基于博弈论-云模型的梁式渡槽风险评估研究

梁式渡槽作为大型输水工程中重要的交叉建筑物,其安全与稳定性直接决定了输水干渠的正常运行,一旦失事将会造成严重的灾害和社会经济损失。选取影响槽墩冲刷破坏、裹头边坡失稳、槽身挡水3大类12个风险指标,利用层次分析法确定主观权重、熵权法确定客观权重、博弈论赋权法确定组合权重,建立云模型风险评估模型。选取某大型输水工程6座典型梁式渡槽为研究对象,开展实例研究,结果证明本研究为大型输水工程交叉建筑物的风险评估研究提供了新思路。     

基于熵权-TOPSIS的滴灌春玉米灌水定额研究

为准确得到适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额,设置了W₁(225 m³/hm²)、W₂(300 m³/hm²)、W₃(375 m³/hm²)、W₄(450 m³/hm²)、W₅(525 m³/hm²)、W₆(600 m³/hm²) 6个水平的灌水定额,研究灌水定额对春玉米生长发育和产量的影响。选取部分生长指标、产量指标、节水指标作为评价指标,结合耗水规律和指标显著性进行分析,并采用熵权-TOPSIS综合评价法,优选适宜于北疆地区滴灌春玉米的灌水定额。结果表明：滴灌春玉米的关键生育期为抽雄散粉期,该生育期最优灌水定额为525 m³/hm²;耗水量和耗水强度...     

基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型

泥石流是我国西部山区常见的地质灾害之一,其强大的致灾能力不仅使人民生命财产蒙受巨大损失,还会对山区生态地质环境造成毁灭性破坏,故准确评价泥石流灾害易发性对防灾减灾工作至关重要。将泥石流灾害易发性分为4级,分别为不易发(Ⅰ)、低易发(Ⅱ)、中易发(Ⅲ)和高易发(Ⅳ)。选取沟谷岸坡坡度(X₁)、沟床纵坡比降(X₂)、植被覆盖率(X₃)、单位面积固体物源储量(X₄)、汇水面积(X₅)、雨季降雨量(X₆)为泥石流灾害易发性定量评价指标,并确定各评价指标分级标准及正态云模型数字特征量,进而构建泥石流灾害易发性评价指标体系与评价指标正态云模型。采用层次分析法与熵权法计算评价指标主、客观权重,基于博弈论思想对主、客观权重进行组合赋权,最终建立基于博弈论组合赋权法的泥石流灾害易发性评价云模型。选取西秦岭地区5条泥石流沟实例验证评价模型有效性,结果表明博弈论组合赋权-正态云模型评价结果与实际情况基本一致。进一步应用该模型对西安大长胜坊与小长胜坊村内的一条黄土沟道进行泥石流灾害易发性评价,结果表明该黄土沟道泥石流灾害易发性等级为Ⅲ级(中易发)。     

湿陷性黄土区调蓄水池地基处理探讨

湿陷性黄土在我国分布范围较广,在湿陷性黄土上进行工程建设时会产生地基湿陷变形问题,为避免发生突发性事故,影响建筑物的安全和使用,就必须对黄土地基进行处理.文章以甘肃省通渭县黑燕调蓄水池地基处理为例进行分析,对强夯法和原土翻夯法2种地基处理方案进行比较,认为黑燕水池地基处理采用原土翻夯法经济合理,并为相似湿陷性黄土地基处...     

高含水率湿陷性黄土地基处理技术研究

湿陷性黄土在我国分布范围较广,工程建设时湿陷性黄土会产生地基湿陷变形问题,为避免发生突发性事故,影响建筑物的安全和使用,必须对黄土地基进行处理。文章以甘肃省定西市内官调蓄水池地基处理为例进行分析,对原土翻夯、素土挤密桩和与灰土挤密桩法3种地基处理方案进行比较,得出结论：内官调蓄水池地基处理中采用灰土挤密桩法消除湿陷性和提高地基承载力,在3种方案中最优。     

