分区破裂相似材料分层观测试验研究

以沙土作为相似材料,观测了圆桶模型内部裂纹的分布规律及沿轴向的变化规律。研究表明:在若干沙土层间预制界面,然后将各层沙土依次从铁桶中压出的实验方法可以更深入地观测硐室围岩裂纹沿轴向的变化规律。巴西圆盘模型不能解释分区破裂现象,而用空间共轭剪切带解释则更加合理。支护对分区破裂有一定的影响。     

水平旋转内消能泄洪洞流速分布及紊动特性试验研究

该文通过模型试验,研究了在自由流、吸吮流和淹没流三种基本流态下,水平旋转内消能泄洞的流速分布与脉动特性。激光测速的结果表明,水平旋流洞的切向流速沿径向的分布可以看成是组合涡分布,轴向流速沿径向的分布可看成是最大值靠近壁面一侧的二次曲线分布。在流速的变化趋势上各种流态是相同的,但具体分布参数因流态不同,有较大的差异。流态不同时,轴向脉动流速与切向有较大差异,湍流强度变化规律也不同,自由流与吸吮流流态湍流强度总体上的变化规律为Twθ和Twz沿程均有所增大;沿径向先减小,在R/R0大于一定值之后基本维持一常量或略有增大。     

虹吸井工程中多孔排水管沿程压力分布特性

高纬度沿海地区的核电厂冬季运行时常会遇到取水口结冰问题,影响正常运行,一种解决方案是通过多孔排水管将电厂循环水引至泵站前池,提高水温,防止取水水域冰塞的发生。建立了虹吸井多孔排水管物理模型,研究了多孔排水管的水力特性,包括沿程压力分布特点,压差变化规律等,提出了多孔短管内部压力变化的无量纲公式,各试验工况计算值和实测值的最大平均误差为0.88%。研究表明:(1)多孔排水管压力恢复现象是流速水头向压力水头转化的结果,且流速水头越大,压力恢复现象越明显。(2)出水管压力水头在下游出现突升现象,是多孔管中流线在出水管处发生偏移,部分水流对下游冲击造成的。试验结果为类似多孔排水管的设计及应用提供参考依据。     

岩石,混凝土类材料断裂损伤过程区的细观力学研究

提出了一种描述岩石、混凝土类材料断裂损伤过程区的细观力学模型，用于分析材料的非线性断裂的微观模型。模型考虑了岩石，混凝土材料内部随机分布的骨料，胶结质，微裂隙和了孔洞等不均质因素，在数值分析中，采用网格模型模拟计算裂缝尖端微裂缝损伤过程区的扩展过程，研究表明，损伤过程区是由于材料内部细观结构的不均质性而产生的，其形状是分形规律树枝状的微裂纹网络，各裂纹间互相影响抑制，从而对宏观裂缝的扩展起劣化和屏     

层理压剪特性及裂纹沿层与穿层破坏数值模拟及其机理研究

针对岩石工程中的节理缺陷,基于统计损伤理论,对含裂隙及层理情况下的小尺寸试样进行了单轴压缩数值模拟。结果表明: 不含预制裂纹的节理模型裂隙顺着节理产生,含裂隙及节理模型裂隙沿预制裂纹尖端及节理产生,仅含预制裂隙模型裂隙沿预制裂纹尖端产生; 节理倾角较小时,节理发生剪切破坏,预制裂隙的翼裂纹主要发生穿层破坏,节理倾角较大时,节理发生拉伸破坏,预制裂纹的翼裂纹主要发生沿层破坏,且靠近预制裂纹的节理破坏更加剧烈; 随着节理倾角的增大,峰值荷载先减小后增大,当节理倾角为 45°时试样的峰值荷载最小,含预制裂纹及节理下的模型峰值强度最低,仅含节理的模型峰值强度较大,仅含预制裂隙下的模型峰值强度最高。基于声发射规律推导了层理压剪损伤过程的本构方程,结合数值模拟结果,得到加载过程中岩样的损伤变化一共分为四个阶段,即线弹性变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹加速扩展阶段及损伤平稳发展阶段。同时,讨论了层理裂隙沿层及穿层破坏的理论解释,认为层理抗拉强度及倾角是影响裂隙的沿层及穿层破坏的关键因素。     

