抛石护岸工程试验研究

抛石护岸历史悠久,在长江中下游及国内外各大河 流中应用较为普遍。通过对块石与小颗粒石料的不同铺护方案及块石定点投抛的试验研究, 结果表明,抛石是较为理想的护岸材料,能很好地适应河床变形,粒径越小,其适应河床变 形的能力越强。抛石护岸工程效果与其粒径、覆盖率及石方量等有关。抛石在施工过程中, 在水深流速大的地方可做到在床面分布上相对比较均匀。     

抛石护岸岸脚淘刷机理试验研究

抛石护岸是一种传统的护岸技术，对维护岸坡的稳定是有效的，但抛石护岸存在根石不稳的现象，工程基础容易被淘刷，从而造成工程自身失稳．文章以试验为基础，对块石近区的流态进行了定性描述，探讨抛石护岸岸脚淘刷的机理．     

用耦合模型法进行水质随机模拟的研究

基于水质变化同时存在的两种规律－确定性规律和随机性规律（前者反映事物必然的内在联系，后者反映外在的随机性因素作用）。建立了一种能同时体现这两种作用的确定性与随机性相耦合的水质模型，并进行了水质变化过程及其概率分布的随机模拟。经实际计算，表明是切实可行的。     

混凝土三维随机凸型骨料模型生成方法研究

为了较好地模拟混凝土的细观结构,开展了混凝土三维细观随机骨料模型的算法研究,比较分析了骨料生长、相交的算法特点。以随机球形骨料模型为基础,以体积为标度,在前人的基础上,提出了一种新的混凝土三维凸型骨料的生长方式——射线延拓法和一种新的骨料相交判断方法——有约束非线性最优化方法,避免了骨料传统相交判断算法中的多重循环。采用分割-填充法,改善了骨料随机投放过程中的效率问题,使得建模更快捷、有效。     

钱塘江河口闻家堰段护底抛石研究

利用水槽试验结合工程现场观测对不同条件下单颗粒及混合石料的漂移、分选、抗冲等情况进行了对比 ,提出了较好的抛投方法及既有利于海塘稳定又节约投资的护底形式 ,取得了巨大的社会效益和经济效益 ;同时导得动水中单颗粒抛石落距的计算公式及船抛石料床面分布面积与船体开口面积、石料中值粒径、水流佛汝德数等之间的经验关系 ,可供进一步深入的理论研究和工程施工参考运用。     

立堵截流抛石粒径计算研究

论述了计算截流抛石粒径的理论和基本概念 ,介绍了截流中常用的S .V .Isbash公式的背景及适用条件 ,提出了计算截流抛石粒径及混凝土块体尺寸的方法和公式 ,最后总结了实际截流工程的经验。     

大广坝土坝上游面的抛石护坡

大广坝左、右岸土坝上游坝面采用抛石护坡型式的设计方式在我国大、中型水利水电工程建设中尚属首次。由于海南省每年汛期台风及热带风暴是引起大广坝土坝护坡遭受破坏的主要原因,大广坝水库多年平均最大风速达17.8m/s,水库最大吹程达10km,最大风浪高约3.0m,按原设计土坝上游面采用一般干砌石护坡型式难以保持坝体的稳定,根据左右岸土坝设计采用土料,经过实地论证,证明左、右岸土坝采用抛石护坡适应坝体沉陷性强的特点,且抛石块径大、表面粗糙、利于透水,消浪效果也较好,能较大程度地降低波浪的爬高,不仅有利于坝体的稳定,而且可降低坝顶高程1.0m,节省土、石方填筑量50万m3,减少工程投资,提高经济效益。     

锦屏一级左岸岩体渗透特性的数值模拟研究

基于RFPA~(2D)-Flow软件,并结合现场压水试验,从表征单元体积(REV)及渗透张量入手,对裂隙岩体的渗透特性进行数值模拟研究。以锦屏一级水电站左岸岩体为例,基于岩体裂隙几何特征,运用蒙特卡罗方法生成岩体裂隙网络模型;模拟计算不同尺寸不同方向上的等效渗透系数,依据类常量与类张量特性初步确定裂隙岩体渗透表征单元体积(REV)及渗透张量,再结合现场压水试验结果修正渗透张量。随着模型尺寸的增大,岩体的渗透性逐渐趋于稳定,表征单元体尺寸的大小约为迹长的4倍,表明基于RFPA~(2D)-Flow数值模拟并结合压水试验确定裂隙岩体渗透张量和REV的方法合理有效。     

Stochastic simulation of fluid flow in porous media by the complex variable expression method