黄土湿陷性与其物理力学指标的关系及评价方法

根据黄土物理力学指标可快速评价其湿陷性,故很有必要对黄土湿陷性与其物理力学指标之间的关系进行研究。为探究该关系,在大量现场试坑浸水试验及相应的室内试验基础上,采用数理统计、理论分析和数据挖掘相结合的方法,针对郑西(郑州—西安)高速铁路沿线的Q₃大厚度湿陷性黄土,系统研究了马兰黄土湿陷系数与深度、含水率、干密度、孔隙比、塑性指数和压缩系数之间的关系,并提出工程中用单个或多个物理指标评价黄土湿陷性的新方法。研究结果表明黄土湿陷系数与其物理力学指标之间具有较好的相关性,其中湿陷系数与深度、含水率、干密度之间呈线性负相关性,与孔隙比呈线性正相关性;对于关中地区Q₃黄土,黄土是否具有湿陷性的界限含水率为20%,界限干密度为1.4 g/cm³,界限孔隙比为0.9;相比而言,孔隙比对黄土湿陷系数影响最大,干密度和含水量次之,而后是塑性指数,压缩系数与湿陷系数的相关性较低。最后,基于数据挖掘技术,提出用多个物理指标综合评价黄土湿陷性的经验公式,可用于估算黄土的湿陷性。     

宁夏扬黄工程湿陷性黄土的工程处理实践与体会

湿陷性黄土地基浸水饱和后，由于易溶盐类的溶解，土结构的破坏，使其承栽力直线下降。宁夏扶贫扬黄工程大多位于湿陷性黄土地区，在地基处理过程中总结出了以下几点经验：①泵站地基可视湿陷土层的厚度不同．采用换填土垫层、砂石垫层，大直径扩底灌注桩或用预浸水法处理；②桥、涵、闸等建筑物应以换基、垫层和防护措施为主；③渠道地基应首先防止内水外渗，同时采取措施及时排除外水。     

基于多源信息融合的高原库区滑坡动态安全评价研究

由于高原库区滑坡体的特殊高原地质构造,传统单一信息源的滑坡安全评价方法已经难以满足工程安全的需要。为此,采用多源信息融合技术、熵权法和层次分析法实现了数据信息的融合,基于监测数据构建了动态权重函数,并通过层次分析法建立了滑坡安全评价指标体系。通过对滑坡初始结构强度计算结果、滑坡的地质构造信息及监测数据的融合,分别由熵权法和层次分析法计算了三者的权重ω₁和ω₂,进一步融合计算了中间层综合权重ω,依据边坡评价标准,实现了动态安全评价滑坡的目的。由工程实例可知：该评价方法可以较全面地评价高原库区滑坡的安全性态,评价结果与工程实际相符,为高原库区滑坡的评价工作提供了新的方法。     

强夯法处理湿陷性黄土地基实例

我国西北大多数地方的建筑物基础都修建在黄土层,由于黄土具有其特殊的湿陷性、结构性等性能,工程中通常采用强夯法处理地基。强夯的原理就是采用夯击的大能量改变土体结构,使得土体的承栽力加强。强夯的机理归纳为强夯时效理论和强夯振动波压密理论。通过对某工程强夯前后的土性对比,验证了强夯法是一种在湿陷性黄土地区处理湿陷性较好的技术。     

基于熵权法的集对分析模型在蛤蟆通流域地下水水质评价中的应用

地下水水质评价可为地下水资源开发利用与保护提供科学依据。针对传统水质评价法指标存在随机性、模糊性和不确定性等特点,根据蛤蟆通流域86个地下水监测数据,选取了NH₄⁺,NO₂^-,Fe²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,COD_Mn6项能反映水质的指标体系,运用熵权法确定评价指标的权重,构建了基于熵权法的集对分析模型,并利用该模型对蛤蟆通流域地下水水质进行评价,并将评价结果与修正的内梅罗指数法的计算结果进行了对比分析。结果表明:蛤蟆通流域地下水水质中等偏下,Ⅳ,Ⅴ级水质的地下水分布占较大面积,而Ⅱ,Ⅲ级地下水分布所占面积较小。评价结果与修正的内梅罗指数评价法反映的水质特点具有一致性,与实际情况相符。可见基于熵权法的集对分析模型合理可靠。     

神府矿区直罗组含水层水质形成的水文地球化学过程研究

【目的】为探究神府矿区直罗组含水层地下水化学形成机制和控制因素，【方法】选取侏罗系直罗组风化基岩层和基岩层地下水为研究对象，综合运用Piper图、反距离权重法、Spearman相关性分析、离子比例关系和反向水文地球化学模拟等方法进行分析。【结果】结果表明：神府矿区直罗组地下水呈弱碱性，风化基岩含水层为低矿化度HCO₃型水，基岩含水层为高矿化度HCO₃型水。沿西北向东南方向，地下水由补给区流向排泄区，水化学类型复杂，演化规律为HCO₃型→HCO₃·SO₄型，局部出现SO₄型和Cl型。直罗组风化基岩层地下水主要水文地球化学作用为方解石、石膏、钾长石沉淀和白云石、岩盐和钠长石溶解，其次是Na-Ca阳离子交替吸附作用和黄铁矿氧化作用；基岩层地下水质形成主要受方解石、石膏、岩盐和钾长石沉淀与白云石和钠长石溶解等岩石风化作用控制，其次是Na-Ca阳离子交换、脱碳酸作用和混合作用。【结论】研究结果能够为区域地下水资源开发利用提供理论支持。     