层理压剪特性及裂纹沿层与穿层破坏数值模拟及其机理研究

针对岩石工程中的节理缺陷,基于统计损伤理论,对含裂隙及层理情况下的小尺寸试样进行了单轴压缩数值模拟。结果表明:不含预制裂纹的节理模型裂隙顺着节理产生,含裂隙及节理模型裂隙沿预制裂纹尖端及节理产生,仅含预制裂隙模型裂隙沿预制裂纹尖端产生;节理倾角较小时,节理发生剪切破坏,预制裂隙的翼裂纹主要发生穿层破坏,节理倾角较大时,节理发生拉伸破坏,预制裂纹的翼裂纹主要发生沿层破坏,且靠近预制裂纹的节理破坏更加剧烈;随着节理倾角的增大,峰值荷载先减小后增大,当节理倾角为45°时试样的峰值荷载最小,含预制裂纹及节理下的模型峰值强度最低,仅含节理的模型峰值强度较大,仅含预制裂隙下的模型峰值强度最高。基于声发射规律推导了层理压剪损伤过程的本构方程,结合数值模拟结果,得到加载过程中岩样的损伤变化一共分为四个阶段,即线弹性变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹加速扩展阶段及损伤平稳发展阶段。同时,讨论了层理裂隙沿层及穿层破坏的理论解释,认为层理抗拉强度及倾角是影响裂隙的沿层及穿层破坏的关键因素。     

含裂隙类岩试样破坏行为的宏细观数值分析

为了获得单轴荷载下裂隙岩体的裂纹扩展过程及接触力变化的规律,以石膏为相似材料制作含有2种倾角组合的裂隙试样,在刚性试验机上进行单轴条件下的破坏试验,记录裂隙试样的破裂过程。采用离散元软件PFC^2D建立数值分析模型,通过校核试验数据确定细观参数值,从宏观和细观两方面分析裂隙试样在压缩过程中微裂隙增长与轴向应力关系、接触力变化与裂纹的产生和扩展的关系,进行裂纹扩展的数值模拟和室内试验对比。结果表明颗粒间接触力分布随压缩而变得不均匀,主要集中在裂隙的端部,进而产生微裂隙,微裂隙聚集形成宏观裂纹;微裂隙数量在峰值轴向应力之前增加较缓慢,在峰值轴向应力之后迅速增加,微裂隙的增长与应力增长有一定关系;峰值轴向应力之前,观察到轴向应力暂停增加或略微下降,但微裂隙数量持续增加现象,该现象与裂纹扩展有关;用颗粒流程序能较好地分析加载过程试样内细观变化和裂纹的扩展,与试验现象吻合较好。     

单轴压缩下三维裂纹扩展机理试验与离散元分析

为了加强对三维裂纹扩展机理的认识,采用一种脆度良好的树脂材料制作含预制三维双裂隙的试样,并基于离散元理论,研究在单轴压缩条件下平行双裂隙的扩展、搭接和贯通机理,同时设置测量圆来监测在不同加载阶段模型的应力场变化。研究结果表明:预制裂隙长轴端部C1-E和C2-W萌生的翼裂纹沿垂直裂隙平面方向扩展至一定长度后会保持长时间不变,直到应力达到峰值附近才继续沿着最大主应力方向扩展;在峰值应力附近时,预制裂隙端部C1-W和C2-W的花瓣状翼裂纹和反翼裂纹才相互搭接贯通形成空间卷曲面;随着轴向应力增加至峰值附近,最大主应力主要分布在远离预制裂隙的区域,而压应力却集中在预制裂隙中心区域,因此抑制了翼裂纹的进一步扩展;最大压应力和切应力随着应变增加而增加,最大拉应力却在峰值应力附近发生了跌落,说明在加载后期,裂纹扩展主要受压剪作用力控制。     

