西安市城镇居民阶梯水价优化及节水效果研究

阶梯水价对于抑制城镇居民不合理用水具有重要现实意义。为了更好地发挥其杠杆作用,分析了西安市现行阶梯水价情况,采用供求关系定价模型,测算了2000—2020年水价、人均用水量及人均可支配收入的相关性和弹性系数,从用水量标准、居民接受度、加大阶梯水价级差、水费支出系数角度设计了4种阶梯水价优化方案,分析其节水效果,预测了未来几年水费支出系数。结果表明：西安市水费支出系数较小,阶梯水价应适当提高;水价、人均用水量与人均可支配收入存在显著的相关性,水价和人均可支配收入的弹性系数分别为-0.476、0.329;4种阶梯水价优化方案的一阶水价提升范围为0.71~1.30元/m³,均能在不同程度发挥节水作用,其中方案4阶梯水价提升幅度最高,节水效果最佳,方案1和方案3从城市居民生活用水标准出发,适度提高水价,节水效果居中,方案2阶梯水价及水量调整幅度较小,节水效果较差;长期保持同一水价,水费支出系数会逐渐减少。研究成果可为城镇居民阶梯水价改革提供参考。     

基于离散元的滚石灾害被动防护网设计方法研究

被动防护网是边坡滚石灾害的有效防治措施,如何有效、精准和经济地设计被动防护网,对提升抵御自然灾害的综合防范能力具有重大意义。针对频发的滚石灾害,构建了基于离散元的边坡滚石灾害被动防护网设计方法。通过建立精细的边坡、滚石和被动防护网离散元模型,分析滚石运动轨迹、拦截滚石数目以及拦截效率等指标,以确定高度、长度等被动防护网参数;通过监测滚石的速度、冲击能变化为被动防护网选型提供建议;通过分析被动防护网撞击断面上不同位置的形变变化规律,确定最佳防护工况下被动防护网的最大形变位置。以某大型水电站的库区道路建设为例,采用被动防护网离散元设计方法对滚石灾害进行定量分析,确定被动防护网尺寸为长度30 m、高度5 m时较为适宜,该设计能够使碎石拦截效率达到92%,防护网材料应能抵御108.5 kJ的冲击能。根据上述分析可知,基于离散元的边坡滚石灾害被动防护网设计方法能够定量评估滚石灾害的影响范围与影响程度,从而为水利水电、道路、桥梁等工程建设中的滚石防控措施设计提供方法与经验。     

基于多点位移计的黄金峡水利枢纽施工期边坡实测变形特征分析

黄金峡水利枢纽左岸边坡在施工期发现了多组结构面,监测资料显示边坡出现了多次变形突变现象,且变形大多发生在20~30 m范围内,多点位移计深度区间位移最大值超过80 mm。为此,结合多点位移计监测成果,从时空变化规律、特征值统计、位移速率等方面综合分析了边坡岩体的变形特征。结果表明：爆破开挖和结构面是导致边坡产生较大变形的主要因素;边坡主变形区与结构面fz39、L920和fz15的位置吻合,坡体变形主要受上述结构面控制。与其他同类工程相比,目前边坡位移量级基本处于正常范围。随着加固措施的逐步实施,边坡已基本趋于稳定,应重点关注Ⅰ区和Ⅳ区边坡坡脚部位的变形情况,并加强支护和排水措施。     

考虑岩体与裂隙水流热量交换作用的温度场有限元数值分析

裂隙岩体的温度场是岩体多场耦合中重要的研究内容之一,也是国内外研究的热点和难点问题之一。基于热传导方程的基础上,建立考虑岩体与裂隙水流热量交换作用的温度场数学模型,采用有限单元法进行了数值求解。研究结果表明:当岩块温度与水流温度存在温度差值时,二者之间会有一定的热量传递,并最终稳定于二者之间的某一温度。所建立的裂隙岩体温度场数学模型为裂隙岩体多场耦合分析奠定了一定的基础。     

基于BO-GRU的混凝土坝变形预测模型

针对混凝土坝变形具有较强的非线性特点、目前大坝变形预测模型出现参数过多及易陷入局部最优等问题,提出了一种深度学习中的门控制循环单元(GRU)模型,并结合贝叶斯优化算法(BO)对门控制循环单元的超参数进行优化,建立BO-GRU模型应用于混凝土坝变形预测。为检验模型的可行性,以实测变形监测数据为基础,并与极限学习机、相关向量机和基于遗传算法优化的支持向量机等模型预测结果进行对比。结果表明:该模型的泛化能力强、运行效率高,能有效运用于混凝土坝的变形预测。     

湿陷性黄土地区海绵城市建设湿陷性风险模拟评估研究

在湿陷性黄土地区开展雨水集中下渗的海绵城市建设面临着湿陷变形的风险,以黄土湿陷性较为严重的西咸新区空港新城临空产业区为例,采用数值模拟的方法模拟了研究区湿陷性黄土在不同设计降雨情况下的雨水集中入渗后的湿陷情况.应用GAST模型计算雨洪过程,并将降雨量下渗过程作为边界条件输入Midas GTS/NX软件来模拟黄土基础变形...