基于离散单元法的裂隙岩体渗流与应力耦合作用机制研究

采用UDEC离散单元法中关于裂隙岩体开挖模拟及水力全耦合分析模型,分析裂隙岩体洞室开挖后,围岩应力与水力耦合作用导致的裂隙隙宽变化及渗流变化的过程。结果表明：洞室开挖完成后,在围岩渗流与应力耦合作用下,围岩中裂隙隙宽、裂隙中水压及其渗透流量的变化是一个动态过程,且相互作用与相互依赖;裂隙的闭合使得结构面水力梯度变大,作用在裂缝上的渗透压力增大,促进导水裂缝扩展,裂隙连通性增加;裂缝张开度增大,渗透能力增强,渗流量增大,其渗流压力相应降低;由于围岩中裂隙隙宽、压力和渗流量的动态依赖性,在一定条件下,裂隙隙宽的改变可导致局部水力通道的形成,高压水头从局部涌出,从而促进突水灾害的形成。研究成果初步表明了所采用方法的有效性,并为研究裂隙岩体中开挖洞室引起的突水问题提供了潜在的研究方向。     

黄河泥沙研究重大科技进展及趋势

从黄河水沙情势变化、黄河水沙运动基础理论、黄河水沙调控理论与技术、河床演变与河道整治,以及黄河下游河道滩槽协同治理、泥沙综合处理与利用方略等方面,概要地介绍了黄河泥沙研究的重大科技进展,展望了黄河泥沙研究的发展趋势,提出了未来一段时期在“黄河流域生态保护和高质量发展”重大国家战略指引下应关注的重大科学问题。     

整合与融合——水建学院教学楼规划与设计

本文在充分考虑校园建筑的功能性、特色性、经济性基础上,参照近几年高校规划建设出现的新趋势,结合西北农林科技大学水建学院实际情况,提出整合与融合的设计思想,并在教学楼的规划和设计中进行有益的探索。通过园区的改造与新大楼的建设,对优化学院办学资源,改善办学条件,提高办学质量必将起到积极的推动作用。     

水库群联合作用下长江中下游江湖关系响应机制

长江干支流水库群的总库容约占长江入海年均径流量的37.6%,水库群的联合作用改变了进入长江中下游江湖系统的水沙条件,引起江湖系统水沙输移、冲淤演变及江湖关系等发生新的变化,呈现新的特点。本文在综述近年来长江中下游江湖系统水沙输移与冲淤演变特性及江湖关系变化等研究成果的基础上,重点阐述水库群联合作用下长江中下游江湖关系响应机制,形成的主要认识有:水库群联合作用下中下游江湖系统的径流量及比例组成没有明显变化,但输沙量及比例组成发生显著变化,干流宜昌站变化最为明显;中下游河道由自然条件下的中沙河流变为少沙河流,江湖系统由自然条件下的累积性淤积转为持续冲刷,并在较长时期内进行重新塑造与调整;水库群的联合作用对江湖水沙交换与湖区冲淤产生影响,两湖枯水期有所提前,湖区泥沙沉积率显著下降,江湖关系总体趋于向好的方向调整。鉴于长江水沙条件变化的不确定性、人类活动影响的加剧与江湖系统演变的复杂性,今后仍须加强变化环境下中下游江湖系统响应机理研究。     

中小型智能水电厂体系结构与改造路线探讨

为提高中小型水电厂设备的智能化和信息化水平,满足智能电网建设战略及第二轮电力体制改革对水电站提出的新要求,在简要介绍IEC 61850 ED.2.0技术特性的基础上,指出了传统微机监控水电厂结构体系的缺点,提出了一种理想的中小型智能水电厂体系结构方案,论述了现地控制层电子设备的智能化思路和站控层软件系统配置方法,并对中小型水电厂实施智能化改造给予了方案建议。结果表明,中小型水电厂微机监控系统采用新的结构方案可以提高信息共享程度和设备利用效率,降低生产现场安装调试检修工作量,增强市场竞争能力。伴随技术进步、价格降低和体制改革强势推进,实施智能化改造将是中小型水电厂的必然选择。     

1955-2014年黄河内蒙古河段水沙变化特征分析

深入剖析黄河内蒙古河段水沙变化特征是研究黄河治理方略、水沙资源配置及重要水利工程布局的前提和基础。为此,以1955-2014年黄河内蒙古河段3个主要水文控制站（巴彦高勒站、三湖河口站、头道拐站）长时序水沙数据为对象,采用水沙年内不均匀性、集中度及变化幅度等指标值,及Mann-Kendall趋势检验和小波分析法,深入探讨了内蒙古河段水沙年内分配与年际的变化特征。结果表明：黄河内蒙古河段水沙序列年内变化表现为输沙量的不均匀程度和集中度比径流量的大,各站径流量集中期多在8、9月,输沙量集中期基本全在8月;水沙序列年际变化表现为水沙量呈显著减少趋势,水沙序列具有多尺度振荡的特点,存在着年际尺度和年代际尺度的周期变化规律。     