含平行裂隙节理岩体的破坏规律研究

对含平行裂隙相似材料试件进行单轴压缩试验,并用PFC3D模型进行了模拟。通过试验和DEM结果对比分析,探讨了含平行双裂隙岩体在单轴压缩下的破坏规律。研究结果表明:在变形破坏阶段,当轴向应变达到0. 02后,应力-应变曲线出现"双峰"现象;抗压强度随预制裂隙倾角的增大呈非线性变化。预制裂隙倾角较小时(≤45°),抗压强度随裂隙倾角变化规律不明显。预制裂隙倾角在45°时,试块抗压强度最低。预制裂隙倾角较大时(≥45°),抗压强度随裂隙倾角的增大而增大;裂纹起裂区域均位于两预制裂隙中间区域。随着预制裂隙倾角的增大,萌生裂纹的端点位置从两端点均在预制裂隙中间,向一端点位于裂隙中间另一端点位于预制裂隙顶端,到两端点均位于预制裂隙顶端转变;试件不同预制裂隙倾角对应不同的岩桥倾角,岩桥倾角较大时(≥60°),岩桥倾角与抗压强度呈正相关关系。     

“浑水水力分离清水装置”三维流场数值模拟

应用雷诺应力模型对"浑水水力分离清水装置"内部清水流场的分布规律进行了三维数值模拟,控制方程的离散采用控制容积积分法,应用SlMPLEC算法进行求解.结果表明:该装置内存在一绕中心旋转的偏心涡旋,切向流速分布呈现出明显的强迫涡特征;在重力区,该装置内侧轴向流速随z的增加而减小,并且逐渐呈现出向下轴向流速区;在锥体区,随着水流接近锥底,向下的轴向流速逐渐增大,而向上的轴向流速逐渐减小.     

滇池高等沉水植物50年变迁状况对生态修复的启示

跟踪滇池50年来高等沉水植物的演变状况,不但可以更为客观和综合地评判滇池水生态状况及其变化动向,还可以为沉水植物的修复提供科学依据。研究表明,1957—2010年间,滇池共出现高等沉水植物22种,其中1957—1963年19种,1975—1977年11种,1981—1983年13种,1995—1997年和2001年均10种,2008年8种,2010年7种,总体呈现出明显的减少趋势。根据各时段出现的频率,确定穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)3种沉水植物可作为滇池生态修复先锋物种;黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)、苦草(Vanllisneria natans)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)4种植物可作为较早恢复和种植的对象。微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、穿叶眼子菜(Potamogeton perfoliatus)和大茨藻(Najas marina)可在滇池沉水植物生态恢复中期工程中使用。     

呼伦湖湿地生态干旱评价

受气候暖干化和人类不合理利用湿地水资源的影响,呼伦湖湿地及周边地区出现了严重的生态危机,湿地生态环境正在急剧恶化。本文根据呼伦湖湿地水文特征与流域水循环关系,利用湿地水量平衡关系,选取湿地最小生态水位作为干旱指标,建立湿地干旱评价指数对呼伦湖湿地进行干旱评价。结果表明湿地干旱指数能够反映湿地历史最干旱情况,呼伦湖湿地最湿润值出现在1971年8月,表现为极端湿润,最干旱值出现在1982年11月,表现为中等干旱。     

混凝土坝变形极值的计算机仿真分析

应用计算机仿真技术分析了某混凝土坝变形的水压分量和温度分量的极值及出现时间，并通过仿真技术搜寻了过去已发生变形的最大、最小值及未来可能出现的变形最大、最小值，据此提出了可作为变形正常界限值的监控指标。     