碱激发粉煤灰地质聚合物对黄土力学性能的改性研究

【目的】为了探索绿色材料在土体改良中的应用潜力，对碱激发粉煤灰地质聚合物改良黄土进行试验研究。【方法】其中，不同比例的氢氧化钠(NaOH)和硅酸钠(Na₂SiO₃)溶液混合用于合成地质聚合物。分别开展了三轴不排水不固结剪切试验、无侧限抗压强度试验以及弯曲元试验，并且利用扫描电子显微镜(SEM)分析了改良黄土的微观结构。【结果】试验结果表明：在碱激发剂作用下，粉煤灰和黄土聚合物内部形成低聚单元，单元中的硅羟基和铝羟基逐渐脱水重新组合形成Si—O和Al—O键结合的网络结构，黄土微小孔隙减少，形成以面面接触为主的层状堆叠结构。【结论】因此，当Na₂SiO₃与NaOH质量比为1.0,粉煤灰含量从5%逐渐增加到20%时：(1)养护龄期为28 d时，改良黄土试件的无侧限抗压强度分别提高了65.3%、64.7%、74.3%和73.2%;(2)轴向应变为10%时，试件的剪切强度分别提高了8.4%、14.5%、20.8%和23.6%;(3)粉煤灰含量10%且养护龄期为7 d、14 d和28 d时，试件的剪切波速分别提...     

冲击弹性波法在薄壳渡槽混凝土质量检测中的研究和应用

渡槽作为一种重要的输水建筑物,具有典型的薄壳混凝土结构。文中在介绍水工建筑物混凝土质量检测常规方法优缺点的基础上,介绍了冲击弹性波法检测混凝土质量的原理与方法,同时结合回弹法建立相关关系,综合判断渡槽槽壳混凝土强度的真实状态,为科学、准确评估整个渡槽的安全状态提供依据。通过西部某灌区实际工程应用证明,冲击弹性波法非常适合渡槽类薄壁混凝土结构的缺陷和质量检测,检测可操作性强、准确度高,可为其他类似工程提供经验。     

三峡库区巫山客运港区黄土类土研究

巫山客运港水域建筑为桩基础的客运双缆车道,陆域主要建筑为客运大楼,地基土主要为黄土类土。介绍了该客运港区黄土类土的物质组成、结构特征和物理力学性能,分析了黄土类土的湿陷性与含水量及干重度的关系,论述了黄土类土对巫山港区复建工程的影响。勘测成果及分析表明,非自重湿陷黄土对载客缆车道的桩基础影响不大,但黄土类土的湿陷性对客运大楼等陆域建筑物地基有一定影响,可采用强夯法消除地基湿陷量。     

基于云模型-熵权法的大坝风险等级评价

大坝溃坝会造成灾难性的人员伤亡和经济损失,因此准确评价大坝的风险等级并及时加以防治对大坝安全运营至关重要。以大岗山高拱坝为工程依托,针对大坝稳定性影响因素具有复杂性和随机性的特点,提出了采用云模型评价单因素风险等级和熵权法综合评价大坝安全等级的思路。首先详细分析了影响大坝稳定性的风险因素,确定了大坝稳定性影响因素评估指标体系,并借助专家打分的方式,获得了各因素的影响分值;然后在此基础上利用云模型划分了25个三级风险指标的风险等级,结果显示均位于中风险和高风险等级区间;最后采用熵权法确定各三级指标的综合权重,计算出大岗山高拱坝稳定性加权分数5.69分,对应安全等级Ⅲ级。实践表明,云模型-熵权法评估结果可靠,符合工程实际,可为大坝风险评价提供借鉴。     

湿陷性黄土地基安全风险评估研究

为探究湿陷性黄土地区地基施工安全的可靠性,运用博弈论-后悔理论建立地基施工安全风险评估模型。首先,从人员素质、机械设备、环境因素、安全管理4个方面出发,选取从业人员文化素质水平等16个二级指标建立综合评价指标体系;其次,运用AHP和CRITIC法,分别确定各指标的主、客观权重,并以博弈论组合权重计算各指标的综合权重,最后,通过后悔理论计算调蓄水池的风险评估等级。所建立的模型具有可行性,也丰富了水池地基安全风险评价的理论研究。     