葛洲坝水利枢纽设计回顾及验证

在大量资料基础上，全面回顾了葛洲坝水利枢纽设计中重大技术问题的设计、研究成果，及施工与投入运行以来实际验证的结果。20a运行实践表明，葛洲坝工程的经济效益和社会效益巨大，达到了设计预期的目标，工程布置合理，通过工程布置从总体上解决了一些重大技术难题，是理想的方案，对复杂的水库泥沙问题，软弱基岩上挡水建筑物的稳定问题，我国当前3座最大船闸的设计施工及通航问题，大流量低佛氏数泄洪消能工问题，低水头大容量水轮发电机组设计制造问题等，所提出的技术方案和措施都是十分成功的，为推动我国水利水电技术发展和提高我国水利水电技术水平积累了丰富经验。     

把握大局服务中心科学发展构建和谐为开创水电事业新局面而努力奋斗

中国水力发电工程学会5年来,发挥学术交流主渠道、科普工作主力军的作用,为水电事业发展和水电科技进步做出了积极贡献。学会的改革和建设要在科学发展观指导下,为构建社会主义和谐社会服务,积极适应市场经济条件下群众学术团体的发展要求,加强管理和建设,发挥桥梁和纽带作用,不断拓展服务功能和服务渠道,真正把学会办成“水电工作者之家”。     

复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。     

1961—2015年淮河流域气象干旱发展过程和演变特征研究

为刻画连续性干旱事件的时空动态演变过程,本文在时空维度下构建干旱事件发展时空特征变量并进行特征分析,对干旱发展过程和演变特征开展研究。首先确定干旱指标和阈值,然后判别干旱事件的时空连续性,进而建立涵盖干旱逐月集中点、干旱时空集中点、干旱时空迁移速率等12项干旱事件发展时空特征变量,使干旱事件发展时空特征可视化,最后对1961-2015年淮河流域气象干旱事件开展实例研究。结果表明：淮河流域夏旱和春旱发生频率较高,夏秋冬三季连旱年发展过程呈现出起源于沂沭泗河流域,再转向淮河中游,并逐渐向淮河上游迁移的规律,并存在秋旱较为严重的特点;干旱迁移方向对干旱逐月强度大小有一定的影响;受干旱影响最严重的地区主要分布在流域北部;过去干旱强度呈增大趋势,干旱面积呈下降趋势,整体向西北方向迁移,预计未来将向流域东北方向迁移。该研究为全面、精细解析干旱发展过程和时空演变特征提供了新的方法和技术。     

环太湖各水资源分区入出湖水量及贡献分析

基于1986-2018年环太湖入出湖水量、降水量、引排水量资料,采用TFPW-MK趋势检验法分析了环太湖各水资源分区年入出湖水量及太湖换水周期的变化特征,并讨论了湖西区年入湖水量以及望虞河和太浦河年出湖水量显著变化的影响因素.结果表明:环太湖年入出湖水量、净入湖水量与各水资源分区年入出湖水量及占比呈现不同的变化趋势;望...     

水闸老化评判中的群决策和变权赋权法

提出了一种基于群决策和变权赋权法的水闸老化模糊综合评判方法．在研究水闸老化病害类型及影响因素的基础上，给出水闸老化病害评估准则，并构造水闸老化病害评估指标体系，建立了水闸老化病害评估的层次结构及相应的评估模型；根据水闸老化病害评估的特点并针对以往评估方法中赋权存在的缺陷，将群决策赋权法和变权赋权法引入模糊综合评判方法，提高了决定水闸老化程度和影响因素权重的科学性和民主性，进而可以系统地判别水闸的老化级别．最后用工程实例验证了该方法的可行性．     

基于水功能区划的河湖健康内涵与评估原则

根据河湖健康内涵及全国重要水功能区划管理制度,分析了河湖健康评估与水功能区划的关系,探讨了基于水功能区划的河湖健康内涵,提出了基于水功能区划的河湖健康评估指标体系的健康河流、湖泊特征,阐述了基于水功能区划的河湖健康评估原则。基于水功能区划的河湖健康评估,应该根据不同水功能区的自然属性和主导水体功能类型,确定评估的重点,由此设置不同水功能区评估体系中各属性权重及评估指标,同时评估指标的设置应该体现基于水功能区划的健康河流、湖泊特征,才能够全面反映河流、湖泊的健康状态。     

黄河下游环境地质问题及其对堤防的影响

对黄河下游存在的河道淤积、地面沉降、松软土分布广泛、水质污染、地下水位持续下降、河岸侵蚀崩塌、海平面变化等主要环境地质问题及其对黄河大堤所产生的影响进行了分析，提出的主要对策为：①从地质学、生物学、海洋学、地球化学、生态环境学等多学科入手，综合研究这些问题间的关系；②要着重研究黄河下游河道带地貌、微地貌，尤其是二级悬河的形成与演化规律；③要着重对黄河下游区域基底断裂的分布、活动性及地震问题进行研究，加强对活动断裂两盘的活动进行监测、分析和预测，并分析其对黄河河道演化的影响；④应把黄河看作是一个复杂的系统，加强对黄河中游泥沙的来源、运移、侵蚀和下游泥沙落淤的规律进行研究；⑤从新构造运动入手，分析研究海岸带地质作用、海平面的变化对黄河河床冲淤规律的影响以及在黄河下游河道演化中的作用；⑥应开展针对不良环境地质问题的调查、监测、预报工作，防止或减少各种地质灾害的发生，为沿黄经济建设提供可靠保障。     