长距离无压引水隧洞水气两相流数值模拟

建立了长距离无压引水隧洞水气两相流耦合VOF法的三维标准k-e紊流模型,近壁面采用考虑糙率影响的壁面函数,采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法求解非稳态的水气两相流流场。应用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件STAR-CD对某长距离无压引水隧洞水气两相流进行了模拟。结果表明长距离无压引水隧洞在隧洞进口处出现水流扰动区,在主支洞交汇处出现水流漩涡区,在隧洞出口处出现水流突变区;分析了隧洞沿程过水面积及气流量的变化规律,结果表明01支洞和02支洞补气不明显,03支洞补气明显;对某水库放水兼放空洞水深实测数据进行了验证对比,模拟结果与实验基本吻合。     

从1998年抚河大水所想到的几个问题

１９９８年６月抚河出现超过有水文资料记载的历史最高水位，达３３．０８ｍ，洪峰流量为９８００ｍ３／ｓ，相当于１６年一遇（２０年一遇洪峰流量为１０５００ｍ３／ｓ），然而设计标准为抗５０年一遇洪水的抚西堤来说，却多次出现险情，由此感到必须从多方面着力综合整治，才能达到确保工程和人民生命财产安全之目的     

浅谈水保综合治理在特大暴雨中的抗洪减灾作用

１９９６年８月２日江西省兴国县境内普降特大暴雨，雨量达２５４．０ｍｍ，这场暴雨形成１０年一遇洪水，而１９６９年８月９日同样一场暴雨，雨量１４４．２ｍｍ，却形成了百年一遇特大洪水．对其主要原因进行了详细分析．     

日光温室桃树滴灌需水规律的研究

通过对日光温室桃树滴灌条件下需水规律的研究，结果表明：在滴灌条件下，日光温室桃树的需水量与产量呈二次曲线关系；日光温室桃树温室生长阶段和露地生长阶段具有相似的需水规律，均表现为前期小。中期大，后期小。露地生长阶段需水强度大于温室生长阶段；在露地生长阶段需水高峰期出现在花芽分化期，而在温室生长阶段的需水高峰期出现在果实发育期。     

广州蓄能水电厂水库调度探讨

广州抽水蓄能电厂在近几年的水库运行调度中,发现了一些值得探讨的问题。本文主要介绍了广州抽水蓄能电厂上下库调度方案和实际运行情况,分析了问题产生的原因,提出了相应的解决方案,并对抽水蓄能电站水库规划设计进行了一些探讨,以供同类型电站设计时参考。     

Price determination and efficiency in the market for water rights in New Mexico's Middle Rio Grande Basin

Water rights markets in the western United States have expanded over the last 40 years, as a result of population growth in the West and Southwest, and limited development of new storage. Until 2008, house prices, home construction and population growth appeared to be locked in an ever-increasing upward trend. With little historical experience to the contrary, water right market prices similarly appeared to be driven by real estate development. The collapse of the housing market in the last four years provides an opportunity to examine the connection between the real estate and water markets. It is found that Middle Rio Grande Basin water right prices are influenced by housing prices, per capita income in the buyer's county, buyer type, point of diversion, and transaction volume. However, significant price dispersion remains, raising the question of how efficiently this market is currently working.     

生物造粒流化床中造粒颗粒的形态及微生物特性研究

生物造粒流化床是造粒流化床高效固液分离技术在污水生物处理领域的扩展.利用显微摄像仪、扫描电子显微镜及微生物固定技术,对沿流化床不同高度处所采集的造粒颗粒污泥进行了形态学和微生物学分析.结果显示,造粒颗粒污泥球形度较好,自下而上存在粒径变小且球形度降低的趋势;流化床底部的颗粒污泥中杆菌占据优势,顶部的颗粒污泥中球菌占据优势,显示着微生物群落沿床高的一种转变;对于单个颗粒污泥,杆菌多聚于颗粒表面及外层,球菌多聚于颗粒内部及里层;认为在生物造粒流化床反应器中存在着好氧/缺氧/厌氧区域,可以起到降解有机物和脱氮的作用.