TDR测量黄土含水率的影响因素分析及其评价

时域反射法(TDR)已被岩土工程领域广泛用于测量土壤体积含水率。采用延安新区和吴起县2种黄土试样分别对TDR水分测试进行试验率定,分析了TDR水分测试过程中的测试误差,探讨了黄土的干密度及塑性指数等因素对TDR水分测试率定的影响。结果表明:TDR水分传感器未进行试验率定时,测试结果误差较大;当黄土试样在质量含水率一定时,TDR水分传感器测得的体积含水率与干密度之间均呈线性增长关系;对于塑性指数I_p<10的延安新区黄土,TDR水分传感器测得的体积含水率θ_v均大于烘干法测得的体积含水率θ_w,TDR测试结果均在等值线θ_w=θ_v下方;对于塑性指数介于10~17之间的吴起县黄土,当质量含水率w<12%时,θ_v >θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v下方,当w>12%时,θ_v <θ_w,TDR测试结果在等值线θ_w=θ_v上方。通过比较分析2个地区θ_w与θ_v的关系,建立了TDR水分测试结果的修正公式。研究成果为TDR水分传感器测定黄土含水率这一测试技术在陕北黄土地区的岩土工程应用提供了参考。     

基于改进云模型的堤坝除险加固效益后评价研究

针对堤坝除险加固效益后评价,从经济、社会、生态环境效益3方面构建效益评价指标体系,该体系包括防洪增量效益、灌溉增量效益、经济内部收益率、水环境影响等15项指标,确定效益极佳、较好、一般、较差、极差5个评价等级及相应标准,提出改进云模型进行综合评价。该模型将投影寻踪法和熵权法计算得到的客观权重与云模型计算的初始权重相耦合,利用组合评价法计算指标权重,根据指标等级与标准计算云模型的3个特征值(期望Ex,熵En,超熵He),采用条件云发生器计算各指标的隶属度,进行综合评价。将上述方法应用于湖北省黑湾水库堤坝除险加固效益后评价,验证了改进云模型评价方法的有效性和适用性。     

MgSO4硅粉改良固化淤泥的渗透性能及孔隙特征

【目的】为改善碱渣固化淤泥在MgSO₄侵蚀环境中抗渗性差问题,【方法】利用纳米硅粉改良固化淤泥,研究硅粉掺量和浸泡时间对固化淤泥渗透性能和孔隙特征的影响,开展标准养护和MgSO₄溶液浸泡后固化淤泥的变水头渗透试验和核磁共振(NMR)试验研究。【结果】结果显示：在标准养护7 d时,纳米硅粉使试样渗透系数减小;在MgSO₄侵蚀环境中,当纳米硅粉掺量为1%～2%时试样渗透系数最小;固化淤泥T₂图谱为双峰型,较大孔隙对应次峰峰值随浸泡时间的增加而增大,添加适量纳米硅粉试样次峰峰值减小且T₂曲线略向左偏移,中大孔累积占比和孔径都有所减小。微观参数nD₅₀²与渗透系数具有强相关性,将修正后孔隙比应用于太沙基渗透公式所得渗透系数接近实测值。【结论】结果表明：当纳米硅粉掺量为1%～2%时有助于固化淤泥结构保持密实状态,从而提高MgSO₄侵蚀环境下固化淤泥的抗渗性,nD₅₀²可以反映固化...     

豫中地区传统村落洪涝灾害敏感性评估

为有效评估传统村落洪涝灾害敏感性,提升灾害风险防范能力,以豫中地区传统村落为研究对象,基于灾害学理论,借助GIS平台绘制地理信息图,结合熵权法、AHP-熵权法计算评估指标权重,并利用加权栅格数据叠加分析,获取村落敏感性区划图表。结果表明：豫中地区传统村落洪涝灾害环境以中度敏感为主,三分之二的传统村落处于中低敏感水平,结构上呈现“中间大、两端小”的橄榄球形;空间分布上,中低敏感水平的传统村落主要分布在高海拔远河区域;熵权法和AHP-熵权法评估共同高敏感性传统村落有7个,即平顶山市宝丰县马街村、大营村、翟集村,郏县纸坊村、小张庄村,漯河市郾城区裴城村和许昌市禹州市扒村。