后水沙序列进行多时间尺度分析,并与集对分析和信息熵理论相结合,分析水沙随机变化复杂性及水库运行对水沙关系的影响。结果表明,建库前水沙各序列具有较好的相关性,水库运行对多时间尺度下水沙关系影响显著;径流量、输沙量在短周期上以同一度和联系度为主,在长周期上以对立度为主,且水库运行后二者之间的同一度和联系度减小,差异度和对立度增大;水库运行后径流量与输沙量的熵值同步变化的关系被打破,二者之间熵值年际变化较稳定,说明水库运行改变了水沙同步变化的关系。     

周宁水电站地下厂房系统渗控优化设计及水力劈裂安全分析

鉴于周宁水库下游较远距离处的地下厂房系统的排渗优化设计方案及水力劈裂安全分析的重要性,在分析周宁水电站地下厂房系统的水文地质工程地质条件基础上,分析了稳定渗流有限元计算基本格式,构建了各向异性介质的排水孔模型及地下厂房系统的渗流有限元计算模型,并将该模型运用到周宁水电站地下厂房系统10种渗排组合方案中,进而评价了地下工程的水力劈裂安全性,为地下厂区建筑物结构及渗控布置的设计提供最优方案,可为类似工程的渗控布置提供参考。     

基于半定位块体统计分析的地下洞室不稳定区域识别研究

针对节理组产状不确定性导致的岩石块体稳定性问题,采用正交设计方法对节理组产状进行多方案设计,通过使用定位断层为主轴的半定位块体统计分析方法,对某抽水蓄能电站洞室开挖不稳定区域进行识别。结果表明,该方法在充分考虑节理面产状不确定性的基础上,有效、快速地识别出半定位块体出现的集中区域,初步判断地下厂房施工时变形与破坏的主要危险区域;通过对半定位块体的体积、埋深、安全系数等的统计分析,有效识别出对工程安全影响较为显著的块体及其出现区域;通过将半定位块体的计算结果与实际开挖块体进行对比,快速识别了主要控制断层和潜在危险区域,分析了支护方案的加固效果,指出了可能需要加强支护的区域。     

煤矿采空区特殊下垫面水文模型研究

煤矿采空区的形成改变了传统的水文过程,对洪峰和洪量具有明显的削减作用。以汾河水库控制流域为例,引入裂隙渗漏系数G和渗漏系数k分别表示采空区裂隙位于坡面与河道对产汇流过程的影响,构建了采空区特殊下垫面条件下的水文模型,选取1970～2015年间汾河水库控制流域内采空区先后出现的16场次洪水,对比分析了两种方案的水文模拟精度。结果表明,传统的水文模型在采空区出现前模拟效果较好,7场次洪水模拟合格率为71.43%,而在采空区出现后9场次洪水合格率仅为22.22%,流域中部煤矿采空区对暴雨中心位于中心区域的降雨引起的洪水过程产生较大的影响;对采空区出现后的暴雨中心在采空区附近的7场次洪水采用采空区特殊下垫面条件下的水文模型进行模拟,7场次洪水合格率为71.43%,精度得到了显著提升。