碾压混凝土坝防渗与排水渗控设计方法

本文采用渗流场求解的结点虚流量法、缝面无厚度平面单元、排水子结构和排水孔开关器等方法，依托10多年来对龙滩高碾压混凝土重力坝渗流特性和渗控优选方案的研究，对碾压混凝土大坝的坝上下游面防渗体和坝内排水孔幕的防渗与排水设施的渗控机理及效果进行了系统深入的分析研究。其中包括对上下游面防渗体的作用、本体的弱渗透性、层面和缝面的强透水性、上游面防渗体竖直劈头缝和水平裂缝的影响、坝段横缝止水失效的影响以及排水孔孔径和孔距的影响等问题的研究。     

三峡临时船闸及其航道工程的项目管理

三峡临时船闸及其航道工程由临时船闸、上下游航道与航道相关的道路、桥梁、码头等项目组成，是三峡工程二期施工期汛期通航的主要建筑物。对三峡临时船闸及其航道工程的建设特点进行了分析，对项目管理及其保障支持体系进行了初步总结。结合临时船闸及其航道工程项目管理实践，对项目管理组织机构，工作内容与监理工程师责任等进行了探讨。     

以习近平生态文明思想为指引全面推进长江流域水生态文明建设

习近平生态文明思想是马克思主义关于人与自然关系思想的继承和发展,是全面深化改革和全面依法治国思想的延伸和实践,是自然科学与社会科学的交叉和融合,是中国传统文化的传承和弘扬。从生态文明建设的目标、原则、体系、任务、要求等方面分析了习近平生态文明思想的深刻内涵,总结了长江流域水生态文明建设的现状与问题,分析了水生态文明建设的内涵,提出了长江流域水生态文明建设的目标以及转变治江工作思路、科学防治水患和利用水资源、高度重视水生态环境保护与修复等长江流域水生态文明建设思路,最后提出了夯实基础工作、完善规划体系等10项对策与措施,以全面推进长江流域水生态文明建设。     

水利水电工程初步设计成果质量评定方法研究

针对水利水电工程的特点进行水利水电工程初步设计成果质量评定,在建设部《工程设计文件质量特性和质量评定指南》的基础上,首次概括提出了"安全性、功能性、经济性、可靠性和时间性"5个水利水电设计成果质量特性和概念。通过给出的水利水电工程初步设计质量的评定方法和评定指标,利用层次分析法确定定量评定法中专业的权重,初步分析和总结了水利水电工程初步设计质量评定中的常见问题。研究成果为水利水电工程设计成果的评定提供参考。     

多因素耦合的内河限制性航道维护底宽确定方法

航道维护底宽是内河航道养护管理工作的重要指标之一。为探究限制性航道维护底宽的确定方法,基于航海学和可靠性理论,分析计算了满足通航标准、船舶运动特性、航行可靠性的航道底宽,构建了内河限制性航道维护底宽的效益-费用模型。其中效益模型由船舶运输、节能减排、替代公路运输以及防洪等效益构成,费用模型由一次性疏浚及日常维护等费用构成。在此基础上,耦合多因素综合分析计算了京杭运河镇江段的航道维护底宽,结果表明该航段40 m维护底宽较为合理。该限制性航道维护底宽确定方法较好地考虑了内河限制性航道多因素多目标需求,具有较高实用价值。     

黑河金盆水库坝区三维渗控效应评价与材料参数敏感性分析

渗流控制是土石坝工程建设面临的关键问题之一,渗流分析是实现渗控效应评价和渗控优化设计的主要途径。针对黑河金盆水库工程区复杂的地质条件和渗控措施,建立包含主(副)坝、坝基、库盆和左岸单薄山梁的三维渗流计算模型。为确保数值计算的稳定性和收敛性,采用Signorini型变分不等式方法,对黑河金盆水库坝区进行长期稳定渗流精细模拟。基于实测结果与数值计算成果的对比分析,论证了Signorini型变分不等式方法在土石坝枢纽渗流分析中的有效性和正确性。基于数值计算结果深入分析了坝区的渗控效应及渗透稳定性,研究了渗控效应对黏土心墙、帷幕、山岩材料渗透参数的敏感性。结果表明:黑河金盆水库坝区各分区渗流量和各关键部位的最大水力坡降均在安全稳定范围内,工程渗控措施效果显著;坝区渗控效应对防渗帷幕以及山体材料渗透系数的变化较为敏感,坝体内部总水头及关键部位水力坡降随黏土心墙渗透系数的增加而增加。研究成果对土石坝坝区整体渗流分析及渗控优化设计具有借鉴意义。