基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统研究

针对当前防汛工作中存在的数据分散和数据异构问题,本文设计并开发了一套基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统,并应用到陕西省防汛工作中。提出了系统的目标和任务,对系统总体结构、功能及其关键技术进行设计。应用实例表明:基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统较好地实现了水雨情信息的实时监测,雨量信息的多模式查询,河道、水库信息的高效组织、管理与展示。特别是在2010年陕南暴雨、2013年延安特大暴雨期间,防汛指挥部门通过该系统迅速收集汛情信息,提前预警,为人员撤离赢得宝贵时间,最大限度地减轻了损失,发挥了巨大的社会效益。系统整合效果较好,应用可靠,极大地提高了防汛分析与快速应对能力,具有较好的实用价值和应用前景。     

冻融循环及硫酸盐侵蚀双因素下面板混凝土耐久性研究

冻融循环与硫酸盐侵蚀是影响面板混凝土耐久性的两个主要因素。研究了水灰比为0.45、0.42、0.38的面板混凝土在5.0%(质量分数)硫酸钠溶液中单一冻融循环、单一硫酸盐侵蚀及冻融循环及硫酸盐侵蚀交替试验下面板混凝土的质量损失率及相对动弹模量变化规律和特点。结果表明:水灰比越小,面板混凝土的抗冻性及抗硫酸盐侵蚀能力越强。冻融破坏与硫酸盐侵蚀双因素作用不是简单的相互叠加的效应,而是超叠加效应,这两种破坏是相互促进,相互影响。本文的研究方法及成果可以为面板混凝土耐久性研究提供重要的参考依据。     

基于非饱和土理论的土石坝坝坡稳定分析

在对非饱和土特性及其对坝体材料强度的影响机理研究的基础上,结合实际工程,依托Geo-studio软件,比较仅考虑饱和土及考虑非饱和土对坝体渗流及稳定的影响。结果表明:考虑非饱和土情况下计算的最大渗透比降相对较小,坝体渗流量有所减少,坝坡稳定安全系数有所增大,更符合坝体实际情况。与此同时,在考虑非饱和土情况下,运用极限平衡法,对影响坝坡稳定安全系数的因素进行比较分析,表明摩擦角及容重对安全系数的影响比粘聚力大;防渗墙向前后移动对下游坝坡有一定的影响。研究结果可为土石坝优化设计及工程运行管理提供科学依据。     

深厚覆盖层地基高土石围堰应力变形敏感性分析

采用二维非线性有限元方法分析深厚覆盖层地基高土石围堰在典型工况下的应力变形特性。针对不同的覆盖层及防渗墙物理力学参数,进行了围堰应力变形的敏感性分析。结果表明:在围堰蓄水期,防渗墙底部出现了较大的拉应力;防渗墙弹性模量变化对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力的影响较为明显;防渗墙与两侧土体之间的内摩擦角对堰体的水平位移及垂直位移影响不大,但对堰体的大、小主应力会产生一定的影响。     

库水位骤降对高面板堆石坝面板脱空的影响

为研究库水位骤降对于高面板堆石坝面板脱空的影响规律,通过系统分析与比较,选择了面板与坝体材料的本构模型以及二者之间的接触面模型,分析提出了大坝施工加载及蓄水过程的模拟方法以及面板脱空的模拟方法。以某面板堆石坝为例,按照不同的库水位骤降速度与骤降幅度制定4种方案,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算以及脱空模拟。然后通过对比分析4种计算方案的计算结果,系统总结库水位骤降速度与骤降幅度对面板堆石坝面板应力变形及面板脱空的影响规律。结果表明:在库水位下降幅度一定的条件下,随着水位下降速度的减小,面板的脱空值有所减小;在库水位下降速度一定的条件下,随着水位下降幅度的减小,面板的脱空值也相应减小。因此,在实际面板堆石坝工程中,需要控制库水位的骤降速度与骤降幅度,以防止面板脱空现象的发生。     

某拱坝下游坝面渗漏成因及其处理方式研究

对某拱坝下游坝面出现渗漏的原因进行分析,以期为大坝防渗处理提供依据。基于大坝安全监测系统的实测数据,分别研究了大坝变形、工程质量缺陷以及低温高水位不利荷载对坝体渗漏的影响。结果表明:低温高水位工况下,坝体水平施工缝张开并贯穿上、下游可能是大坝渗漏的主要原因。建议在冬季低温时期将库水位放至1 688 m高程以下,并采用非水溶性聚氨酯(氰凝)化学灌浆法对贯穿性裂缝和渗水部位的水平施工缝进行处理。研究的成果可为类似工程问题提供一定的参考。     

调压室位置和面积变化对尾水管压力的影响研究

为了研究尾水调压室位置和面积的变化对尾水管压力值的影响,结合某水电站阻抗式尾水调压室的工程实例,运用通用的水电站过渡过程软件建立模型,并进行数值计算分析,该过程考虑了水轮机组的特性和边界条件、导叶的关闭规律以及弹性水锤的作用。结果表明:并不是尾水调压室与厂房的距离越近,越有利于尾水管压力值,调压室对尾水管最小压力的影响存在着临界位置,调压室面积的改变亦能较大程度地影响尾水管最小压力值。当调压室越过其临界位置向水电站厂房方向靠近时,尾水管最小压力值的变化幅值很小,这并不能使尾水管最小压力得到明显的改善,但是当增大调压室面积时,则会显著改变尾水管最小压力值。该结论对调压室和水电站地下厂房的布置非常有利,并有效缓解了地下洞室围岩稳定与水力过渡过程之间的矛盾。     

考虑絮凝作用的辐流式二次沉淀池的三维数值模拟

为研究絮凝作用在幅流式二次沉淀池中的变化规律,本次研究采用Ghadiri模型模拟絮团的破碎机理,通过UDF自定义聚集核心相关函数,运用RNG k-ε紊流模型、Mixture混合模型以及考虑速度差、布朗运动和紊动强度的聚合模型,对考虑絮凝作用的辐流式二次沉淀池,在不同的入流速度和入流温度的工况下进行了三维数值模拟。结果表明:絮凝作用对辐流式二次沉淀池的沉淀效率影响显著,高温入流更有利于污泥絮团的生长,入流速度选取在0.02~0.05 m/s之间时更利于提高沉淀池的利用效率。     

基于KICA-RVM的大坝缺失监测数据插值方法

监测数据的缺失会给大坝的健康监控带来困难,因此,需要采用科学合理的插补方法对缺失数据进行插补,从而获取完整可靠的监测数据。根据测点的空间相关性,本文提出一种基于核独立分量分析(KICA)和关联向量机(RVM)相结合的大坝缺失监测数据插值方法。KICA-RVM采用KICA对原始自变量进行非线性变换并提取独立分量,形成特征自变量,通过特征值谱分析确定最佳特征变量个数,消除冗余信息干扰;采用RVM对KICA变换后的样本数据进行回归建模,从而获得强非线性表达能力且性能良好的模型。通过对某工程大坝监测资料进行分析,结果表明该插值方法具有良好的插值精度及稳定性。     

水电站厂房坝段温度场和热应力仿真研究

本文模拟了水电站厂房混凝土施工过程,即考虑混凝土热力学参数随龄期的变化,采用三维有限单元法进行了温度场和热应力仿真计算研究。结果表明:若对低温季节浇筑的部位,采取自然入仓浇筑方式,高温季节浇筑的部位,采取控制浇筑温度和采用天然河水冷却的措施,最高温度和最大热应力均可满足规范要求。研究成果可为有关厂房坝段的设计、施工和温度控制提供参考。