A stochastic simulation of fluid flow in porous media using a complex variable expression method (SFCM) is presented in this paper. Hydraulic conductivity is considered as a random variable and is then expressed in complex variable form, the real part of which is a deterministic value and the imaginary part is a variable value. The stochastic seepage flow is simulated with the SFCM and is compared with the results calculated with the Monte Carlo stochastic finite element method. In using the Monte Carlo method to simulate the stochastic seepage flow field, the hydraulic conductivity is assumed in three different probability distributions using random sampling method. The obtained seepage flow field is examined through skewness analysis, and the skewed distribution probability density function is given. The head mode value and the head comprehensive standard deviation are used to represent the statistics of calculation results obtained by the Monte Carlo method. The stochastic seepage flow field simulated by the SFCM is confirmed to be similar to that given by the Monte Carlo method from numerical aspects. The range of coefficient of variation of hydraulic conductivity in SFCM is larger than used previously in stochastic seepage flow field simulations, and the computation time is short. The results proved that the SFCM is a convenient calculating method for solving the complex problems.     

深厚软基抛石挤淤加固机理数值模拟研究

抛石挤淤法在沿海高等级公路地基处理中广泛应用,但对加固机理研究较少,通过建立弹塑性有限元力学模型,对抛石挤淤处理的路基应力变形性状进行了分析。计算结果表明:①抛石挤淤处理后的地基能有效提高地基的模量,减小路基沉降和地基浅部水平位移,加速地基孔隙水压力的消散,因此抛石挤淤的加固机理在于人工硬壳层效应和加速排水固结效应;②抛石挤淤体厚度越大,路基沉降越小,而抛石挤淤体模量和宽度对路基沉降的影响较小,因此施工时应采取有效工程措施增大抛石的沉底深度;③填筑速率越大,路基工后沉降越大,预压期越短,路基沉降越大,因此施工时应严格控制施工速度,并保证足够的预压期使路基沉降满足工程要求。深入了解抛石挤淤的加固机理、应力变形性状和影响因素,有助于为设计和施工提供参考和指导。     

基于Monte Carlo法的黄土二维微观结构模型构建

从微观尺度研究土的力学行为是揭示其力学机理的一种有效途径,为此首先建立其微观结构模型。目前常通过光学显微镜或者扫描电镜图像获取黄土的微观结构,但将其直接用于二维建模时,存在颗粒悬浮和叠置的问题。基于黄土的颗粒累积分布曲线和实际颗粒形态,提出了一种随机生成其二维微观结构模型的方法。首先将颗粒累积分布曲线按粒径范围分为若干区间,从各区间上随机抽取粒径值,形成满足其粒径分布的粒径数据库;再根据黄土颗粒的微观图像建立颗粒的形态数据库。从这2个数据库中随机抽取颗粒粒径和形态,生成具有随机大小、形态的颗粒库。采用Monte Carlo法将这些颗粒在模型顶端随机投放,建立黄土的二维微观结构模型。该模型为黄土微观力学行为的分析提供了原型。     

堰塞坝溃决特征和机理的试验研究

汶川震区泥石流沟道内存在大量地震诱发堰塞坝,溃决后极易形成泥石流,为研究其溃决特征和机理,通过松散堆积堰塞体的临界溃决试验,研究了在不同颗粒级配条件下,堰塞体溃决的临界溃决流量以及堰塞体溃决后的流量,得出:1堰塞体的临界溃决流量随颗粒中值粒径的增大而增大,在相同颗粒中值粒径条件下,临界溃决流量随颗粒的不均匀系数Cu的增大而减小,Cu50则临界溃决流量趋于固定值;2在上游来水流量较小时,增大来水流量后,下泄洪峰流量略有增加,堰塞体溃决产生的流量占洪峰流量比重较大,而来水流量较小,对溃决后洪峰流量的贡献也较小。     

基于摆度大数据的水轮发电机故障预测方法研究

水电厂积累的海量生产数据对发电机故障预测具有重要价值。本文采用蒙特卡洛方法对摆度大数据分析处理以进行故障预测。选取了某水电厂水轮发电机下导轴承摆度X峰峰值作为研究对象,在处理453 601组摆度数据时,选取3种典型工况进行研究。引入归一化加权平均值作为统计量,使用蒙特卡洛方法进行分析,发现该统计量服从正态分布。通过监测该统计量的实时值,依据正态分布3σ准则对水轮发电机工作状态做出定性评价,依据计算出的概率P值对水轮发电机工作状态定量评价,利用这些评价可以进行故障预测。